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Utilización de lodos de depuradora en restauración. Manual de aplicación en actividades extractivas y terrenos marginales

Con la colaboración de:

Utilización de lodos de depuradora en restauración Manual de aplicación en actividades extractivas y terrenos marginales

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Utilización de lodos de depuradora en restauración Manual de aplicación en actividades extractivas y terrenos marginales Josep Maria Alcañiz i Baldellou Oriol Ortiz i Perpiñà Vicenç Carabassa i Closa Centro de Investigación Ecológica y Aplicaciones Forestales

© Generalitat de Catalunya Departamento de Medio Ambiente y Vivienda Agencia Catalana del Agua

Equipo de redacción: Centro de Investigación Ecológica y Aplicaciones Forestales Josep Maria Alcañiz i Baldellou Oriol Ortiz i Perpiñà Vicenç Carabassa i Closa

Equipo de colaboradores: Agencia Catalana del Agua Marc Moliner Marga Uceda Pilar Mairal Dirección General de Calidad Ambiental Esteve Serra Agencia de Residuos de Cataluña Teresa Guerrero Meri Pous

Ilustraciones: Toni Pont Primera edición en catalán: noviembre de 2008 Traducción al castellano: junio de 2009 Traducción y maquetación: T&S® – Traducciones y Tratamiento de la Documentación, S.L. ISBN: 978-84-393-7985-0

Agradecimientos Este manual ha sido posible gracias al convenio (ref. CV 04000135) financiado por la Agencia Catalana del Agua, en colaboración con la Agencia de Residuos de Cataluña y la Sección de Restauración de Actividades Extractivas del Departamento de Medio Ambiente y Vivienda de la Generalitat de Catalunya. Los autores quieren agradecer a Esteve Serra, responsable de la restauración de actividades extractivas en Cataluña, tanto el apoyo recibido como haber facilitado el contacto con el personal de las explotaciones; a Marc Moliner y a Marga Uceda de la Agencia Catalana del Agua el interés demostrado por las aplicaciones de lodos en canteras, así como la agilidad en proporcionar la información necesaria sobre las composiciones de los lodos y los trámites con las estaciones depuradoras de aguas residuales; a Teresa Guerrero y a Meri Pous de la Agencia de Residuos de Cataluña las tareas de preparación de las fichas de destino de los lodos, y al personal técnico de las actividades extractivas, las facilidades de acceso a sus explotaciones.

Índice

Presentación ................................................................................................................................................... 11 1 Introducción .................................................................................................................................................. 13 1.1 La restauración de actividades extractivas ......................................................................................................... 13 1.2 Contenido del manual ............................................................................................................................. 13 1.3 Investigación sobre la que se fundamenta el manual ............................................................................... 14 1.4 Aplicaciones de lodos en restauración .................................................................................................... 15 1.5 A quién va dirigido este manual ............................................................................................................... 15 2 Marco legal ................................................................................................................................................... 17 2.1 Legislación en materia de restauración de actividades extractivas ........................................................... 17 2.2 Normativas que deben considerarse en las aplicaciones de lodos de depuradora para la restauración de actividades extractivas .................................................................................................................................. 18

Primera parte. Fundamentos y métodos para la restauración de actividades extractivas con suelos enmendados con lodos de depuradora ......................................................................... 19 3 Condiciones generales que deben reunir las actividades extractivas para la aplicación de lodos de depuradora ...................................................................................................................................................21 3.1 Tipos de explotaciones mineras y su aptitud para la aplicación de lodos ................................................21 3.2 Aspectos que deben considerarse en relación con el medio natural .......................................................22 3.2.1 Situación, superficie, accesos y geomorfología .................................................................................................22 3.2.2 Tipos de sustrato y material explotado ..............................................................................................................23 3.2.3 Red de drenaje y control de la erosión .............................................................................................................. 24 3.2.4 Aguas subterráneas y zonas vulnerables a la contaminación por nitratos .........................................................25 3.2.5 Climatología y condiciones meteorológicas para la restauración ......................................................................25 3.3 Selección de actividades extractivas potencialmente restaurables con lodos .........................................26 3.4 Proyectos de restauración: adaptación para el aprovechamiento de lodos .............................................27 3.5 Determinación de la superficie restaurable con lodos .............................................................................27 4 Tierras y estériles aprovechables para la restauración con lodos...................................................................29 4.1 Decapado del suelo natural y calidad de las tierras para la restauración ................................................29 4.2 Estériles de minería y otros materiales de rechazo utilizables en la restauración .................................... 31 4.3 Cantidad total de tierras necesarias para la restauración y estimación de su densidad aparente ...........31 4.4 Condiciones de almacenamiento de las tierras ......................................................................................32 4.5 Admisión de tierras de los alrededores ..................................................................................................33 4.6 Caracterización preliminar de tierras y estériles aprovechables .............................................................33 4.7 Muestreo de tierras y estériles aprovechables .......................................................................................35 4.8 Características analíticas de la tierra que se utilizará en la restauración .................................................37 4.8.1 Granulometría .................................................................................................................................................. 37 4.8.2 pH ....................................................................................................................................................................39 4.8.3 Carbonatos totales ..........................................................................................................................................40 -7

Utilización de fangos de depuradora en restauración. Manual de aplicación en actividades extractivas y terrenos marginales.

4.8.4 Materia orgánica ............................................................................................................................................40 4.8.5 Salinidad ........................................................................................................................................................ 41 4.8.6 Contenido de nutrientes ................................................................................................................................. 41

5 Lodos de depuradora ...................................................................................................................................43 5.1 Proceso de depuración de las aguas residuales .....................................................................................43 5.2 Tipos de lodos ........................................................................................................................................44 5.3 Efectos del tratamiento ...........................................................................................................................46 5.4 Parámetros que deben determinarse en los lodos .................................................................................. 47 5.4.1 Interpretación de los datos analíticos ............................................................................................................... 47 5.4.2 Los metales pesados ......................................................................................................................................48 5.5 Transporte ..............................................................................................................................................49 5.6 Acopio temporal de lodos en una actividad extractiva ............................................................................49 6 Preparación de tierras enmendadas con lodos de depuradora para la restauración ..................................... 51 6.1 Grosor de la mezcla de tierra y lodo que debe aplicarse ........................................................................ 51 6.2 Determinación de la dosis de lodos que debe mezclarse con la tierra . ..................................................52 6.2.1 Dosis máxima de lodos de depuradora y criterios de establecimiento de la dosis ...........................................53 6.2.2 Protocolo de cálculo de la dosis máxima de lodos ..........................................................................................54 6.2.3 Desarrollo del cálculo ......................................................................................................................................54 6.3 Cantidad total de lodo necesaria según la superficie que deba restaurarse ...........................................59 6.4 Procedimientos de mezcla de la tierra con el lodo .................................................................................62 6.4.1 Mezcla previa ...................................................................................................................................................62 6.4.2 Mezcla en lecho de tierra ................................................................................................................................63 6.4.3 Aplicación directa y mezcla sobre el terreno .................................................................................................. 64 6.5 Transporte de las tierras enmendadas y disposición final sobre el terreno .............................................65 6.6 Refinado manual ....................................................................................................................................65 6.7 Asentamiento del suelo ..........................................................................................................................65 7 Revegetación ................................................................................................................................................67 7.1 Siembras .................................................................................................................................................68 7.2 Plantación de árboles y arbustos .............................................................................................................69 7.3 Control y protección de la revegetación ...................................................................................................70 8 Limitaciones de uso de la zona restaurada con lodos .................................................................................. 71 9 Consideraciones económicas .......................................................................................................................73

Segunda parte. Guía práctica y ejemplos de aplicación ................................................................75 10 Guía para la aplicación de lodos de depuradora en la restauración de actividades extractivas ...................77 10.1 Identificación de la explotación ............................................................................................................77 10.2 Localización e identificación de las zonas que deben restaurarse con lodos ......................................77 10.2.1 Cartografía digital y SIG RESTOFANGS .......................................................................................................79 10.3 Evaluación del impacto ambiental .......................................................................................................80 10.4 Tierras y materiales minerales de rechazo para mezclar con lodos .....................................................82 10.5 Lodos ..................................................................................................................................................84 10.6 Cálculo de la cantidad total de lodos necesarios ................................................................................86 10.7 Petición del lodo ..................................................................................................................................87 8-

Fundamentos y métodos para la restauración de actividades extractivas con suelos enmendados con fangos de depuradora.

10.8 Transporte del lodo .............................................................................................................................87 10.9 Recepción y acopio de los lodos ........................................................................................................87 10.10 Preparación de las mezclas de tierra y lodo, y distribución sobre el terreno ......................................87 11 Protocolo administrativo para la utilización de lodos de depuradora en la restauración de actividades extractivas .......................................................................................................................... 91 12 Comunicación de zona restaurada ..............................................................................................................93 13 Bibliografía...................................................................................................................................................95

Anexos........................................................................................................................................................... 97 Anexo 1. Siglas, símbolos y unidades ..............................................................................................................99 Anexo 2. Tablas resumen de restricciones y valores límite en las aplicaciones de lodos en restauración .........99 Anexo 3. Métodos de análisis de lodos y tierras ............................................................................................ 102 Anexo 4. Formularios y documentos administrativos ..................................................................................... 104 4.1 Fichas modelo ...........................................................................................................................................104 4.2 Formulario de solicitud de aplicación de lodos en la restauración de actividades extractivas y ficha de destino de los lodos ...................................................................................................................109 4.3 Documento de comunicación de zonas restauradas ................................................................................. 113

Anexo 5. Glosario ........................................................................................................................................... 114

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Presentación

La dinámica económica creciente de nuestra sociedad en los últimos años ha propiciado el desarrollo de un gran número de actividades extractivas. Sin embargo, el proceso extractivo comporta una serie de afecciones al medio ambiente que deben corregirse. La restauración progresiva, integrada dentro de las etapas de explotación, permite optimizar los costes y acelerar la recuperación de las áreas degradadas. Desde el año 1988, miembros del Centro de Investigación Ecológica y Aplicaciones Forestales, en colaboración con otras entidades del ámbito universitario, han participado, junto con la Sección de Restauración de Actividades Extractivas, la Junta de Saneamiento y, más tarde, la Agencia Catalana del Agua, en distintos proyectos de investigación sobre aplicaciones de lodos en canteras, pruebas de revegetación, plantaciones experimentales y seguimientos de zonas restauradas, que han sido pioneros en este ámbito y que han permitido mejorar el conocimiento científico-técnico sobre la restauración de actividades extractivas. Fruto de estos trabajos, en el año 1996 se publicó el Manual de restauració d’activitats extractives amb fangs de depuradora, que reflejaba el estado de conocimientos del momento, basado en los resultados de parcelas experimentales y pruebas piloto realizadas entre 1992 y 1995. La última de las colaboraciones en este ámbito de investigación se materializó en julio de 2005 con el convenio de colaboración entre la Agencia Catalana del Agua, la Agencia de Residuos de Cataluña, la Dirección General del Medio Natural, en Consorcio Centro de Investigación Ecológica y Aplicaciones Forestales y el Instituto Químico de Sarrià para el asesoramiento y control de aplicaciones de lodos de depuradora en la restauración de actividades extractivas, con la financiación de la Agencia Catalana del Agua y con una duración de dos años. Uno de los principales objetivos de este convenio ha sido la redacción de la presente publicación, que actualiza el manual del año 1996 a partir de nuevos conocimientos técnicos adquiridos, incorporando una orientación más ecológica en relación con el conjunto del proceso de restauración, y estableciendo un procedimiento administrativo validado por todas las instituciones implicadas. El manual se plantea como una ayuda a los facultativos o técnicos restauradores de las actividades extractivas; en él se explica todo el proceso de restauración y los aspectos diferenciales que deben considerarse si se utilizan lodos de depuradora como abonos orgánicos para mejorar la calidad de los suelos o sustratos utilizados en la restauración. El interés por esta vía de valorización de los lodos se debe, principalmente, a su beneficio económico y ambiental, ya que no supone una vía prioritaria de gestión en relación con las cantidades de lodo que representa. Concretamente, las estimaciones prevén que este destino no supondrá más de un 5 % de la producción total de lodos de nuestras depuradoras. A pesar de ello, desde la Agencia Catalana del Agua no ahorraremos esfuerzos para apoyar este tipo de actuaciones, dado que se trata de una vía de valorización que cierra el ciclo con la incorporación de lodo al suelo, a la vez que comporta un claro beneficio ambiental.

Josep Maria Obis i Soriano Director del Área de Inspección y Control de la Agencia Catalana del Agua -11

1. Introducción

1.1 La restauración de actividades extractivas Las actividades extractivas nos permiten cubrir las necesidades de recursos minerales, áridos para la construcción y otras materias primas imprescindibles para la vida cotidiana y el progreso de nuestra sociedad. El proceso extractivo comporta toda una serie de afecciones al medio ambiente, que se manifiestan en forma de distintos impactos ambientales desde el comienzo de la explotación. Los efectos más persistentes y visibles sobre el medio ambiente son la modificación del relieve original y la supresión de la cubierta vegetal y del suelo, con los consiguientes problemas de erosión y de afección a la flora, la fauna y las aguas superficiales y freáticas. La aceptación por parte de nuestra sociedad del desarrollo sostenible, de forma más o menos explícita, como el modelo de crecimiento que debe permitir compaginar la explotación de los recursos naturales con su preservación para generaciones futuras ha permitido implantar leyes que promueven la mitigación y la corrección de los impactos ambientales generados por las actividades humanas. En el campo de la minería, se han realizado notables progresos para reducir estos impactos tanto en la fase de explotación como en la de restauración. La restauración se hace necesaria, ya que los procesos naturales de regeneración son demasiado lentos. En este contexto, Cataluña ha sido pionera con la Ley 12/1981, que establece la restauración de los espacios afectados por las actividades extractivas. Paralelamente, se han ido incorporando en la concepción de los proyectos de restauración conceptos de la llamada ecología de la restauración, como diversidad, sucesión o resiliencia, que, poco a poco, van orientando los trabajos de restauración respecto a una integración más armónica en el entorno natural del área afectada. Más recientemente, el reconocimiento del paisaje como un valor natural y económico refuerza la importancia de plantear las restauraciones de las actividades extractivas en un contexto territorial. La restauración comprende tres fases principales: el modelado de la morfología final del terreno, la reposición del suelo y la recuperación de la vegetación mediante siembras y plantaciones. La reposición de la capa más superficial del suelo natural, llamada tierra vegetal por el sector, es uno de los aspectos clave para el éxito de la restauración, ya que tiene una influencia determinante sobre la composición florística y el crecimiento de las plantas. En muchos casos no se dispone de bastante tierra para la restauración de toda la superficie afectada, o bien no es de suficiente calidad. También se utilizan a menudo materiales minerales de rechazo de la actividad extractiva como formadores de suelos en la restauración. Estos materiales suelen presentar granulometrías desequilibradas y deficiencias de nutrientes que deben corregirse realizando mezclas con otras tierras o materiales, y con la incorporación de enmiendas orgánicas o abonos. Como enmiendas orgánicas se pueden utilizar estiércol, restos vegetales triturados, distintos tipos de compost y, también, lodos de depuradoras urbanas. Cuando las tierras o los sustratos son pobres, los lodos de depuradora, convenientemente dosificados y bien incorporados, pueden ser muy útiles para abonar estas tierras, ya que aportan nitrógeno y fósforo, estimulan la actividad microbiana y contribuyen a incrementar la materia orgánica del suelo. Es en este sentido que se ha preparado este manual, como una ayuda a los facultativos o técnicos restauradores de las actividades extractivas; en él se explica todo el proceso de restauración y los aspectos diferenciales que deben considerarse si se quiere utilizar lodos de depuradora como abonos orgánicos para mejorar la calidad de los suelos o sustratos empleados en la restauración.

1.2 Contenido del manual El manual se estructura en dos partes. La primera describe el proceso de restauración con lodos de depuradora con una mínima base teórica y explica con detalle el procedimiento que debe seguirse. La segunda es una guía práctica con ejemplos de cómo deben rellenarse las fichas con la información necesaria y cuál es el protocolo administrativo que debe seguirse. Los apartados están ordenados siguiendo la secuencia de actuación: en primer lugar, se evalúa la aptitud de la actividad extractiva para restaurarla con lodos y se determinan las superficies que deben restaurarse; a continuación, se analizan las características de las tierras o los materiales minerales que se utilizarán como tierra vegetal; después, se explican las características de los lodos y cómo debe calcularse la dosis necesaria para abonar las tierras; sigue la explicación sobre cómo deben prepararse las mezclas de tierras con los lodos de depuradora y cómo deben distribuirse sobre el terreno que se ha de restaurar. La primera parte finaliza con la explicación de cómo se puede revegetar la zona restaurada y con unas consideraciones económicas sobre el coste de la restauración con lodos de depuradora o con otros procedimientos alternativos.

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Utilización de lodos de depuradora en restauración. Manual de aplicación en actividades extractivas y terrenos marginales.

En el año 1996, se publicó el Manual de restauració d’activitats extractives amb fangs de depuradora, que reflejaba el estado de conocimientos del momento, basado en los resultados de parcelas experimentales y pruebas piloto realizadas entre 1992 y 1995. El nuevo manual que ahora se publica se basa en los resultados de distintos proyectos de investigación realizados en estos últimos años, y ha tomado una orientación más ecológica en relación con el conjunto del proceso de restauración. Contiene, como principales novedades, nuevos criterios de cálculo de la dosis de lodos, la definición de un protocolo administrativo detallado que debe seguirse para la petición de lodos y el establecimiento de una base de datos vinculada a un sistema de información geográfica para recopilar la información relevante sobre este tipo de restauración, además de nuevos formularios y hojas de cálculo para facilitar las operaciones.

1.3 Investigación sobre la que se fundamenta el manual Este nuevo manual ha sido redactado por el Grupo de Restauración de Suelos del Centro de Investigación Ecológica y Aplicaciones Forestales (CREAF) gracias a un convenio firmado en el año 2005 con la Agencia Catalana del Agua, en colaboración con la Agencia de Residuos de Cataluña y la Sección de Restauración de Actividades Extractivas del Departamento de Medio Ambiente y Vivienda de la Generalitat de Catalunya. Recoge la experiencia acumulada por el grupo del CREAF en proyectos de investigación sobre restauración de zonas degradadas utilizando lodos de depuradora. Muchos de estos proyectos se han llevado a cabo en colaboración con el Instituto Químico de Sarrià (Universidad Ramon Llull) respecto a la composición y los contaminantes presentes en los lodos de depuradora, y también con el Departamento de Biología Vegetal de la Universidad de Barcelona y la Escuela Superior de Agricultura de Barcelona (Universidad Politécnica de Cataluña) en los aspectos relacionados con la revegetación y restauración ecológica de canteras. Los principales proyectos de investigación sobre los que se fundamenta este manual han sido los siguientes: • Aplicación de lodos de depuradora en la rehabilitación de suelos de cantera (CICYT, 1991-1994). • Efectos de altas dosis de lodos de depuradora en la regeneración de suelos de cantera degradados (CICYT, 1995-1998). • Aprofitament de fangs de depuradora i productes derivats: fang compostat i fangs d’assecatge tèrmic, en la restauració de terrenys degradats (Generalitat de Catalunya, 1999-2002). • Estudio de la aplicabilidad de los lodos secados térmicamente en la rehabilitación de áreas degradadas por la minería: comparación con lodos compostados (MMA, 2004-2006). Los resultados de estos proyectos han proporcionado un buen conocimiento sobre la problemática de la restauración de distintos tipos de actividades extractivas con lodos de depuradora, que ha quedado reflejado en una serie de publicaciones en revistas científicas especializadas. En las primeras pruebas realizadas en el año 1992, se experimentó con dosis de lodos bastante elevadas, comprendidas entre 400 y 800 toneladas por hectárea, expresadas en materia fresca, incorporadas al suelo de dos formas diferentes: por mezcla previa con tierras antes de su disposición sobre taludes, o bien distribuidos sobre la superficie y mezclados posteriormente con maquinaria agrícola. Se llevó a cabo un seguimiento muy detallado y se pudo constatar el buen comportamiento frente a la erosión de las tierras abonadas con lodos (Sort y Alcañiz, 1996, Ojeda et al., 2003), la mejora de la agregación de las partículas (Sort y Alcañiz 1999a) y el aumento de la porosidad (Sort y Alcañiz 1999b), en relación con los efectos sobre las propiedades físicas del suelo. La rápida descomposición de los lodos cuando se incorporan al suelo favorece la mineralización del nitrógeno que contienen, con el consiguiente aumento de la concentración de nitratos que pueden ser lixiviados si no hay plantas que los absorban (Ojeda et al., 2006; Tarrasón et al., 2007). Para reducir este riesgo, este nuevo manual limita las aportaciones de lodos para la restauración según su contenido de materia orgánica lábil y establece una dosis máxima de 50 toneladas por hectárea, expresada en materia seca. En relación con los metales pesados que puedan contener los lodos, suponen un riesgo muy pequeño en las zonas restauradas, ya que se ha comprobado su baja movilidad en el suelo y la limitada transferencia a las plantas (Ortiz y Alcañiz, 2006). En cuanto a los contaminantes orgánicos habituales en los lodos, muchos se degradan en el suelo y no se han detectado efectos ecotóxicos que sean directamente atribuibles a estas sustancias (Domene et al., 2007). Respecto a los efectos sobre los organismos del suelo, se evidenció un aumento global de la actividad microbiológica proporcional a la dosis de lodos (Ortiz y Alcañiz, 1994). Sobre la fauna edáfica, se observó un aumento de la población de lombrices de edad juvenil, pero también una mayor mortalidad relativa de adultos a dosis altas de lodos (Barrera et al., 2001). Asimismo, se incrementó la densidad de las comunidades de artrópodos, pero se observó una mayor proporción de especies oportunistas (Andrés, 1999). En condiciones de laboratorio se han detectado algunos efectos ecotóxicos puntuales de lodos y de compuestos a dosis más elevadas que las habituales en restauración (Domene et al. 2007). 14-

Introducción

En cuanto a la vegetación, las zonas abonadas con lodos muestran un mayor desarrollo de las plantas, con importantes incrementos del grado de recubrimiento del suelo, de la biomasa y del crecimiento en altura, ya sean especies herbáceas o árboles. Esta importante cantidad de materia orgánica generada por las plantas sustituye progresivamente la que se pierde en el suelo por la rápida descomposición de los lodos. Si se analizan detalladamente los efectos sobre la riqueza de especies, comparando zonas homólogas no abonadas con lodos, se observa una menor diversidad y menor proporción de leguminosas en las zonas restauradas con lodos (Moreno-Peñaranda et al., 2004). También se han detectado algunos efectos selectivos de los lodos sobre la germinación de determinadas especies de uso habitual en restauración (Jorba y Andrés, 2000). En relación con las plantaciones recientes de arbustos y árboles, los plantones pueden quedar ahogados por las plantas herbáceas, hecho que obliga a adaptar los procedimientos de plantación en áreas restauradas con lodos. En resumen, los lodos favorecen la cubierta y biomasa vegetal en detrimento de la diversidad de especies, hecho que los hace recomendables para restaurar las zonas donde la prioridad es la protección del suelo frente a la erosión.

1.4 Aplicaciones de lodos en restauración Hasta el año 2005, se estima que se habían aplicado unas 50.000 toneladas de lodos de depuradora en la restauración de distintas actividades extractivas en Cataluña, lo que representa una pequeña parte de la producción en comparación con los lodos que se destinan anualmente a abonar suelos agrícolas. El uso de lodos en restauración de terrenos degradados debe hacerse únicamente en la proporción necesaria para abonar los suelos, y no para desprenderse de estos residuos. El protocolo de petición de lodos de depuradora que se explica en este manual es necesario, ya que se trata de residuos catalogados, y, como tales, su destino final debe estar bien controlado por la Administración. En realidad, el uso de lodos en restauración es una vía de valorización que los convierte en abonos orgánicos. Los lodos de depuradora son unos residuos sometidos a unos controles de calidad periódicos que permiten seleccionar aquellos que cumplen todos los requisitos que fija la normativa legal vigente para uso agrícola. Aunque el uso de lodos en la restauración de actividades extractivas suponga un riesgo menor que en la agricultura, no por ello deben ser de peor calidad, de forma que sólo se utilizarán en restauración lodos que también sean aptos para abonar suelos agrícolas. La información analítica disponible sobre los lodos suele ser mejor que aquella de la que se dispone sobre otros residuos orgánicos como estiércol, purines o determinados tipos de compost que también se utilizan en restauración. Esto permite calcular las dosis necesarias con bastante precisión. El uso de lodos en la restauración de espacios degradados, en comparación con el uso agrícola, se caracteriza por aportaciones relativamente altas, pero únicas, por unidad de superficie. Además, estas aplicaciones tienen poca tendencia estacional y limitan la dispersión de contaminantes, ya que se aplican en áreas muy localizadas. Todo ello hace que la aplicación en la restauración de actividades extractivas se complemente bien con las aplicaciones agrícolas.

1.5 A quién va dirigido este manual El manual va dirigido a los facultativos o técnicos responsables de la restauración de actividades extractivas y a los gestores de residuos que quieran complementar las aplicaciones agrícolas de lodos de depuradora. También se destina a consultores ambientales y a técnicos de empresas especializadas en revegetación de espacios degradados y de obra pública lineal. Los procedimientos que se explican en el manual están pensados para que puedan ser aplicados con la infraestructura y maquinaria habituales por el personal de las actividades extractivas, de forma que no supongan un sobrecoste. Al contrario, en muchos casos, la utilización de lodos de depuradora permite un ahorro en abonos y siembras que compensa con creces el coste de mezclar los lodos con las tierras de la restauración. Si ya tiene experiencia en temas de restauración utilizando residuos orgánicos, puede empezar directamente por la segunda parte del manual. En caso de que desee ampliar la información, la guía de aplicación indica el apartado correspondiente del manual donde encontrarla. Cada actividad extractiva presenta unas características peculiares, de forma que debe crear un proyecto adaptado a cada caso. El manual sólo pretende orientarle para garantizar el éxito de la restauración y evitar sobrepasar los límites que impone el respeto por el medio ambiente. -15

2. Marco legal

2.1 Legislación en materia de restauración de actividades extractivas La restauración de los espacios afectados por actividades extractivas en Cataluña está regulada por la Ley 12/1981, de 24 de diciembre (DOGC 189, de 31.12.1981), y el correspondiente Decreto de despliegue 343/1983, de 15 de julio (DOGC 356, de 19 de agosto de 1983), que establece las normas de protección del medio en el marco de las actividades extractivas. Ambas disposiciones fueron actualizadas por el Decreto 202/1994, de 14 de junio (DOGC 1931, de 8 de agosto de 1994), y por el Decreto Legislativo 14/1994, de 26 de julio (DOGC 1928, de 1 de agosto de 1994), que establecen normas adicionales más adecuadas al proceso evolutivo que han experimentado la gestión y el control de estas actividades desde 1983. Los requisitos básicos que impone la Ley 12/1981 son: (a) la definición del programa de restauración del área afectada, (b) el depósito de una fianza por parte del explotador, y (c) la fijación del periodo de garantía para asegurar la efectividad del cumplimiento del programa de restauración.

Otras normativas autonómicas en materia de gestión y de control de la restauración de las actividades extractivas son las siguientes: • Orden de 6 de junio de 1988, de despliegue parcial del Decreto 343/1983, de 15 de julio, sobre las normas de protección

del medio ambiente de aplicación a las actividades extractivas. • Decreto 67/1991, de 8 de abril, por el que se asignan competencias y funciones al Departamento de Medio Ambiente. • Ley 12/1985, de 13 de junio, de espacios naturales. • Ley 6/1988, de 30 de marzo, forestal de Cataluña. • Decreto 114/1988, de 7 de abril, de evaluación de impacto ambiental. • Ley 3/1998, de 27 de febrero, de la intervención integral de la Administración ambiental. • Ley 4/2004, de 1 de julio, reguladora del proceso de adecuación de las actividades de incidencia ambiental a lo establecido

en la Ley 3/1998, de 27 de febrero, de la intervención integral de la Administración ambiental. • Decreto 50/2005, de 29 de marzo, por el que se desarrolla la Ley 4/2004, de 1 de julio, reguladora del proceso de adecuación

de las actividades existentes a la Ley 3/1998. En el ámbito estatal, la normativa que regula la restauración de las actividades extractivas es la siguiente: • Ley 22/1973, de 21 de julio, de Minas. • Real Decreto 2857/1978, de 25 de agosto, por el que se aprueba el Reglamento General para el Régimen de la Minería. • Real Decreto 2994/1982, de 15 de octubre, sobre restauración de espacio natural afectado por actividades mineras. • Real Decreto 1116/1984, de 9 de mayo, sobre restauración del espacio natural afectado por las explotaciones de carbón

a cielo abierto y el aprovechamiento racional de estos recursos energéticos. • Orden de 13 de junio de 1984, sobre normas para la elaboración de los planes de explotación y restauración del espacio

natural afectado por las explotaciones de carbón a cielo abierto y el aprovechamiento racional de estos recursos energéticos. • Ley 29/1985, de 2 de agosto, de Aguas. • Real Decreto 849/1986, de 11 de abril, por el que se aprueba el Reglamento del Dominio Público Hidráulico, que desarrolla los títulos Preliminar, I, IV, V, VI y VII de la Ley 29/1985, de 2 de agosto, de Aguas.

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Utilización de fangos de depuradora en restauración. Manual de aplicación en actividades extractivas y terrenos marginales.

2.2 Normativas que deben considerarse en las aplicaciones de lodos de depuradora para la restauración de actividades extractivas Los lodos de depuradora están considerados un residuo no especial, llamados lodos del tratamiento de aguas residuales urbanas (código 190805) en el Catálogo Europeo de Residuos. La Agencia de Residuos es el órgano competente en Cataluña sobre la gestión de los residuos dentro de su ámbito territorial. El procedimiento explicado en este manual incluye los trámites necesarios para poder solicitar los lodos a un determinado productor (EDAR) y las condiciones que deben cumplirse para transportarlos y utilizarlos como abono en una determinada actividad extractiva. Las indicaciones contenidas en este manual se pueden considerar recomendaciones de un código de buenas prácticas en la restauración y como tales deberían aplicarse. Además, este documento explica el procedimiento administrativo que debe seguirse para las restauraciones que utilicen lodos de depuradora y que incluye una autorización administrativa que tiene validez para modificar el programa de restauración, y, por lo tanto, es de obligado cumplimiento. Aunque en las aplicaciones de lodos para la restauración de actividades extractivas debe considerarse la normativa general anteriormente citada, no existe una normativa específica que regule la aplicación de lodos, compost u otros residuos orgánicos en la restauración de explotaciones mineras. No son directamente aplicables las directrices comunitarias o las disposiciones españolas sobre limitaciones en la utilización agrícola de lodos de depuradora (Directiva CEE 86/278, Diario Oficial de las Comunidades Europeas L 181, de 4 de julio de 1986; Real Decreto 1310/1990), ya que, en muchos casos, el uso final de los terrenos de explotaciones mineras no es agrícola ni la finalidad es mantener o mejorar la fertilidad del suelo con aportaciones periódicas de lodos de depuradora. Contrariamente, se pretende preparar un suelo o sustrato que permita, en una sola intervención, recuperar la vegetación de la zona sin que sea necesario volver a aplicar lodos u otros fertilizantes. De todas formas, es interesante recoger la amplia experiencia en aplicaciones agrícolas de lodos de depuradora, que puede suponer una valiosa ayuda a la hora de establecer límites para otros usos de los lodos y otros residuos orgánicos. Asimismo, se aconseja tener en cuenta, pese a no ser directamente aplicable en la restauración de actividades extractivas, el Decreto 205/2000, de 13 de junio (DOGC n.º 3168, de 26 de junio de 2000), de aprobación del programa de medidas agronómicas aplicables a las zonas vulnerables en relación con la contaminación por nitratos procedentes de fuentes agrarias, así como los decretos 283/1998, de 21 de octubre (DOGC n.º 2760, de 6 de noviembre de 1998), y 476/2004, de 28 de diciembre (DOGC n.º 4292, de 31 de diciembre de 2004), ya que la lixiviación de nitratos constituye uno de los principales riesgos de las aplicaciones de lodos en la restauración de actividades extractivas. Sin embargo, este riesgo suele ser muy limitado, si se tiene en cuenta la pequeña superficie afectada en cada restauración.

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Figura 1. Las actividades extractivas, imprescindibles para el desarrollo económico, generan profundas cicatrices en el paisaje. La restauración de estas zonas permite dejar el terreno en unas condiciones que faciliten la rápida recuperación de la vegetación. De no ser así, la regeneración natural espontánea sería demasiado lenta (fragmento de ortoimagen de las costas de El Garraf, Instituto Cartográfico de Cataluña).

Fundamentos y métodos para la restauración de actividades extractivas con suelos enmendados con fangos de depuradora.

Primera parte Fundamentos y métodos para la restauración de actividades extractivas con suelos enmendados con lodos de depuradora

3. Condiciones generales que deben reunir las actividades extractivas para la aplicación de lodos de depuradora En Cataluña hay una considerable diversidad de explotaciones mineras, cada una con una problemática específica para su restauración según las dimensiones, localización, tipo de roca, disponibilidad de tierras o de residuos válidos como suelos, etc. No todas las explotaciones reúnen las condiciones adecuadas para que se puedan utilizar lodos en su restauración, aunque en un número importante podrían utilizarse, al menos en algunas de las áreas que deben restaurarse. Antes de aplicar lodos, deberá evaluarse el impacto ambiental que podrían producir en la misma cantera y en los alrededores. Así, por ejemplo, no se utilizarán lodos en zonas inundables o cerca de cursos de agua o pozos que puedan quedar contaminados por lixiviados procedentes de los lodos. También deberá tenerse en cuenta la incidencia de posibles malos olores temporales mientras se manipulan los lodos en la cantera en relación con núcleos habitados cercanos, etc. Muchas de estas recomendaciones son también aplicables en la utilización de otros abonos orgánicos, como estiércol, purines y determinados compost.

3.1 Tipos de explotaciones mineras y su aptitud para la aplicación de lodos Las pruebas piloto y las restauraciones realizadas hasta ahora permiten conocer los principales condicionantes para aplicar lodos de depuradora urbana en la restauración de actividades extractivas, ya sean graveras, extracción de arcillas, etc., si bien la mayor experiencia se tiene en la restauración de canteras de caliza. Este tipo de explotación, cuando se dispone de bastante tierra o material residual, es muy apropiado para reciclar lodos, ya que estos compensan las deficiencias del sustrato y permiten un buen desarrollo de las plantas. La tabla 1 proporciona algunas orientaciones generales sobre la aptitud de los diferentes tipos de actividades extractivas para admitir lodos de depuradora en su restauración. En las canteras de rocas duras, la principal limitación para utilizar lodos de depuradora es la disponibilidad de suficiente tierra o materiales de rechazo de granulometría fina que se puedan mezclar con los lodos, sobre todo si no se ha conservado el suelo natural procedente del decapado previo a la extracción. En la mayoría de las explotaciones destinadas a obtener cemento o áridos de trituración, no queda prácticamente residuo que sirva para soportar una cubierta vegetal adecuada. En este caso, deben buscarse tierras procedentes de excavaciones o de otras obras en los alrededores que puedan enmendarse con los lodos de depuradora, ya que nunca es aconsejable aplicar los lodos directamente sobre la roca o residuos muy pedregosos. No se pueden restaurar con lodos de depuradora las graveras y otras extracciones de áridos en la proximidad de cauces de río o dentro de la capa freática. Las actividades situadas cerca de cursos fluviales sólo se podrán restaurar con lodos en caso de que el destino final de la zona sea utilizarla como campos de uso agrícola, y se permitirá en este caso aplicaciones de tipo agrícola de acuerdo con la legislación vigente. Tampoco se recomienda la utilización de lodos en la restauración de actividades situadas en zonas de acuíferos vulnerables a la contaminación por nitratos. También debe excluirse la mezcla directa de lodos con arenas cuarcíferas o minerales no meteorizables, que no permiten que los lodos se incorporen bien al residuo mineral. En cambio, margas, arcillas y otras rocas fácilmente formadoras de suelo son, a priori, muy indicadas para mejorar sus propiedades con lodos de depuradora.

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Utilización de fangos de depuradora en restauración. Manual de aplicación en actividades extractivas y terrenos marginales.

Figura 2. Cada zona de una cantera con características geomorfológicas diferentes requerirá una restauración diferenciada, de forma que debe conocerse la superficie, orientación y pendiente de cada parte para aplicar el procedimiento de restauración más adecuado (autor: J. M. Alcañiz, cantera Las Cuevas, El Garraf).

3.2 Aspectos que deben considerarse en relación con el medio natural Debe evaluarse, brevemente, su aptitud según el tipo de sustrato, la situación geográfica, los aspectos geomorfológicos, etc. Asimismo, debe considerarse el impacto ambiental que puede tener la restauración con lodos de depuradora sobre las aguas, la vegetación, la utilización ganadera, etc. Dado que en muchos casos lo que se pretende es la integración paisajística de la zona explotada en el entorno natural, agrícola o forestal, debe diseñarse una morfología final adecuada y restituir una capa de suelo que tenga unas características físicas y de fertilidad similares a la del suelo original, y permita el desarrollo de una cubierta vegetal similar a medio plazo. No se trata, por lo tanto, de crear un suelo excesivamente fértil, ya que esto podría alterar la estructura y composición vegetal propias de la zona. Para facilitar la evaluación previa, en el formulario que se adjunta al final del manual, se concretan los principales aspectos que deben considerarse y los valores que se les puede atribuir (véase la tabla de evaluación del impacto ambiental y de la aptitud para admitir lodos, página 80). De todas formas, deben tenerse siempre en cuenta las peculiaridades de cada explotación para poder establecer cuál es el factor que puede ser más limitante o generar un mayor impacto ambiental en relación con la aplicación de lodos.

3.2.1 Situación, superficie, accesos y geomorfología Antes de la reposición final de las tierras enmendadas con lodos de depuradora, es necesario que los taludes y las zonas que deben restaurarse se hayan adecuado desde el punto de vista geomorfológico, tal y como esté previsto en el programa de restauración. El modelado final de la zona es de gran importancia para conseguir una restauración bien integrada en el paisaje del entorno y debe responder a un patrón global de toda la zona afectada por la actividad extractiva. También tiene una gran importancia en el control de las aguas de escorrentía, y, por lo tanto, en la minimización del riesgo de erosión. Deben evitarse diseños demasiado geométricos que puedan resultar artificiales, y buscar una solución de compromiso entre la estabilidad de los terrenos y la armonía con el paisaje de los alrededores.

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Debe considerarse la distancia a la depuradora que suministrará los lodos y el estado de los caminos para los camiones que deberán transportarlos. En general, este aspecto no presenta problemas, ya que las explotaciones mineras cuentan con carreteras de acceso bien preparadas para camiones de gran tonelaje, si bien deben tenerse en cuenta los tramos de pendiente elevada que puedan dificultar el transporte de lodos.

Fundamentos y métodos para la restauración de actividades extractivas con suelos enmendados con fangos de depuradora.

Figura 3. Antes de iniciar la reposición final del suelo, debe llevarse a cabo la adecuación geomorfológica de los espacios afectados por la actividad extractiva de acuerdo con el programa de restauración aprobado (autor: V. Carabassa, cantera Lázaro, El Vendrell).

Debe disponerse de suficiente espacio en la cantera, como mínimo unos 1.000 m2, para el acopio temporal de lodos (máximo cinco días) y para las maniobras de la maquinaria y los camiones. Esta zona debe estar protegida de inundaciones ocasionales que puedan provocar la escorrentía de las aguas pluviales, y también debe estar resguardada del paso de vehículos que con sus ruedas puedan aplastar o diseminar lodos. Es aconsejable que los lodos se depositen al lado de las tierras o los materiales de desecho con los que se deberán mezclar. La misma zona puede servir para acopiar las tierras abonadas. Es preferible que la zona de la cantera donde se acopiarán los lodos esté a más de 300 m de zonas habitadas para evitar problemas de malos olores en las etapas de provisión y manipulación de lodos en la cantera.

3.2.2 Tipos de sustrato y material explotado Los materiales calcáreos, las margas y los sedimentos arcillosos son los más adecuados para la restauración con lodos. De todas formas, hay un gran abanico de posibilidades en otros tipos de rocas (véase la tabla 1). Las limitaciones más importantes se presentan en sustratos ácidos y arenosos que facilitan la movilidad o la lixiviación de algunos contaminantes que contienen los lodos. También debe considerarse la facilidad de disgregación de las rocas y la proporción de finos en los materiales residuales que se utilizarán en la restauración. Este es un inconveniente en muchas explotaciones de calizas duras, por la excesiva pedregosidad de los residuos mineros y por un contenido muy elevado de carbonatos en los materiales utilizados como sustrato para la restauración. Otro inconveniente puede ser la salinidad de determinados sustratos, como sucede en las zonas más áridas de Cataluña y en las escombreras salinas, ya que condicionarán el desarrollo vegetal. En este caso, los lodos aportarían también sales cuando se descomponen en el suelo, que podrían agravar los problemas de salinidad.

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Utilización de fangos de depuradora en restauración. Manual de aplicación en actividades extractivas y terrenos marginales.

Tabla 1. ;PWVZKLL_WSV[HJPVULZTPULYHZKLZKLLSW\U[VKL]PZ[HKLSHKPMPJ\S[HKKLYLZ[H\YHYSVZJVUMHUNVZKLKLW\YHKVYH`]HSVYHJP}UKLSHULJLZPKHK KLPTWVY[HY[PLYYHZWHYHSSL]HYHJHIVSHYLZ[H\YHJP}U

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3.2.3 Red de drenaje y control de la erosión Uno de los aspectos más importantes en toda restauración de actividades extractivas es el control de la erosión. Por este motivo, debe preverse una red de drenaje perimetral e interna en las zonas restauradas a fin de evitar que las lluvias intensas puedan erosionarlas. Al planificar esta red, deben evitarse configuraciones artificiales que dificulten la integración paisajística de la zona restaurada, sin forzar excesivamente la trayectoria de la escorrentía. Deben excluirse de la restauración con lodos los bajantes o los canales de las bermas que evacuan el agua de un talud. Estas actuaciones no son diferentes de las necesarias en la restauración con otros materiales, y, en general, se incluyen en los programas de restauración.

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Figura 4. Balsa de decantación para retener sedimentos y recoger aguas pluviales en la cantera Sansón, CEMEX, Sant Feliu de Llobregat (autor: J. M. Alcañiz).

3.2.4 Aguas subterráneas y zonas vulnerables a la contaminación por nitratos Es recomendable evitar la aplicación de lodos en aquellas zonas donde se puedan perjudicar acuíferos. No se pueden restaurar con lodos de depuradora las extracciones de gravas o arenas dentro del nivel freático, ni explotaciones justo por encima del nivel freático (a menos que haya una capa de materiales impermeables con suficiente garantía para evitar una posible contaminación del acuífero). Tampoco es recomendable restaurar con lodos a menos de 50 m de pozos, fuentes o corrientes de agua, excepto si hay suficientes garantías de que no quedarán afectados. Si no existen estas garantías, las aplicaciones en actividades situadas cerca de cursos fluviales, pozos o fuentes sólo se podrán realizar en caso de que el destino final de la zona sea el cultivo. En estos casos se permitirán aplicaciones de tipo agrícola de acuerdo con la legislación vigente. No es, tampoco, recomendable la utilización de lodos en la restauración de actividades situadas en zonas de acuíferos declarados vulnerables a la contaminación por nitratos. En estas zonas, designadas por el Decreto 283/1998, de 21 de octubre, y ampliadas en el Decreto 476/2004, de 28 de diciembre, de igual forma que en las zonas situadas cerca de cursos fluviales, se podrán utilizar lodos con una concepción agrícola y siguiendo la normativa referente a zonas vulnerables (Decreto 205/2000, de 13 de junio). No obstante, en casos excepcionales en los que se demuestre que la aplicación no comporta ningún riesgo en relación con las aguas subterráneas (sustratos muy impermeables, nivel freático profundo, etc.), se podrá estudiar la aplicación de lodos con la concepción de restauración.

3.2.5 Climatología y condiciones meteorológicas para la restauración Las condiciones climáticas de la zona afectarán muy directamente a la evolución de los lodos que se apliquen en ella y el desarrollo de la vegetación. Debe tenerse en cuenta a fin de seleccionar los meses más adecuados para manipular los lodos y las tierras abonadas, evitar las épocas de fuertes lluvias o de heladas intensas, y escoger las plantas más adaptadas a cada ambiente. En las zonas más áridas de Cataluña, la escasez de precipitaciones puede retrasar el lavado superficial de sales, ralentizar la descomposición de la materia orgánica de los lodos y, por lo tanto, retrasar la germinación de las plantas. De todas formas, no se considera una situación excluyente para la aplicación de lodos. Por el contrario, en las canteras situadas en zonas áridas, los lodos de depuradora pueden mejorar la fertilidad de las tierras utilizadas en la restauración. En las zonas de la Cataluña húmeda, debe tenerse más cuidado en la previsión del control de la erosión y de la producción de lixiviados; sin embargo, estas zonas son más favorables a una rápida revegetación. -25

Utilización de fangos de depuradora en restauración. Manual de aplicación en actividades extractivas y terrenos marginales.

3.3 Selección de actividades extractivas potencialmente restaurables con lodos Teniendo en cuenta las consideraciones expuestas hasta ahora, se puede hacer una selección previa de aquellas actividades que podrían ser aptas para utilizar lodos de depuradora en sus restauraciones. En primer lugar, las explotaciones deberían encontrarse en una etapa que requiriese la realización de tareas de restauración, de forma que deberían estar en régimen de restauración integrada o a punto de iniciar la restauración. Estas explotaciones, además, deben explotar sustratos favorables para la aplicación de lodos, que no faciliten la movilidad de los contaminantes presentes en los lodos y que no presenten una salinidad de base importante. Las explotaciones potencialmente receptoras de lodos tampoco deberían estar situadas en zonas de acuíferos vulnerables a la contaminación por nitratos, aunque en determinados casos es posible aplicar lodos en estas zonas, tal y como se ha apuntado anteriormente. De acuerdo con estas restricciones, la selección de las actividades potencialmente restaurables con lodos se puede realizar utilizando la cartografía digital facilitada por el DMAH. De esta forma, tomando como base el mapa EXTCATA, donde se delimitan todas las actividades de Cataluña ubicadas fuera del dominio público hidráulico, podemos seleccionar aquellas actividades que están en régimen de restauración integrada, o que están a punto de iniciar la restauración, y que no presentan limitaciones para su restauración con lodos en relación con el sustrato explotado. Superponiendo el mapa de zonas de acuíferos vulnerables a la contaminación por nitratos, también disponible en la web del DMAH, a la selección realizada sobre el mapa EXTCATA, se pueden discriminar aquellas actividades que se encuentran dentro de estas zonas vulnerables. El resultado será el conjunto de actividades extractivas potencialmente restaurables utilizando lodos de depuradora (véase la figura 5). La lista correspondiente se puede consultar en la web de la Sección de Restauración de Actividades Extractivas del DMAH (http://mediambient.gencat.net). Esta lista proporciona una primera orientación sobre la viabilidad y la posibilidad de restauración mediante el uso de lodos de depuradora. Sin embargo, no constituye una lista excluyente ni implica que todas las actividades que se incluyen deban o puedan ser restauradas de esta forma. En cada caso es necesaria una evaluación particular, tal y como describe este manual.

Figura 5. Mapa de las actividades extractivas potencialmente restaurables utilizando lodos de depuradora, distribuidas por toda Cataluña.

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Fundamentos y métodos para la restauración de actividades extractivas con suelos enmendados con fangos de depuradora.

3.4 Proyectos de restauración: adaptación para el aprovechamiento de lodos Los programas de restauración de actividades extractivas incluyen la reposición del suelo a medida que se rehabilitan las zonas explotadas. La restauración progresiva, integrada en las etapas de explotación, permite optimizar los costes y acelerar la recuperación de las áreas degradadas. En los presupuestos de la restauración se incluyen, entre otros aspectos, los costes de los abonos y de las aportaciones de materia orgánica necesaria. Incluso, en algunos casos, se prevén aplicaciones de aglomerantes o tratamientos de protección de la superficie contra la erosión (mulch). Los lodos de depuradora pueden sustituir, en muchos tipos de explotaciones, todos o parte de estos tratamientos. En este caso, debe revisarse el programa de restauración para adaptarlo a la utilización de estos materiales fertilizantes. La adaptación es sencilla y la disponibilidad actual de lodos supone generalmente un ahorro en el coste de la restauración. El ahorro en enmiendas orgánicas, abonos, estabilizantes y parte de las semillas compensa el coste de la operación de mezcla de los lodos con tierras, previa a la reposición sobre el terreno. Este manual ha sido concebido para utilizar lodos de depuradora en la preparación de sustratos fértiles que permitan recuperar la vegetación natural del lugar y, en algunas zonas, obtener una producción forestal o agrícola. De todas formas, si el uso final de los terrenos restaurados de la cantera es agrícola, la aportación de lodos que se lleva a cabo en el momento de la reposición del suelo tiene como objetivo de aumentar el contenido de materia orgánica, generalmente deficitaria en este tipo de tierras, más que suministrar nutrientes al cultivo. En este caso, una vez realizada la aportación inicial de lodos, deberán considerarse las normas previstas que regulan la aplicación agrícola de estos fertilizantes en aplicaciones posteriores. No obstante, en determinados casos la aportación inicial de lodos también puede realizarse con una concepción agrícola cuando, por ejemplo, puede comportar riesgos ambientales, como sucede en zonas de acuíferos vulnerables a la contaminación por nitratos.

3.5 Determinación de la superficie restaurable con lodos Una vez se ha determinado la aptitud de una explotación minera para admitir lodos de depuradora en su restauración y se han establecido las posibles limitaciones, deben concretarse las zonas donde se aplicarán. Deben separarse las zonas con diferentes características, por ejemplo taludes de pendiente diferente, zonas planas, zonas con sustrato diferente, etc., identificarlas con un nombre o código y georreferenciarlas. Debe conocerse de cada una la superficie, la orientación, la pendiente y el grosor de suelo que se prevé reponer a fin de calcular el volumen necesario de tierras y mezclas con lodo para poderlas restaurar. Con esta información, podremos conocer la superficie total que debe restaurarse con mezclas de tierra y lodo, y, por lo tanto, la cantidad total de tierras necesarias. En una misma explotación, se recomienda no restaurar más de dos hectáreas por año utilizando lodos de depuradora, principalmente para minimizar los riesgos derivados de la lixiviación de nitrógeno. Tampoco se recomienda restaurar menos de 2.000 m2 por aplicación a fin de hacer más viables los costes de gestión.

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4. Tierras y estériles aprovechables para la restauración con lodos La restauración del terreno en la mayoría de explotaciones mineras requiere realizar una reserva de sustratos para poder preparar la capa final de suelo que asegure una revegetación adecuada en cada zona. Las características de las tierras que se utilicen determinarán la calidad final de la restauración, ya que constituyen la mayoría del sustrato sobre el que se desarrollan las plantas, aunque se incorporen enmiendas para corregir algunas deficiencias que puedan presentar. Entendemos por suelo la capa superficial del terreno resultado de la disgregación o alteración de las rocas que permite el desarrollo de las plantas y que se comporta como un medio vivo. La mayoría de suelos están constituidos por capas más o menos horizontales que llamamos horizontes. Los más superficiales contienen cierta cantidad de materia orgánica que oscurece la tierra y contribuye a la fertilidad. Los técnicos de las actividades extractivas llaman, a menudo, a esta parte del suelo tierra vegetal. También, a pesar de la redundancia del término, recibe el nombre de suelo edáfico. El resto de horizontes minerales se denominan, en algunos casos, subsuelo.

4.1 Decapado del suelo natural y calidad de las tierras para la restauración La opción más recomendable es guardar el suelo original de la cantera, realizando un decapado del terreno al iniciar la explotación. Entendemos por decapado la separación y conservación del suelo, sin mezclarlo con otros materiales residuales, antes del comienzo de la explotación de una zona, después de haber retirado los árboles y arbustos. De esta forma, se podrá aprovechar un sustrato para las plantas, muy similar al suelo natural, que facilitará la recuperación de la vegetación natural de la zona. No obstante, el decapado no siempre es posible o bien no proporciona suficiente volumen de suelo para toda la restauración.

Figura 6. Las tierras y los materiales residuales (regolitas) demasiado pedregosos dificultan la incorporación de los lodos de depuradora y su posterior incorporación en el suelo. Por este motivo, las tierras que se utilicen para mezclar con los lodos deben tener más de un 20 % de tierra fina (autor: V. Carabassa, cantera La Fou, Vallirana).

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En zonas rocosas, los suelos son delgados o, incluso, inexistentes. En terrenos de calizas duras, el suelo es muy irregular y pedregoso, y se encuentra, a menudo, en las fisuras de la roca. A pesar de que pueda resultar difícil en algunos casos, es aconsejable decapar los primeros 20 cm que contienen materia orgánica, restos vegetales y muchas semillas y propágulos que serán útiles en la restauración aunque este suelo deba completarse y mejorarse con otras tierras o enmiendas. En terrenos planos o poco inclinados, el suelo original acostumbra a presentar distintas capas u horizontes con diferentes propiedades. Al efectuar el decapado, no conviene mezclarlas, ya que cada una no presenta la misma fertilidad. Es relativamente fácil apilar por separado las capas de diferente calidad, hecho que permitirá reducir la necesidad de abonos y semillas en la restauración. A efectos prácticos, y en las situaciones más habituales en Cataluña, podemos establecer tres clases de calidad. Los primeros 20-30 cm contienen la capa más fértil del suelo, que se caracteriza por tener un color un poco más oscuro a causa de la presencia de materia orgánica humífera (horizonte A) junto con restos vegetales. Esta capa de mejor calidad, también llamada tierra vegetal, deberá guardarse por separado bien protegida de la erosión, ya que puede evitar costes de abonos y semillas en el proceso de la restauración. La segunda capa, que generalmente llega hasta unos 50-60 cm y que acostumbra a presentar una coloración diferente a la de la roca (horizonte B), tiene también buenas propiedades como suelo para la restauración, sobre todo cuando es poco pedregosa y no presenta acumulaciones excesivas de carbonatos u otros componentes. Su decapado suele ser fácil, ya que no contiene demasiadas raíces. Conviene almacenarla por separado, en pilas, protegida de la erosión. En suelos profundos, puede haber una tercera capa de material disgregado que llegue hasta unos 100-120 cm. También, en suelos delgados que no tienen la segunda capa, se encuentra a menudo un nivel más o menos pedregoso, que puede tener acumulaciones de carbonatos, con una composición similar a la de la roca. Esta capa también se denomina regolita. A pesar de que por su composición y propiedades suele ser poco fértil o deficiente para una buena revegetación, es aconsejable guardarla en caso de que no se disponga de tierras de mejor calidad para la restauración. Una operación de decapado bien planificada puede ahorrar muchos costes en el proceso de restauración. De todas formas, la reposición del suelo original una vez finalizada la explotación requerirá, casi siempre, la aportación de abonos, siembras y plantaciones para asegurar una rápida revegetación dentro del periodo de garantía establecido por el programa de restauración.

Figura 7. Esquema de la organización del suelo en capas u horizontes y recomendaciones para separar las tierras según su calidad en el proceso de decapado. 30-

Fundamentos y métodos para la restauración de actividades extractivas con suelos enmendados con fangos de depuradora.

4.2 Estériles de minería y otros materiales de rechazo utilizables en la restauración Es frecuente que en las actividades extractivas, dentro del proceso normal de explotación, aparezcan rocas que no tienen suficiente calidad para ser comercializadas; determinados estratos de margas o arcillas intercalados en calizas; vetas demasiado arenosas en explotaciones de arcillas, así como determinados estériles de las extracciones de carbón a cielo abierto que no son más que la roca original disgregada por la actividad minera. Cuando no se dispone de tierras de mejor calidad, estos materiales, bien caracterizados y convenientemente enmendados, se pueden utilizar en la restauración. También podemos incluir en este grupo determinados residuos de la misma explotación minera que no tengan interés comercial, como fracciones terrígenas del proceso de triturar y cribar los áridos, limos o lodos procedentes del lavado de áridos, bases de decantación, etc. En cualquier caso, será necesaria una caracterización analítica detallada de estos materiales para descartar eventuales contaminaciones, y deberán corregirse con la adición de otros materiales minerales o enmiendas orgánicas, si se quieren utilizar en la restauración. Si no se dispone de materiales edáficos en suficiente cantidad o con la debida calidad, se puede recurrir a importar tierras de lugares cercanos. Debe controlarse muy bien su calidad para evitar que constituyan una fuente de contaminación o de entrada de residuos. Cada vez es más frecuente utilizar tierras procedentes de excavaciones para reutilizar o llevar a cabo rellenos en otros lugares. En los sistemas de clasificación actuales de suelos, hay tendencia a incluir también aquellos materiales fuertemente influidos por la actividad humana que cada vez se encuentran más a menudo formando cubiertas edáficas sobre el territorio. La tabla 2 muestra una breve descripción de este tipo de materiales antropogénicos. Los materiales úrbicos y gárbicos no se pueden utilizar para preparar la capa de suelo en la restauración. Tabla 2. Materiales de fuerte influencia humana que pueden formar parte de las cubiertas edáficas, descritos según los criterios de clasificación actuales de suelos. Técnicamente se llaman materiales antropogeomórficos, y suelen consistir en relleno de escombros, tierras de excavación, materiales de dragados e, incluso, residuos orgánicos.

Espólico

Tierras pedregosas procedentes de excavaciones mineras o construcciones de vías de comunicación que no contienen materiales artificiales. Pueden ser de granulometría muy heterogénea.

Árico

Tierras procedentes de restos de suelos naturales que contienen parte de los horizontes naturales mezclados sin ningún orden determinado. No contienen elementos artificiales. Por ejemplo, excavaciones de suelos agrícolas.

Úrbico

Materiales terrosos que contienen escombros de construcciones y otros residuos como maderas, vidrios y chatarras en más de un 35 % en volumen.

Gárbico

Residuos orgánicos municipales que se encuentran generalmente en vertederos mezclados con otros materiales.

Fuente: WRB. Base referencial mundial del recurso suelo. Informes sobre recursos mundiales de suelos. FAO, ISRIC, boletín n.º 84/1999, Roma.

4.3 Cantidad total de tierras necesarias para la restauración y estimación de su densidad aparente Es importante hacer una previsión del volumen de tierras ajustada a las necesidades de la zona que se debe restaurar. Para empezar, determinaremos la superficie que se ha de tratar y diferenciaremos zonas de taludes, rellanos y todas aquellas áreas que deban tener un grosor diferenciado de suelo. Se pueden utilizar los planos de explotación a escala 1:1.000 o similares teniendo en cuenta las correcciones necesarias según el relieve. También puede ser útil la cartografía digital de la zona, ya sea por visualización directa en el ortofotomapa o en un topográfico. Para superficies pequeñas, es preferible la medición directa. Debe asignarse un código identificador a cada zona diferenciada. El grosor mínimo de tierra que debe reponerse es de 20 cm, si bien es aconsejable una capa de 30 cm o más para asegurar una buena revegetación, sobe todo cuando se trata de tierras de baja calidad (véase el apartado 6.1). Debe tenerse en cuenta, además, que una vez dispuesto el sustrato sobre el terreno se producirá un asentamiento que podrá reducir el grosor entre un 10 y un 30 %. Conociendo el grosor y la superficie que debe tratarse, podremos calcular el volumen de suelo y conocer las necesidades de espacio para almacenarlo. Para estimar la masa de tierra que debe removerse o transportarse, es necesario conocer la densidad -31

Utilización de fangos de depuradora en restauración. Manual de aplicación en actividades extractivas y terrenos marginales.

aparente de estos materiales. Entendemos por densidad aparente (DA) la relación masa/volumen de la tierra tal y como se extrae en el campo, es decir, incluyendo también los espacios vacíos y poros que quedan entre las partículas. Es recomendable medirla utilizando un recipiente relativamente grande, como un bidón o un cubo de volumen bien conocido (como mínimo de 10 dm3) que podemos llenar con las tierras, agitarlas un poco para que se asienten y pesarlas. Otra posibilidad es medirla de forma aproximada pesando los camiones que transporten la tierra y cubicando el volumen ocupado. Otra opción es estimarla a partir de los datos de la siguiente tabla (tabla 3). Este dato también será muy importante para calcular la dosis de lodo que se incorporará al suelo. Tabla 3. Datos aproximados de densidad aparente (incluyendo el volumen ocupado por los poros) de distintos tipos de suelos según la textura o granulometría dominante.

Tipos de tierra

DA (Mg m-3)

Arcillosas o francoarcillosas ricas en materia orgánica

1,0-1,2

Margas y arcillas pobres en materia orgánica

1,3-1,5

Francoarenosas y arenosas

1,4-1,6

Tierras compactadas y limos sedimentados

1,6-1,9

Suelos muy pedregosos, gravas con arcillas y limos intercalados

1,7-1,9

4.4 Condiciones de almacenamiento de las tierras El suelo es un medio vivo, colonizado por microorganismos, animales y plantas, por lo que conviene que no pierda del todo esta actividad biológica durante el tiempo en que se almacena hasta su reposición sobre el terreno. Por este motivo, los montones de tierra vegetal deben mantener cierta aeración y no deben compactarse demasiado. Cuanto más rica en materia orgánica sea una tierra (cuanto más oscuro sea su color), mayor actividad biológica presentará y, por lo tanto, mayor necesidad de aeración tendrá. Las capas de suelo superficial son también las más frágiles, de forma que no conviene que se compacten al depositarlas en pilas muy altas. Los montones de tierra de los tipos de suelos más delicados no deberían sobrepasar 1 m de altura. Para el resto de suelos, siempre que sea posible, las pilas no deben sobrepasar los 2,5 m de altura (figura 8). Es preferible que la tierra se disponga en una explanada de fácil acceso que permita manipularla posteriormente, a fin, por ejemplo, de incorporar los lodos de depuradora y otros abonos, removerla o cargarla en camiones. Asimismo, es importante que las aguas de lluvia no la puedan erosionar y que no reciba un exceso de polvo. Para evitar una excesiva pérdida de materia orgánica y de viabilidad de las semillas y propágulos que contiene la tierra, puede resultar adecuado dejar que las pilas se recubran espontáneamente de vegetación. Esto facilitará el retorno de la materia orgánica, incorporará nuevas semillas al suelo y reducirá el riesgo de pérdida de nutrientes por lavado y erosión.

32-

Figura 8. Representación esquemática de distintas formas de apilar las tierras reservadas para la restauración de las explotaciones mineras. Altura máxima recomendable de las pilas en metros.

Fundamentos y métodos para la restauración de actividades extractivas con suelos enmendados con fangos de depuradora.

4.5 Admisión de tierras de los alrededores Cuando el volumen de suelo disponible en la misma cantera sea insuficiente para toda la superficie que debe restaurarse, o bien la calidad de los materiales disponibles sea muy deficiente, deberá importarse tierra de los alrededores. En este caso, debe controlarse muy bien el origen de las tierras admitidas y evitar las sospechosas de estar contaminadas o ensuciadas por escombros o basuras. Una tierra contaminada o llena de escombros puede malograr el proceso de restauración y, generalmente, dificulta o encarece su manipulación. Es preferible admitir tierras que procedan de zonas agrícolas conocidas, ya que son una garantía de fertilidad, siempre que no suponga malograr aquel terreno. Si proceden de excavaciones o desmontes de obras, deberá controlarse su calidad y llevar a cabo las enmiendas oportunas en caso necesario. La variada procedencia de estas tierras aconseja mezclarlas en la etapa de recogida, a fin de conseguir un sustrato más homogéneo. Cuanto mejor sea la calidad de las tierras disponibles, menor será el coste de abonarlas y prepararlas para la restauración. No obstante, siempre que sea posible, es recomendable utilizar las tierras disponibles en la misma explotación, ya que tienen unas calidades más similares al suelo original y, por lo tanto, su utilización facilitará la integración de la zona restaurada en el paisaje del entorno. Puede ser que las tierras importadas sean de muy buena calidad, lo que facilitará la rápida revegetación, pero pueden hacer que la vegetación que se desarrolle sea muy diferente de la autóctona, al tener el suelo unas características muy diferentes al natural de la zona. En estos casos, incorporar una determinada proporción de estériles minerales o incrementar la pedregosidad de las tierras de importación puede ayudar a que se parezcan más al suelo original.

4.6 Caracterización preliminar de tierras y estériles aprovechables Para poder controlar la calidad y las características básicas de las tierras que se utilizarán en la restauración, debe disponerse de muestras representativas que puedan ser analizadas en laboratorios especializados. Debe tenerse en cuenta que, por muy precisos que sean los análisis, si las muestras no son suficientemente representativas, no servirán. Antes de realizar el muestreo de los materiales disponibles, es importante tener una idea previa de su calidad para la restauración, a fin de evitar perder tiempo y dinero analizando materiales que previamente se podrían descartar. Esta evaluación previa de los materiales se puede llevar a cabo con métodos de análisis cuantitativos y cualitativos fáciles de reproducir en las instalaciones de la actividad extractiva. Los parámetros que deberían controlarse antes del envío de muestras a laboratorios especializados se reflejan en la tabla 4. Una vez realizada esta evaluación previa, se pueden tomar muestras de las tierras consideradas aptas a fin de enviarlas a un laboratorio especializado. La empresa extractiva es responsable de asegurar la representatividad de las muestras analizadas. Tabla 4. Parámetros importantes que se deben controlar en los materiales disponibles para la creación del sustrato edáfico.

Parámetro

Observaciones

Tipos de tierras disponibles: suelo de decapado, tierras importadas, suelo superficial agrícola, tierras de rechazo y estériles (lodos minerales del lavado de áridos, mezcla de cantera, polvo mineral de filtros, etc.).

En caso de que sólo se disponga de estériles, seguramente deberán importarse tierras para mejorar la calidad del sustrato.

Procedencia (en el caso de tierras importadas).

Anotar con el máximo detalle posible en lugar de origen y los agentes implicados (propietario, empresa constructora y transportista).

Volumen disponible (V): m3 de cada tipo de material disponible.

Si no se dispone de suficiente volumen de material para crear una capa mínima de 20 cm de horizonte edáfico en la superficie que se debe restaurar, deberán importarse tierras para poder garantizar la restauración.

Densidad aparente (DA)

Si es posible, se medirá tal y como se indica en el apartado 4.3 del manual.

-33

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Tabla 4. Continuación

Parámetro

Observaciones

Granulometría básica: se obtendrá mediante apreciación visual o cribado de una muestra representativa del material. Las fracciones que deberían diferenciarse son: bloques (> 25 cm), piedras (20-7,5 cm), gravas (7,5-0,2 cm) y tierra fina (< 0,2 cm). Las gravas y la tierra fina deberían determinarse siempre por cribado.

No se podrán utilizar tierras con altos contenidos en bloques (> 75 %) y/o poca tierra fina (< 20 %) si no se mezclan con otros materiales a fin de mejorar su granulometría.

No son recomendables materiales excesivamente limosos o Textura, apreciación orientativa al tacto (arenosa, limosa o arenosos, ya que pueden dar lugar a problemas físicos en el arcillosa): se coge una pequeña cantidad de tierra fina con suelo restaurado. la palma de la mano y se añade agua hasta conseguir una pasta sólida pero plástica. Se frotan las manos intentando formar un cilindro y se intenta formar un anillo con este cilindro. La facilidad para realizar estas operaciones proporcionará una idea de la clase textural del suelo (véase la figura 9). Deberán mezclarse los materiales muy ricos en carbonatos o sales con otro tipo de materiales para evitar problemas de fertilidad. En casos en los que la salinidad sea muy alta, se recomienda no utilizar estos materiales, a menos que sea una salinidad de origen natural y los suelos de la zona ya presenten altos contenidos de sales. Por otra parte, no deben abonarse orgánicamente materiales ricos en materia orgánica (> 2 %), aunque sí que puede ser recomendable añadir nutrientes esenciales (N, P, K, etc.).

Presencia de residuos (escombros, plásticos, hierros).

Deben descartarse materiales en los que se observen residuos o que presenten algún indicio de contaminación. No deben admitirse en las actividades extractivas tierras sucias y debe evitarse que las tierras se contaminen en la misma cantera por exceso de polvo, aceites usados, neumáticos, etc. Los objetos contaminantes, por pocos que sean, siempre aparecen cuando las tierras se distribuyen por la zona que debe restaurarse.

arc

os

arcillosa

lim

illa

Composición mayoritaria orientativa: carbonatos (efervescencia cuando se aplican unas gotas de ácido clorhídrico), minerales principales (cualitativo), presencia de sales o yeso (cualitativo), materia orgánica (cualitativo: color de la tierra, contenido de restos vegetales, como raíces, hierbas, corteza, hojas y pequeñas ramas).

Muy plástico: se puede hacer un cilindro muy fino y formar un anillo

Moderadamente plástico: se puede formar un cilindro, pero no un anillo franca limosa

arenosa

Poco plástico: no se puede formar un cilindro

arenas

34-

Figura 9. Diagrama triangular para determinar la clase textural del suelo. Los materiales poco plásticos, con altos contenidos en limos o arenas, no serán aptos para su utilización exclusiva como sustratos edáficos.

Fundamentos y métodos para la restauración de actividades extractivas con suelos enmendados con fangos de depuradora.

4.7 Muestreo de tierras y estériles aprovechables Diferenciaremos dos tipos de muestreo: 1) Recogida de muestras sobre el terreno de las canteras o de las áreas de recogida de tierras (zonas agrícolas antes del decapado, escombreras extensas, zonas ya adecuadas morfológicamente sobre las que se aplicarán directamente enmiendas y lodos...). 2) Muestreo de pilas o montones ya existentes de tierras. Es el sistema más recomendable, siempre que las pilas estén bien mezcladas, ya que reduce el sesgo en la composición originado por el proceso de excavación y transporte de las tierras previo a la restauración. Para una información más detallada, se puede consultar alguno de los manuales de descripción y análisis de suelos, como, por ejemplo, Agenda de campo de suelos (Porta y López-Acevedo, 2005). Aquí solamente describiremos, brevemente, algunos de los procedimientos. 1) En el primer caso, debe observarse la posible heterogeneidad del terreno y subdividirlo en áreas de apariencia homogénea. Si el terreno es irregular, es muy probable que el suelo de los rellanos y partes bajas tenga algunas características diferentes del de las zonas con pendiente, de forma que deben tomarse muestras separadas. En cada área de apariencia bien homogénea, recogeremos un número determinado de submuestras según la extensión del terreno. Un procedimiento sencillo consiste en realizar un recorrido sistemático dentro de cada área homogénea tomando una submuestra de tierra cada 5-10 m (o un número determinado de pasos). Las submuestras se ponen dentro de un saco y cuando se han recogido todas se mezclan bien y se extrae una muestra de unos 5 kg (más cantidad si la tierra es muy pedregosa) para llevarla a analizar. Un procedimiento más cuidadoso es llevar a cabo una recogida de muestras al azar. Podemos extender una cinta métrica (25-50 m) en una dirección cualquiera dentro de un área homogénea. Con un dado o una tabla de números aleatorios fijamos 10-20 puntos donde recoger porciones de la muestra. Repetiremos la operación una o dos veces más extendiendo la cinta métrica en otra dirección. El número de puntos de muestreo o porciones dentro de cada zona homogénea para poder obtener una muestra compuesta dependerá de su extensión, pero en cualquier caso nunca será inferior a una porción por cada 200 m2. Para coger la tierra, es preferible utilizar una barrena en alguna de sus variantes para suelos pedregosos, arenosos, arcillosos, etc. También se puede utilizar un cilindro metálico o una azada, procurando coger siempre el mismo volumen de tierra en toda la profundidad en que se clave la azada. Con estas herramientas se recoge una muestra superficial de entre 0 y 20 cm de profundidad, aproximadamente. 2) Si la recogida de muestras debe hacerse en pilas o montones de tierra, debemos asegurarnos de que estos sean homogéneos. En caso contrario, es preferible mezclar bien la pila con una pala excavadora antes de coger la muestra. De cada pila homogénea se extraen submuestras en distintos puntos al azar. El número de submuestras necesarias para obtener una muestra representativa se puede conocer a partir de los datos de la tabla 5. Cada submuestra debe tener un volumen mínimo, que también depende del tamaño máximo de las partículas presentes (tabla 6). El instrumento utilizado para el muestreo debe tener unas dimensiones adecuadas al tamaño de las mayores partículas presentes en el material que se debe muestrear. De esta forma, ya que el volumen del material que se muestreará define el número de submuestras que deben obtenerse y que el tamaño máximo de las partículas que componen este material delimita el volumen mínimo que debe recogerse, podemos tener una referencia de la capacidad necesaria del instrumento de muestreo dividiendo el volumen de material que debe recogerse por el número de submuestras que deberemos tomar: Capacidad del instrumento de muestreo = volumen mínimo que debe recogerse/número de submuestras La muestra global obtenida siguiendo las pautas anteriores se mezcla bien y se separa una muestra de unos 5 kg por el método del cuarteo.

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Tabla 5. Número de submuestras necesario para la obtención de una muestra representativa de un material sólido.

Volumen de tierra que debe muestrearse

Número de submuestras

200 m3

10-30

En caso de que se disponga de más de un tipo de tierra o de material diferente, se puede realizar el muestreo de dos formas distintas: • Separadamente para cada tipo de material disponible, es decir, muestreando cada acopio por separado. En este caso, se

obtendrán muestras de materiales diferentes que se analizarán por separado. • De forma conjunta, muestreando una mezcla de los materiales disponibles realizada previamente, teniendo en cuenta

los resultados de la evaluación previa explicada en el apartado 4.6. Se pretende preparar una combinación de tierras y materiales minerales que reúna unas buenas condiciones físicas y sea apta para su fertilización con los lodos de depuradora. Se realiza una mezcla piloto con la maquinaria disponible en la explotación, en la cantidad suficiente para que el muestreo sea significativo. Hay que ser especialmente cuidadoso en las proporciones añadidas de cada material, ya que serán las que deberán tomarse como base a la hora de realizar las mezclas definitivas. Se recomienda esta metodología sólo si después de la evaluación previa se puede garantizar una calidad mínima de la mezcla a fin de utilizarla como sustrato edáfico, una vez enmendada con los lodos. En los casos en los que no se esté seguro de que la mezcla cumplirá los criterios mínimos de calidad, es mejor realizar el muestreo de los materiales por separado, y, una vez se disponga de los análisis realizados por los laboratorios especializados, deberá decidirse la proporción de mezcla de los materiales. Tabla 6. Volumen mínimo de muestra que debe tomarse según el tamaño de las partículas presentes que representen más del 10 % del total, para poder determinar la granulometría de las fracciones gruesas. Para evitar transportar grandes cantidades de muestras, la determinación de la proporción de las fracciones de más de 5 cm se acostumbra a realizar en el campo.

Diámetro máximo de los elementos gruesos presentes (mm)

36-

Volumen mínimo de muestra (dm3)

50 mm) se realiza directamente en el campo, e incluso se puede llevar a cabo el cribado a 20 mm si se toma la precaución de disgregar los posibles terrones que haya. Debe anotarse el peso de cada fracción para poder calcular la proporción de cada una. Si se dispone de tamices adecuados, se puede completar la separación granulométrica de los elementos gruesos hasta separar la tierra fina (fracción < 2 mm). Las muestras se guardan en bolsas de plástico resistente, perfectamente etiquetadas con la denominación de la muestra, localización, cantera de origen, empresa, fecha y persona responsable del muestreo. Si la tierra está muy húmeda, es recomendable extenderla unos días sobre papel de diario en un lugar ventilado antes de guardarla en la bolsa de plástico. Una vez seca, se puede enviar a alguno de los laboratorios especializados. Si se ha realizado la separación granulométrica con tamices, sólo debe enviarse al laboratorio la fracción de diámetro inferior a los 2 mm.

4.8 Características analíticas de la tierra que se utilizará en la restauración Deben conocerse las características de tierras, enmiendas y abonos, y sus niveles de fertilidad. Los parámetros básicos que deben controlarse se reflejan en la tabla 7. Tabla 7. Parámetros importantes que deben analizarse en tierras, materiales residuales, enmiendas o abonos utilizados y en el suelo restaurado. Grado de importancia: * aconsejable; ** necesario; *** imprescindible (modificado a partir de Alcañiz et al., 1989).

Parámetros

Tierras y materiales residuales

Enmiendas orgánicas Suelo restaurado

Granulometría

***

-

**

pH

**

**

**

Salinidad

**

**

Carbonatos

**

** -

Materia orgánica

***

***

**

Nitrógeno

*

**

*

Fósforo asimilable

*

**

*

Potasio asimilable

*

**

*

Metales pesados

***

***

**

**

4.8.1 Granulometría Es muy importante conocer la granulometría de la tierra utilizada, ya que condiciona muchas de las propiedades del suelo, así como la cantidad máxima de lodos que podrá admitir. Distinguiremos dos fracciones principales (véase la tabla 8): la tierra fina, o fracción activa del suelo, que comprende todas las partículas menores de 2 mm, y los elementos gruesos (pedregosidad), formados por gravas y piedras de todo tamaño, que pueden ser muy abundantes en los suelos de canteras. La tierra fina incluye las arenas, los limos y las arcillas. La textura del suelo es la propiedad que expresa la proporción en la que se encuentran estas fracciones en la tierra fina. El triángulo de la figura 10 permite determinar el tipo de textura de un suelo según el porcentaje de arenas, limos y arcillas que contiene. Es lo que llamamos clase textural de un suelo, y da una idea, entre otros aspectos, de la capacidad que tendrá para retener agua, de su plasticidad, de su facilidad de aeración y de su capacidad para adsorber nutrientes. -37

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Tabla 8. Clasificación de las partículas del suelo y de las tierras utilizadas en la restauración según su tamaño (basado en diámetros aparentes). Hay distintos sistemas de clasificación, pero los más utilizados son el del Departamento de Agricultura de los EE. UU. (USDA) y el de la Sociedad Internacional de la Ciencia del Suelo (ISSS).

Fracción

Clase diamétrica (mm)

FAO modificado Bloques

>250

Piedras

250-75

Grava gruesa

75-20

Grava fina

20-2

Elementos gruesos

ISSS

USDA

2,0-0,2

2,0-0,5

0,20-0,02

0,05-0,05

Limos

0,020-0,002

0,050-0,002

Arcillas

valor mínimo; < valor máximo; *valores referidos a la tierra fina; (1) límites establecidos en el tercer borrador del documento de trabajo sobre lodos, UE.

Parámetro

Valor

Grosor de suelo

>20 cm

Granulometría: fracción 250-75 mm

200 y Ni > 25 mg kg-1 (Allaway, 1968, y Leeper, 1978) se vuelven fitotóxicos. Por lo tanto, será necesario ir con cuidado si hay algún metal en concentraciones relativamente elevadas, y calcular las aportaciones de este elemento potencialmente tóxico que comportará la dosis de lodo prevista, por si fuese necesario reducirla.

5.5 Transporte Se llevará a cabo siguiendo las normas técnicas que regulan el transporte de residuos establecidas por los organismos competentes (Agencia de Residuos, Generalitat de Catalunya), y mediante transportistas autorizados. Los lodos se comportan como sólidos pastosos que pueden fluir lentamente bajo presión. Es importante utilizar vehículos bien preparados para transportar este tipo de materiales. En relación con el transporte de los lodos desde la depuradora a la cantera, debe tenerse en cuenta lo siguiente: • Como primera norma, debe intentarse molestar tan poco como sea posible a la ciudadanía, sobre todo en relación con los

malos olores que los lodos pueden desprender. • Se deben utilizar rutas tan cortas como sea posible (seleccionando la depuradora más cercana a la cantera), y evitar pasar

por el interior de núcleos urbanos, realizar paradas intermedias innecesarias o dejar el vehículo fuera de la supervisión del conductor. • El lodo, durante el transporte, puede experimentar cierto aumento de volumen a causa de los gases que desprende; por lo tanto, si se utiliza un camión bañera, no debe llenarse del todo, ya que existe el peligro de perder parte de la carga.

5.6 Acopio temporal de lodos en una actividad extractiva La descarga debe realizarse en espacios bien delimitados y adecuados dentro de la actividad extractiva. Los lodos se deben recibir y almacenar sobre un terreno capaz de retener la mayor cantidad posible de los lixiviados que se puedan producir. Este lugar debe ser lo más seguro posible, es decir, debe ser plano y alejado de torrentes y rieras que puedan llevarse los lixiviados hacia algún río o poblaciones cercanas. Es conveniente proteger el lugar de almacenamiento con cordones de tierra para evitar que la lluvia se lleve los lodos.

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Debe preverse una descarga ordenada de los camiones para ocupar el mínimo espacio posible, pero no conviene simultanear dos descargas. También debe evitarse pisar los lodos con los camiones o la maquinaria. Durante la descarga, debe evitarse, dentro de lo posible, la presencia de personas, y debe establecer una zona de seguridad de 10 m en torno al camión. La zona de seguridad se mantendrá, como mínimo, hasta cinco minutos después de que haya finalizado la descarga, de forma que el conductor o cualquier otra persona no se acercará a cerrar la compuerta de la caja hasta que haya transcurrido este tiempo. Debe garantizarse la presencia de dos personas durante las operaciones de descarga del lodo (incluyendo al conductor del camión), y debe evitarse el contacto directo de estas personas con el lodo. En el caso de tener que recoger muestras, es obligatorio el uso de guantes, y deben protegerse las eventuales heridas. Asimismo, está prohibido fumar, beber y comer durante la manipulación del residuo. Es recomendable acumular la menor cantidad posible de lodos en la cantera, y es obligatorio que los lodos se mezclen con las tierras o el sustrato que debe enmendarse antes de que hayan transcurrido cinco días desde la llegada de los lodos a la cantera. Es preferible realizar las mezclas de lodo y tierra tan pronto como sea posible, y guardarlas así hasta el momento de su aplicación, ya que de esta forma los lodos se podrán manipular con facilidad. Las mezclas de tierra con lodos se pueden conservar más tiempo hasta que se distribuyan sobre el terreno que debe restaurarse. En caso de que en el momento de la llegada de los lodos todavía no se haya establecido la proporción definitiva de mezcla con las tierras o estériles, se puede realizar una premezcla concentrada (por ejemplo, con una proporción de un volumen de lodo por cada ocho volúmenes de tierra o estéril). Esta premezcla se puede conservar durante unas semanas, hasta que se realicen las mezclas definitivas. En caso de actuar de esta forma, deben registrarse adecuadamente las proporciones en las que se ha elaborado la premezcla, y tenerlas en cuenta a la hora de realizar las mezclas finales.

50-

6. Preparación de tierras enmendadas con lodos de depuradora para la restauración Los lodos de depuradora no se pueden aplicar, en ningún caso, directamente sobre la superficie del suelo sin mezclarlos con tierra, ya que cuando se secan forman terrones compactos, pierden mucha de su capacidad fertilizante y pueden contaminar el terreno y las aguas de drenaje. Sólo un grupo limitado de plantas puede crecer directamente sobre los cúmulos de lodos, de forma que no conviene que quede una capa de lodos sobre la superficie del terreno sin mezclarlo con la tierra. Además, si el terreno es inclinado, los lodos podrían ser arrastrados por las aguas de lluvia. La aportación de lodos en la preparación de suelos para regenerar canteras se plantea básicamente como una enmienda orgánica, a diferencia de lo que se acostumbra a considerar en las aplicaciones agrícolas, que es la aportación de nutrientes. El objetivo es, por lo tanto, incorporar en una única aplicación unos niveles suficientes de materia orgánica que dejen los suelos en buenas condiciones durante muchos años para el desarrollo de la vegetación.

6.1 Grosor de la mezcla de tierra y lodo que debe aplicarse Las mezclas de tierra y lodo pretenden emular los horizontes organominerales naturales, que son la capa más fértil de los suelos de Cataluña. Según las condiciones topográficas y la disponibilidad de tierra, el grosor de suelo variará. Como mínimo, debe aplicarse una capa de tierra de 20 cm de grosor efectivo, de calidad aceptable, para asegurar una cubierta vegetal de tipo herbáceo o arbustivo. En taludes de más de 30°, es difícil superar este grosor. En zonas planas y en taludes más suaves, es recomendable extender una capa de unos 30-40 cm de mezcla de tierra y lodos. Si la tierra es muy pedregosa o de baja calidad, el grosor deberá ser mayor que si es fértil o de granulometría más fina. De todas formas, no conviene superar los 40 cm de grosor de suelo abonado con lodos, sobre todo cuando la mezcla es rica en lodos, para evitar problemas de ahogamiento en el interior del suelo que impedirían el desarrollo de las raíces y la actividad de los microorganismos. La descomposición de los lodos en el interior del suelo consume oxígeno, de forma que si el suelo no tiene una porosidad adecuada o la capa de suelo con lodos es demasiado gruesa, el suelo se agota y da lugar a unas condiciones reductoras que limitan la actividad de los microorganismos y el crecimiento de las plantas, e incluso pueden facilitar la solubilización de algunos elementos potencialmente tóxicos. Si se dispone de mucha tierra y de materiales aptos para la restauración, de forma que se sobrepasarían los 40 cm de grosor máximo recomendado de capa de material enmendado con lodos, es preferible restaurar el terreno disponiendo los materiales en dos o tres capas. En primer lugar, deben disponerse las tierras de menor calidad; por ejemplo, residuos de caliza disgregados, regolitas, suelos poco fértiles, etc. A continuación, suelo del decapado de los horizontes minerales o tierra sin enmendar con lodo, y, finalmente, en superficie, la tierra fertilizada con los lodos de depuradora (figura 13). Todas estas operaciones permitirán obtener un sustrato de mejores condiciones para el desarrollo de la vegetación, sobre todo cuando la roca subyacente es dura y está poco agrietada. También rebajaremos el grosor de suelo enmendado si al calcular la dosis para 30 o 40 cm de grosor de suelo se superan los máximos de aportación de lodos fijados.

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Utilización de fangos de depuradora en restauración. Manual de aplicación en actividades extractivas y terrenos marginales.

Figura 13. Esquema de la disposición de materiales de rechazo de extracción y tierras en el proceso de restauración de un frente de una explotación. En primer lugar debe llevarse a cabo una adecuación geomorfológica, de forma que el frente abandonado no supere la inclinación máxima permitida. Un procedimiento puede consistir en voladuras controladas de la divisoria del frente que depositen materiales al pie. También se puede rellenar con estériles hasta conseguir la pendiente deseada. Después se pueden depositar las tierras empezando por las de peor calidad. Finalmente, deben reponerse las mezclas de tierras abonadas con lodos, respetando los grosores previstos.

6.2 Determinación de la dosis de lodos que debe mezclarse con la tierra Las directrices que regulan la aplicación de lodos de depuradora en suelos agrícolas no son de obligado cumplimiento en la restauración de terrenos de canteras, a menos que este sea el uso final previsto del terreno. De todas formas, mientras no exista una normativa específica, y como se ha comentado anteriormente, no se utilizarán aquellos lodos que superen los contenidos máximos permitidos de metales pesados establecidos en el borrador del documento de trabajo sobre lodos elaborado por la UE (véase la tabla 12). Asimismo, no se sobrepasarán los valores límite de metales presentes en el suelo, especialmente en la restauración de explotaciones mineras ricas en estos elementos. En cambio, no deben considerarse las limitaciones por aportaciones anuales máximas de metales pesados en suelos agrícolas. La utilización de lodos en la restauración de canteras supone una aplicación única a dosis relativamente elevadas, sin volver a intervenir, a diferencia de las aplicaciones agrícolas, en las que las aportaciones pueden repetirse anualmente. Por lo tanto, la aplicación de lodos calculada para lograr unos niveles adecuados de materia orgánica puede representar una dosis alta, incluso excesiva, de los nutrientes mayoritarios durante el primer año, pero nunca debe suponer una incorporación superior a la permitida de los elementos potencialmente tóxicos. Es decir, se puede producir una sobrefertilización en algún nutriente, como el nitrógeno, durante los primeros meses desde la aplicación de los lodos, cuando todavía la vegetación no se ha desarrollado lo suficiente y no puede absorberlo todo. Este problema debe ser temporal, de forma que cuando la vegetación haya arraigado pueda utilizar todos estos nutrientes. Si la dosis de lodos se calcula sólo de acuerdo con las necesidades de nitrógeno durante el primer año de las plantas que se utilizarán para revegetar la cantera, durante los años siguientes habrá un déficit en el suministro de nutrientes, ya que la aportación de lodos en estos casos es única. Además, no se notarían los efectos favorables sobre la estructura, la protección contra la erosión y la actividad biológica del suelo.

52-

Fundamentos y métodos para la restauración de actividades extractivas con suelos enmendados con fangos de depuradora.

Tabla 12. Concentración máxima permitida de elementos potencialmente tóxicos en lodos de depuradora según el borrador del documento de trabajo sobre lodos elaborado por la UE. Elemento

Concentración máxima (mg kg-1 materia seca)

Cd

10

Cr

1.000

Cu

1.000

Ni

300

Pb

750

Hg

10

Zn

2.500

6.2.1 Dosis máxima de lodos de depuradora y criterios de establecimiento de la dosis Como se ha mencionado anteriormente, el objetivo de la adición de lodos es garantizar un abundante desarrollo de la vegetación durante los primeros estadios de la restauración mediante el incremento del contenido de materia orgánica y nutrientes de los materiales utilizados para la creación del suelo. La dosis máxima de lodos que deberá aplicarse se determinará según el contenido de materia orgánica preexistente en los materiales que se pretende utilizar para la creación de suelo y el grado de estabilidad de los lodos. Esta dosificación también estará condicionada por el contenido en tierra fina y la densidad aparente de los sustratos, ya que el contenido de materia orgánica se expresa respecto a la tierra fina y la cantidad de tierra fina que encontraremos en un volumen de suelo depende de su densidad aparente. En cualquier caso, cuando el contenido de materia orgánica de los materiales de partida sea superior al 2 %, desestimaremos la enmienda orgánica, ya que podemos considerar que el suelo o sustrato ya tiene bastante contenido de esta materia orgánica. Se ha hecho constar anteriormente que una parte considerable de la materia orgánica de los lodos es materia orgánica lábil que se mineraliza rápidamente después de su aplicación, de forma que el contenido de materia orgánica del suelo enmendado también disminuye a partir del momento en que se realizan las mezclas. La velocidad de este proceso de mineralización dependerá del grado de estabilidad de la materia orgánica. Por este motivo, no tiene sentido aplicar lodos poco estabilizados, ya que la rápida descomposición de la materia orgánica nos alejaría del objetivo de dotar de un contenido mínimo de materia orgánica a los suelos enmendados, o nos obligaría a aplicar unas dosis de lodos que incrementarían sustancialmente los riesgos ambientales derivados de aplicarlos. Así, se recomienda utilizar lodos tan estabilizados como sea posible, y evitar utilizar lodos con grados de estabilidad menores al 30 %. Nunca debe superarse la dosis de 50 toneladas de lodo deshidratado por hectárea (expresada en materia seca). En relación con el volumen, la proporción máxima que se deberá aplicar será de 1:10 (v/v), es decir, una palada (o volumen) de lodo de depuradora por diez paladas (o volúmenes) del material que debe enmendarse. De igual forma, tal y como se explica más adelante, nunca se añadirá una dosis de materia orgánica lábil superior a 5 g kg-1 de tierra fina (0,5 %). Otro factor que puede afectar a la dosificación es el contenido de metales pesados en los lodos y en los materiales de partida, lo que condicionará el contenido de metales en los suelos enmendados con lodos. En caso de que con la dosificación resultante de los cálculos explicados a continuación se superen los niveles de metales máximos para suelos establecidos en el documento de trabajo sobre lodos elaborado por la UE, deberá rebajarse la dosificación hasta llegar a unas concentraciones finales de metales en los suelos enmendados inferiores a los máximos fijados por dicho documento, o bien utilizar lodos con menor concentración de metales o materiales de base con unos niveles de metales más bajos, según cuál sea la causa principal de la concentración final de los metales en el suelo. Finalmente, no se recomienda restaurar con lodos más de dos hectáreas por año en una misma explotación, a fin de limitar los problemas derivados de la lixiviación de nitratos. En la tabla 13 se recogen las limitaciones referentes a la dosificación y a la superficie que debe restaurarse con lodos. -53

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Tabla 13. Valores límite que deben considerarse en el cálculo de la dosificación de los lodos y de la superficie que debe restaurarse.

Parámetro Proporción máxima de lodos (peso seco)

Unidades

Valor

Mg ha-1*

50

Proporción máxima de lodos (volumen en fresco)

Vlodo/Vsustrato

1 : 10

Dosis máxima de materia orgánica lábil (peso seco)

g kg-1 tierra fina

5

Concentración máxima de metales pesados en el suelo enmendado

mg kg-1 tierra fina

Límites establecidos en el borrador de la UE

Grosor máximo de sustratos enmendados que deben aplicarse

m

0,4

ha año-1

2

Superficie máxima anual que debe restaurarse con lodos * Mg ha-1= toneladas/ha

6.2.2 Protocolo de cálculo de la dosis máxima de lodos El criterio de cálculo de la dosis máxima de lodos aplicable se basa en el contenido y tipo de materia orgánica de los lodos. Los lodos de depuradora son portadores de cantidades generalmente altas de materia orgánica total (MOF), de la cual, una parte es fácilmente mineralizable. Esta fracción fácilmente mineralizable es lo que llamamos materia orgánica lábil (MOL), en contraposición a la materia orgánica recalcitrante (MOR), que se mineraliza a un ritmo bastante más lento. Las proporciones relativas de MOL y MOR en el conjunto de la materia orgánica de un lodo (MOF) se expresan mediante su grado de estabilidad (GE), que representa la fracción de MOR respecto a la MOF [1]. A pesar de que a menudo el GE se expresa en forma de porcentaje, en este capítulo lo utilizaremos en su expresión unitaria, como un índice que puede adquirir valores entre 0 (nada de MOR, MOR = 0) y 1 (todo es MOR, MOR = 1). Los contenidos de MOL, MOR y MOF se expresan en g kg-1 de lodo seco. El GE es un índice sin unidades. [1]

GE =

MOR MOF

=

MOR MOR + MOL

El objetivo principal de una enmienda orgánica es incrementar el contenido de materia orgánica del suelo y, particularmente, el contenido de materia orgánica estable o recalcitrante. La dinámica de los nutrientes y las características del suelo enmendado serán muy diferentes según si la enmienda se realiza con lodo en el que predomine la MOR o bien la MOL, es decir, si se lleva a cabo con un lodo que tenga un GE alto o bajo, respectivamente. Algunos riesgos ambientales asociados al uso de lodos de depuradora, como la sobrefertilización, la salinización o el incremento en la cantidad y biodisponibilidad de elementos y sustancias potencialmente tóxicas, aparecen a menudo correlacionados con la cantidad de MOL que se incorpora al suelo. Con el objetivo de reducir estos riesgos, la cantidad de materia orgánica lábil que se incorpore al suelo o a los sustratos para la restauración no podrá superar en ningún caso los 5 g de MOL por kg de tierra fina contenida en el sustrato mineral que debe enmendarse. Es decir, nunca incorporaremos al suelo más de un 0,5 % de materia orgánica lábil (sobre tierra fina).

6.2.3 Desarrollo del cálculo Dado que la proporción de materia orgánica lábil (MOL) que incorporaremos al suelo con los lodos de depuradora no podrá superar los 5 g kg-1 de tierra fina en el estéril, la proporción de materia orgánica recalcitrante (MOR) y total (MOF), y, por lo tanto, de lodos que podremos incorporar al suelo, estará determinada por su grado de estabilidad. A partir de la expresión [1] y aislando el término MOR, podemos conocer la proporción de materia orgánica recalcitrante (MOR) de un lodo si conocemos la proporción de materia orgánica lábil (MO L) y su grado de estabilidad (GE) [2]. Si 5 g kg -1 es la cantidad máxima de materia orgánica lábil (MOL) que podemos incorporar al suelo, la aportación de materia orgánica recalcitrante (AMOR) y de materia orgánica total de los lodos (AMOF) que incorporaremos se determina mediante las expresiones [3] y [4], respectivamente. Cuanto más alto sea el grado de estabilidad (GE) del lodo, mayor será la cantidad de materia orgánica que se incorporará al suelo. Así, por ejemplo, para un lodo que presente un GE de 0,3, la cantidad máxima de materia orgánica que podremos añadir al suelo será de 7,14 g por cada kg de tierra fina, mientras que esta cantidad aumentará hasta 9,09 g 54-

Fundamentos y métodos para la restauración de actividades extractivas con suelos enmendados con fangos de depuradora.

kg-1 si su grado de estabilidad es de 0,45. La figura 14 ilustra cómo los lodos con mayores GE permiten una mayor aportación de materia orgánica al suelo, aunque la cantidad de materia orgánica lábil aportada es siempre la misma.

Figura 14. Variación de la cantidad de materia orgánica aportada con los lodos según su grado de estabilidad (GE). Nótese que la cantidad de materia orgánica lábil (MOL) es siempre constante (5 g kg-1), mientras que la aportación de la materia orgánica recalcitrante (MOR) aumenta con el grado de estabilidad (GE). Obsérvese que cuando el GE tiene un valor de 0,5, aportamos al suelo tanta cantidad de MOL como de MOR.

La expresión [4] es, en sí misma, la dosificación de lodos, ya que indica la cantidad de materia orgánica total que aportaremos al estéril, aunque en unas unidades todavía poco prácticas (g de materia orgánica total de lodos por cada kg de tierra fina del estéril). Para expresar la cantidad de materia orgánica que incorporamos al suelo en términos más manejables de dosificación de lodos (Mg ha-1), necesitamos conocer algunos datos más sobre las tierras o el estéril que queremos enmendar y sobre los lodos de depuradora que utilizaremos.

[2]

MOR =

MOL · GE 1 - GE

(g MOR kg-1 lodo seco)

5 · GE [3]

AMOR =

1 - GE

(g MOR kg-1 tierra fina)

5 · GE [4]

AMOF = MOL + MOR = 5 +

1 - GE

(g MOF kg-1 tierra fina)

Del estéril, necesitamos conocer su densidad aparente (DAE) y el contenido de tierra fina (TF). Del lodo, necesitaremos conocer el contenido total de materia orgánica (MOF) y el contenido de materia seca (MS). En primer lugar, debemos calcular la cantidad de tierra fina que contiene el estéril que queremos enmendar. Si consideramos el grosor (G) de la capa de estéril que queremos disponer sobre la zona que debe restaurarse, que no superará los 0,4 m, el volumen de estéril que necesitaremos para una ha (V) se puede calcular según la expresión [5]. Una vez conocido el volumen de estéril que queremos enmendar, podremos determinar su masa si conocemos su densidad aparente (DAE), según [6]. Finalmente, la masa de tierra fina que contendrá la capa de estéril (MTF) se puede calcular según [7]. -55

Utilización de fangos de depuradora en restauración. Manual de aplicación en actividades extractivas y terrenos marginales.

(m3 estéril ha-1)

[5]

V = G · 104

[6]

ME = V · DAE = G · DAE 104 (Mg estéril ha-1)

[7]

MTF = ME · TF · 10-3 = G · DAE · TF · 10 (Mg tierra fina ha-1)

Por ejemplo, para restaurar una zona de una cantera con una capa de 30 cm de un estéril que tiene una densidad de 1,5 Mg m-3 y una proporción de tierra fina de 500 g kg-1, el volumen de estéril que deberá enmendarse será de 3.000 m3 ha-1, lo que representa una masa total de 4.500 Mg ha-1, con una masa de tierra fina de de 2.250 Mg ha-1. Sobre la cantidad de tierra fina calculada según la expresión [7], realizaremos la aportación de materia orgánica (AMOF) procedente de los lodos calculada según la expresión [4]. Podemos calcular esta aportación en términos de dosis de MOF por unidad de superficie (AMO) según la expresión [8]. 5 · GE [8]

AMO = MTF · AMOF· 10-3 = G · DAE · TF · 5 +

· 10-2 (Mg MOF ha-1)

1 - GE

Continuando con el ejemplo anterior, la cantidad de materia orgánica que podremos incorporar a nuestro estéril, que tiene una densidad de de 1,5 Mg m-3 y un contenido de tierra fina de 500 g kg-1, utilizando un lodo que presente un grado de estabilidad de 0,3, será de 16,07 Mg ha-1. En cambio, si el grado de estabilidad es de 0,45, esta cantidad será de 20,46 Mg ha-1. Finalmente, podemos calcular la cantidad de lodos que deben aportarse al estéril, expresados como materia seca (AFMS), si conocemos la cantidad de materia orgánica total que tienen los lodos (MOF), según [9]. Esta cantidad se puede expresar como materia fresca (AFMF) según [10].

1 [9]

AFMS = AMO ·

MOF

1 - GE

1 [10]

AFMF = AFMS ·

1

5 · GE · 10-3 = G · DAE · TF · 5 +

MS

· 10 (Mg lodo seco ha-1)

· MOF

1

1

5 · GE · 10-3 = G · DAE · TF · 5 +

·

1 - GE

· 104 (Mg lodo fresco ha-1)

· MS

MOF

En nuestro ejemplo, si el contenido de materia orgánica de los lodos es de 600 g kg-1 y la proporción de materia seca de 200 g kg-1, podremos aportar 26,79 Mg ha-1 de lodos en materia seca si el GE es de 0,3 (133,92 Mg ha-1 en húmedo). Por el contrario, si el GE es de 0,45, podremos aprovechar hasta 34,09 Mg ha-1 en materia seca (170,45 Mg ha-1 en húmedo). A efectos prácticos, es útil conocer las proporciones volumétricas de estéril y de lodos que deben mezclarse para lograr la aportación de materia orgánica deseada. Hemos calculado previamente el volumen de tierra o de estéril que necesitaremos según la expresión [5]. En cuanto al volumen de lodos (AFV), lo podemos calcular si conocemos la aportación de estos (AFMF) y la densidad aparente (DAF); ambos valores hacen referencia a materia fresca, que es lo que realmente mezclaremos con el estéril [11].

1 [11]

56-

AFV = AFMF ·

DAF

1 - GE

·

· MOF

1

1

1

5 · GE = G · DAE · TF · 5 +

· MS

DAF

· 104 (m3 lodo fresco ha-1)

En nuestro caso, y para un lodo que tenga un GE de 0,45 y una densidad aparente en fresco de 1,15 Mg m-3, ya hemos visto que la cantidad de lodo aplicable sería de 34,09 Mg ha-1 en materia seca, que corresponde a 170,45 Mg ha-1 en materia fresca y a 148,22 m3 ha-1 en volumen.

Fundamentos y métodos para la restauración de actividades extractivas con suelos enmendados con fangos de depuradora.

Por lo tanto, la proporción de mezcla sería de 148,22 m3 de lodos por 3.000 m3 de estéril, o, lo que es lo mismo, una proporción volumétrica de 1:20. Es decir, para conseguir una mezcla de estéril enmendado con la dosificación máxima de lodos prevista debería mezclarse 1 volumen de lodo fresco por cada 20 volúmenes de estéril. Por lo tanto, para poder establecer la dosificación adecuada de lodos, necesitamos conocer las características de los lodos y del estéril que se presentan en la tabla 14. Para aplicar las expresiones desarrolladas en este apartado y resumidas en la tabla 15, los diferentes parámetros referentes a los lodos y al estéril deben estar en las unidades indicadas en la tabla 14.

Tabla 14. Datos sobre los lodos y el estéril necesarios para el desarrollo del cálculo.

Datos de los lodos Parámetro

Datos del estéril Unidades*

Densidad aparente en fresco (DAF) Proporción de materia orgánica (MOF) Grado de estabilidad (GE) Proporción de materia seca (MS)

Parámetro

Unidades*

Mg m-3

Densidad aparente (DAE)

Mg m-3

g kg-1

Proporción de tierra fina (TF)

g kg-1

-

Volumen total necesario

m3

g kg-1

*1 Mg = 103 kg = 1 tonelada

Con estos datos podemos calcular las cantidades de lodos necesarias para la enmienda aplicando las fórmulas resumidas en la tabla 15.

Tabla 15. Resumen de los principales cálculos necesarios para la enmienda del contenido de materia orgánica del estéril. El grosor de la capa de estéril enmendado que aplicaremos a las áreas restauradas no podrá superar los 0,4 m.

Parámetro

Unidades Paso

Volumen de estéril (V)

m3 ha-1

[5]

Aportación de lodos en materia seca (AFMS)

Mg ha-1

[9]

Aportación de lodos en materia fresca (AFMF)

Mg ha-1

Volumen de lodos fresco que debe aplicarse (AFV)

m3 ha-1

[10]

Procedimiento de cálculo V = G ·10 4

1 - GE

AFV = G · DA E · TF · 5 +

1 - GE

·

MOF

MS

· 104

1

1 · MS

· 10

1 ·

· MOF

MOF

1 ·

1

5 · GE [11]

·

1 - GE

5 · GE AFMF = G · DA E · TF · 5 +

1

5 · GE

AFMS = G · DA E · TF · 5 +

DAF

· 104

La tabla 16 presenta las dosificaciones resultantes de la aplicación del protocolo de cálculo explicado para diferentes grados de estabilidad y contenidos en tierra fina. El resto de parámetros se han fijado en los valores siguientes: DAE = 1,5 Mg m-3, DAF= 1 Mg m-3, MOF = 600 g kg-1, MS = 200 g kg-1, G = 0,3 m. Se destacan en rojo las dosificaciones que sobrepasan la dosis máxima de 50 Mg ha-1, y que, por lo tanto, deberían rebajarse hasta esta dosis.

-57

Utilización de fangos de depuradora en restauración. Manual de aplicación en actividades extractivas y terrenos marginales.

Tabla 16. Ejemplos de dosificaciones máximas de lodos de depuradora (Mg ha-1) según el grado de estabilidad (GE) y el contenido en tierra fina (TF) de los materiales que deben enmendarse. Se excluyen las dosificaciones superiores a 50 Mg ha-1.

TF (g kg-1)

GE

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

200

10,71

12,50

15,00

18,75

25,00

37,50

300

16,07

18,75

22,50

28,13

37,50

56,25

400

21,43

25,00

30,00

37,50

50,00

75,00

500

26,79

31,25

37,50

46,88

62,50

93,75

600

32,14

37,50

45,00

56,25

75,00

112,50

700

37,50

43,75

52,50

65,63

87,50

131,25

800

42,86

50,00

60,00

75,00

100,00

150,00

900

48,21

56,25

67,50

84,38

112,50

168,75

1.000

53,57

62,50

75,00

93,75

125,00

187,50

Tabla 17. Siglas utilizadas.

Sigla

58-

Significado

Unidades

AFMF

Aportación de lodos, en materia fresca

Mg ha-1

AFMS

Aportación de lodos, en materia seca

Mg ha-1

AFV

Aportación de lodos, en volumen de materia fresca

m3 ha-1

AMO

Aportación de materia orgánica de los lodos, por superficie

Mg ha-1

AMOF

Aportación de materia orgánica de los lodos, por kg de tierra fina

g kg-1

AMOR

Aportación de materia orgánica recalcitrante, por kg de tierra fina

g kg-1

DAE

Densidad aparente del estéril

Mg m-3

DAF

Densidad aparente de los lodos, en fresco

Mg m-3

G

Grosor de la capa de estéril que queremos disponer sobre el terreno

m

GE

Grado de estabilidad de la materia orgánica

-

ME

Masa de la capa de estéril que queremos disponer sobre el terreno

MOF

Proporción de materia orgánica que tienen los lodos

g kg-1

MOL

Materia orgánica lábil

g kg-1

MOR

Materia orgánica recalcitrante

g kg-1

MS

Proporción de materia seca de los lodos

g kg-1

MTF

Masa de tierra fina en la capa de estéril que queremos disponer sobre el terreno

TF

Proporción de tierra fina en el estéril

V

Volumen de la capa de estéril que queremos disponer sobre el terreno

Mg ha-1

Mg ha-1 g kg-1 m3 ha-1

Fundamentos y métodos para la restauración de actividades extractivas con suelos enmendados con fangos de depuradora.

6.3 Cantidad total de lodo necesaria según la superficie que deba restaurarse Una vez establecida la dosis máxima de lodo que debe aplicarse según las características de la tierra disponible y del lodo, y después de determinar el volumen de mezcla que debe prepararse para recubrir la superficie objeto de restauración, podemos calcular las toneladas de lodo necesarias para la restauración. A efectos prácticos, no tendremos en cuenta el volumen aportado por los lodos a la mezcla, ya que el exceso que supone sirve para compensar la compactación natural de las mezclas de tierra y lodo una vez aplicadas. Ejemplo:

Se quiere restaurar un sector de una cantera de caliza formado por un talud de 30° con una superficie de 2.000 m2 (datos medidos sobre el terreno). Se propone recubrir el talud con una capa de 25 cm de tierras fertilizadas con lodos de depuradora urbana. Se dispone de 4.000 m3 de tierra residual (la llamaremos tierra pobre) que procede del decapado de la misma cantera y que tiene las siguientes características:

Tabla 18. Características analíticas de la tierra que debe enmendarse con lodos. *Aptitud según el borrador de la UE.

Parámetro pH

Unidades

Resultado

—

8,6

Densidad aparente

kg m-3

1.600

Materia orgánica

g kg-1

5

T. fina ( 30°) o sustratos vulnerables a la erosión. Es decir, cuando la prioridad es controlar la erosión, el suelo debe ser lo bastante fértil como para favorecer una rápida formación de la cubierta vegetal, y, en este caso, los lodos de depuradora pueden ser una buena alternativa para abonar las tierras. Si lo que se pretende es conseguir una vegetación más parecida a la natural, en lugares donde la influencia humana es reducida, puede ser preferible no fertilizar el sustrato, hacerlo con abonos orgánicos más estabilizados, como estiércol o compost de origen vegetal, o aplicar dosis más pequeñas de lodos. En distintas experiencias de restauración realizadas en los últimos quince años, se ha podido constatar que hay un mayor recubrimiento y producción vegetal en las zonas abonadas con lodos en relación con las zonas no fertilizadas. Por el contrario, la riqueza florística y la presencia de plantas arbustivas es menor, hecho que se puede explicar por la rápida ocupación del espacio en las zonas fertilizadas, que retrasa la entrada de las especies características de fases más avanzadas de la sucesión vegetal. En las zonas fertilizadas (con lodos de depuradora u otros abonos) abundan las plantas llamadas ruderales, típicas de suelos ricos en nutrientes, si bien progresivamente son sustituidas por otras especies herbáceas. Las plantaciones de pino carrasco (Pinus halepensis), uno de los árboles más utilizados en repoblaciones en la zona mediterránea, responden muy bien en suelos fertilizados con dosis moderadas de lodos de depuradora, pero debe evitarse que los plantones queden ahogados por las plantas herbáceas en los tres primeros años de su crecimiento. La preparación del suelo o sustrato para la restauración es tan importante como la selección de plantas que se sembrarán o introducirán mediante plantaciones. De poco sirve invertir en la compra de plantas de vivero o en hidrosiembras si el suelo restaurado es demasiado delgado o deficiente en nutrientes, ya que muchas plantas morirán. En cambio, si el terreno ha sido abonado de forma equilibrada y hay suficiente grosor de suelo, el banco de semillas de las mismas tierras junto con las que llegan de los alrededores puede ser suficiente para la revegetación, si bien es un aspecto que hay que controlar. Debe aprovecharse la capacidad de revegetación natural a partir del banco de semillas de la misma tierra y de la colonización procedente de las plantas de los alrededores. Si las condiciones climatológicas son favorables, el sustrato es de buena calidad y hay áreas cercanas donde la vegetación ya está bien desarrollada, se puede esperar unos dos o tres meses a tomar la decisión de cómo y cuándo revegetar. Si hay una colonización natural, este periodo de tiempo es suficiente para evaluarla. De todas formas, la revegetación natural puede ser demasiado lenta en zonas de clima árido, en terrenos de fuerte pendiente vulnerables a la erosión y en sustratos pobres en nutrientes o que no tengan un banco de semillas suficiente. En estas situaciones, deberá favorecerse la instalación de las plantas mediante siembras y plantaciones. No debe considerarse el riego una operación habitual en la restauración de canteras, ya que mantendría artificialmente la vegetación, de forma que, cuando se dejase de regar, la cubierta vegetal podría desaparecer. Puede ser necesario en las primeras etapas de la revegetación para mantener vivos los plantones en momentos de intensa sequía, pero es preferible seleccionar las plantas más adaptadas a cada ambiente y considerar el riego sólo una ayuda excepcional para acelerar la germinación o para mantener vivos a los individuos plantados hasta que hayan arraigado, especialmente durante el primer verano. En caso de que se opte por llevar a cabo riegos auxiliares, es muy importante que se supriman progresivamente y no de golpe, a medida que la vegetación va arraigando y colonizando la superficie. En algunas restauraciones, la siembra de herbáceas se plantea como una cubierta vegetal temporal para proteger zonas erosionables hasta que la vegetación natural o los árboles plantados hayan arraigado. Es recomendable sembrar los taludes, sobre todo los de 30°, y de forma particular con sustratos como margas, limos o arenas, que son muy vulnerables a la erosión.

-67

Utilización de fangos de depuradora en restauración. Manual de aplicación en actividades extractivas y terrenos marginales.

Figura 18. La recuperación de la vegetación en las zonas restauradas con lodos de depuradora suele ser muy rápida (autor: V. Carabassa, cantera Montlleó, Castellgalí).

7.1 Siembras Los suelos abonados con lodos de depuradora son ricos en nutrientes, especialmente nitrógeno, fósforo y oligoelementos, de forma que favorecen el desarrollo de plantas ruderales y nitrófilas, es decir, las que viven en suelos muy bien estercolados. Estas plantas suelen ser abundantes durante los primeros años y son sustituidas progresivamente por otras especies herbáceas, sobre todo gramíneas y compuestas. Por lo tanto, deben considerarse como una etapa transitoria en la que la principal función es la protección del suelo contra la erosión. Por la relativa riqueza inicial en nitrógeno de estos suelos abonados con lodos, las leguminosas compiten con desventaja con las gramíneas y plantas ruderales, de forma que es preferible no sembrarlas o sembrarlas en una proporción baja. Si el clima lo permite, gramíneas como el ballico, la festuca alta, la grama común y el dáctilo se desarrollan fácilmente y absorben los nitratos de otros nutrientes abundantes en suelos abonados con lodos de depuradora.

Figura 19. En las zonas restauradas con tierras abonadas con lodos crecen a menudo plantas ruderales e incluso tomateras en el primer año, a causa de las semillas presentes en las tierras y los lodos. Después serán sustituidas, progresivamente, por las plantas espontáneas de cada zona (autor: J. M. Alcañiz). 68-

Fundamentos y métodos para la restauración de actividades extractivas con suelos enmendados con fangos de depuradora.

La tabla 21 presenta una selección de plantas que se pueden utilizar como cubierta de protección rápida. La selección dependerá de las condiciones climáticas de la zona y de la disponibilidad de semillas comerciales. También es muy recomendable sembrar mezclas de tres o cuatro plantas que se adapten a un rango más amplio de condiciones ambientales, hecho que ayuda a adaptar la revegetación a las condiciones climáticas variables de nuestro territorio. La densidad de siembra depende de las condiciones del terreno, tipo de planta y cubierta vegetal esperada. Las densidades habituales oscilan entre 200 y 350 kg ha-1 de mezclas de semillas. Hay diferentes mezclas comerciales de semillas adaptadas a distintos ambientes. Deben evitarse las siembras a finales de primavera y durante el verano, ya que la sequía estival suele provocar la muerte de las semillas que puedan germinar. La siembra a mano es indicada en la mayoría de casos, excepto en los taludes de más de 35° y otras superficies de difícil acceso. En estas situaciones, es preferible la hidrosiembra con un aglomerante que fije las semillas al terreno. En las zonas restauradas con lodos de depuradora no deben incorporarse abonos minerales en el proceso de hidrosiembra. Tabla 21. Algunas plantas herbáceas que se pueden utilizar como cubierta vegetal de crecimiento rápido en zonas restauradas con lodos de depuradora.

Especie

Nombre vulgar

Densidad de siembra (g m-2)

Características

Gramíneas Lolium perenne

ballico, raigrás

15-25

gran consumo de nitratos

Lolium multiflorum

ballico de Italia

15-25

variedad de ambientes

ballico rígido

15-20

ambientes secos

Dactylis glomerata

dáctilo

10-20

variedad de ambientes

Cynodon dactylon

grama común

5-10

buena retención del suelo

bromo de Hungría

15-20

resistente a la sequía

Agropyron cristatum

--

5-10

cultivada

Festuca arundinacea

festuca alta

20-25

resistente a la sequía

cebada

40-45

ambientes húmedos, cultivada, resistente a las sales

Onobrychis sativa

esparceta

10-20

terrenos pobres

Psoralea bituminosa

higueruela

10-15

prados secos

Lotus corniculatus

cuernecillo

25-30

prados y pastizales

alfalfa, mielga

3-4

cultivada, persistente

pimpinela menor

10-20

yermos

Lolium rigidum

Bromus inermis

Hordeum vulgare Leguminosas

Medicago sativa Rosáceas Sanguisorba minor

7.2 Plantación de árboles y arbustos La colonización de la vegetación arbustiva y arbórea de forma natural puede ser un proceso muy lento, por lo que se recomienda introducir algunas especies por plantación. La selección de las especies debe llevarse a cabo teniendo en cuenta que sean propias de la zona y resistentes a las condiciones ambientales de los lugares recientemente restaurados. La tabla 22 indica algunas especies arbustivas y arbóreas que se ha observado que se pueden desarrollar en canteras de la zona mediterránea. Es recomendable pedir consejo sobre qué especies son las más indicadas y cuáles pueden dar mejores resultados en la repoblación.

-69

Utilización de fangos de depuradora en restauración. Manual de aplicación en actividades extractivas y terrenos marginales.

Tabla 22. Lista de algunas especies arbustivas y arbóreas de interés en la restauración de actividades extractivas, especialmente seleccionadas para la zona de clima mediterráneo.

Arbustivas Nombre científico

Arbóreas Nombre común

Nombre científico

Nombre común

mijediega

Pinus halepensis

pino carrasco

abrótano hembra

Pinus pinea

pino piñonero

Rosmarinus officinalis

romero

Olea europea

acebuche

Pistacia lentiscus

lentisco

Ceratonia siliqua

algarrobo

Quercus coccifera

coscoja

Quercus ilex

encina

Dorycnium pentaphyllum Santolina chamaecyparissus

En zonas restauradas con lodos de depuradora, conviene utilizar tubos protectores para los plantones, disponer una capa de piedras en torno al plantón o llevar a cabo un aclareo de la vegetación herbácea en torno al hoyo de plantación para reducir la competencia que generan las especies herbáceas mientras los árboles y arbustos no hayan alcanzado el tamaño suficiente para evitar que estas los ahoguen. Prácticamente, todas estas plantas son sensibles a la salinidad y se pueden ver perjudicadas por el aumento que produce la mineralización de los lodos en los suelos abonados. Encinas, lentiscos y coscojas suelen presentar unas mortalidades elevadas después de la plantación, de forma que debe tenerse en cuenta la reposición de las bajas. Una opción que debe valorarse para evitar la competencia de la densa cubierta herbácea justo después de la reposición del suelo abonado consiste en dejar pasar dos o tres años hasta la plantación.

Figura 20. Zona ya explotada y plantada directamente con pino carrasco (Pinus halepensis) sobre un residuo muy pedregoso en la cantera Dues Maries, Mont-ral. Los pinos crecen con muchas dificultades y presentan síntomas de clorosis (palidez de las hojas) por falta de nutrientes, como puede verse en primer término, en la imagen de la izquierda. Unos años después, se ha dispuesto una capa de tierra arcillosa enmendada con lodos de depuradora que puede verse al fondo de la imagen. Tres meses después de la aplicación, los pinos ya manifiestan una clara recuperación, que en la fotografía se puede apreciar por un color verde más intenso. Pasados diez años, los pinos alcanzan una altura de más de 3 m, mientras que los no abonados apenas llegan a uno (autores: C. D. Mallen y O. Ortiz).

7.3 Control y protección de la revegetación En taludes de fuerte pendiente, los momentos más delicados son los primeros meses hasta que la vegetación herbácea ya ha arraigado y puede proteger el terreno de la erosión. Debe controlarse la germinación de las plantas y corregir posibles manchas desnudas. Es conveniente prever riegos auxiliares durante los primeros años y mientras dura el periodo de garantía, pero debe evitarse malograr la zona restaurada con maquinaria. La reposición de los individuos muertos es una operación necesaria en la mayoría de repoblaciones que se llevan a cabo en las actividades extractivas. En zonas de relieve más suave, puede ser recomendable no realizar siembras demasiado densas o dejar manchas para permitir la colonización natural de plantas autóctonas. Debe evitarse el pastoreo en las zonas recientemente revegetadas para proteger los plantones de árboles y arbustos, evitar la compactación del suelo por pisadas y asegurar el retorno al suelo de 70-

la materia orgánica producida.

8. Limitaciones de uso de la zona restaurada con lodos Si la restauración de canteras utilizando lodos de depuradora se lleva a cabo de acuerdo con las recomendaciones descritas, el riesgo de contaminación es el mismo que si se hiciese con abonos minerales, compost o estiércol. Por lo tanto, no supone ninguna limitación especial para los usos habituales de estas zonas restauradas. Si el destino final de la explotación es agrícola, es necesario atender a las disposiciones que regulan este caso, establecidas por el Real Decreto 1310/1990. Si el destino de la cantera es como parque, sólo debe preverse que las zonas restauradas recientemente con lodos no sean las destinadas a parque infantil. Como se ha comentado anteriormente, debe evitarse el pastoreo en la zona restaurada durante los primeros años de la restauración para proteger las plantaciones, y como mínimo durante el periodo de garantía. Si el destino final de la zona restaurada es como prado de pastoreo, este debe limitarse hasta que la vegetación haya enraizado, y especialmente debe prohibirse los seis primeros meses de la aplicación de los lodos para evitar que el ganado pueda ingerir restos de lodos frescos que hayan quedado en la superficie.

-71

9. Consideraciones económicas La aplicación de lodos de depuradora en la restauración de actividades extractivas no debe suponer ningún coste adicional, sino más bien lo contrario en la mayoría de casa. Tal y como se ha comentado en las páginas precedentes, se trata de crear un sustrato adecuado para que se inicie el proceso de revegetación en la zona denudada. Con la utilización de los lodos, si bien inicialmente tendremos que contar el sobrecoste que implica el hecho de realizar la mezcla de tierra y lodos, después podremos ahorrar otras operaciones necesarias para llevar a buen término la restauración final. A modo de ejemplo, indicamos a continuación una serie de ventajas que inciden en el coste de la restauración: • Ahorro en la compra de abonos orgánicos (estiércol y compost) y minerales. • Posibilidad de utilizar tierras de rechazo poco fértiles de la misma extracción, en caso de carencia de tierra vegetal. • Reducción de la densidad de siembra de herbáceas. • Mejora sustancial en la retención de la humedad y, por lo tanto, ahorro en los riegos auxiliares. • Mejora del comportamiento del suelo respecto a la erosión.

En la tabla 23, se comparan los costes de las principales partidas que intervendrían en la restauración de una hectárea de terreno. En este caso, la aplicación de lodo sustituye al abono y parte de la siembra (en muchos casos se podría obviar). No se ha considerado ninguna aportación adicional de tierra vegetal; en caso contrario, la aplicación de lodo resolvería en gran parte esta carencia, y aumentaría el ahorro económico. Los precios utilizados son estimativos, y se han extraído de los presupuestos de un conjunto de programas de restauración elaborados durante el año 2007. Están expresados en rangos en aquellos casos en los que se han detectado valores muy diferentes en las distintas fuentes consultadas. En la determinación de costes de estas partidas, se ha considerado el tipo de maquinaria habitual en estas explotaciones (pala cargadora de mediano tamaño sobre neumáticos y camión de 20 Mg). En el proceso de elaboración de la mezcla de tierra con lodos, se ha considerado el acopio previo de la tierra mediante pala cargadora, después la incorporación de los lodos y finalmente el volteo. Esta última operación podría tener un mejor rendimiento que el presupuestado, según la práctica del palista y la organización de los trabajos. La hidrosiembra presupuestada incluye dos capas de mulch, dotación de abono de liberación lenta (N:P:K), ácidos húmicos y fúlvicos, gelatina hidrófila, estabilizante y mezcla de semillas de herbáceas. La siembra incluye el coste de las semillas y de la mano de obra. Tabla 23. Comparación de los costes asociados a la restauración, utilizando o no lodos de depuradora.

Restauración sin lodos Concepto Desbroce y limpieza del terreno Recogida y acopio de tierra vegetal Compra de abono orgánico Mezcla de abono y tierras

Restauración con lodos euros/ha

4.800 - 18.700 2.500 400 - 900 537 - 1.000

Carga, distribución y diseminación de la tierra vegetal

2.500 - 32.000

Hidrosiembra

9.000 - 15.000

Total euros/ha

20.237 - 69.600

Concepto

euros/ha

Desbroce y limpieza del terreno

4.800 - 18.700

Recogida y acopio de tierra vegetal Mezcla de lodos y tierras Carga, distribución y diseminación de la tierra vegetal Siembra manual de plantas herbáceas

Total euros/ha

2.500 537 - 1.000 2.500 - 32.000 492

10.829 - 54.692 -73

Segunda parte Guía práctica y ejemplos de aplicación

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10. Guía para la aplicación de lodos de depuradora en la restauración de actividades extractivas El anexo presenta un formulario-ficha que incluye los diferentes aspectos que deben considerarse en las operaciones de restauración con lodos y que facilita los cálculos de las cantidades de tierra y lodo necesarias en cada caso. Este formulario también está disponible en la web del DMAH (http://mediambient.gencat.net). A continuación, se explica el contenido de las fichas y el significado de los principales campos que deben rellenarse.

10.1 Identificación de la explotación En primer lugar, es necesario identificar a la empresa explotadora y la actividad extractiva según la ficha adjunta. Se trata de recoger la información administrativa básica de la empresa y de las personas de contacto que se responsabilizarán de la restauración con lodos. Ficha identificativa

Datos de la persona titular/propietaria de la actividad extractiva Empresa: NIF:

Titular:

Facultativo/a:

Dirección:

Municipio:

Código postal:

Datos de la explotación Nombre de la explotación:

N.º expediente DMAH

Encargado/a:

Dirección:

Municipio:

Dirección electrónica:

Tel.:

Recurso explotado:

Material producido:

10.2 Localización e identificación de las zonas que deben restaurarse con lodos Deben especificarse claramente en la siguiente ficha las zonas donde se aplicarán mezclas de tierra y lodos (se rellenará una ficha por cada zona diferenciada donde se deban aplicar las tierras abonadas). Es importante localizar y delimitar la extensión de los taludes, rellanos, etc. que se restaurarán. Cada zona se identificará mediante coordenadas UTM del punto central del área que deba restaurarse. Como se ha especificado anteriormente, esta identificación se pide en el formulario de solicitud de aplicación de lodos en la restauración de actividades extractivas que debe tramitarse y que se describe más adelante. -77

Utilización de fangos de depuradora en restauración. Manual de aplicación en actividades extractivas y terrenos marginales.

También debe concretarse el grosor de suelo que se quiere reponer, normalmente de 20 a 40 cm (véase el apartado 6.1 de la primera parte de esta guía). Una vez hecho esto, queda determinado el «Volumen de suelo necesario» que debe aplicarse en cada zona y en el conjunto de las que se quiera restaurar. Dicho volumen se puede calcular simplemente como el producto de la superficie de la zona que se debe restaurar por el grosor de suelo deseado.

Figura 21. Al identificar las zonas objeto de la restauración, es necesario diferenciar las zonas según su pendiente, orientación y grosor de suelo previsto que debe reponerse, como, por ejemplo, taludes, explanadas, etc. (autor: V. Carabassa, cantera La Fou, Vallirana).

En el campo «Factores limitantes para la restauración», debe hacerse referencia a aspectos condicionantes que se observan o se prevé que existirán en la zona que debe restaurarse y que pueden afectar tanto a la estabilidad del talud como a su revegetación, y también a cualquiera de los factores que intervienen en la restauración: pendiente excesiva, presencia de inestabilidades, control deficiente o inexistente de la escorrentía, taludes excesivamente largos, etc. Se presenta un caso que ejemplifica cómo debe rellenarse la ficha.

Identificación y características de las zonas que deben restaurarse con lodos (debe rellenarse una ficha por cada talud o área diferenciada)

Identificación (UTM)1

X:

4

Datos Denominación

0

7

9

2

6

Y:

6

9

7

6

3

Talud cortado NO

Pendiente (%)

100

Superfície (m2)

12.000

Volumen de suelo necesario (m3)

5

Zona a restaurarse

Orientación

Grosor de suelo que debe reponerse (m)

4

0,3 3.600

Factores limitantes para la restauración. Observaciones: Talud excesivamente largo, sin ninguna berma intermedia, por lo que pueden darse problemas de erosión en la parte baja. 1

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Coordenadas UTM del punto central del área que debe restaurarse.

Guía práctica y ejemplos de aplicación

10.2.1 Cartografía digital y SIG RESTOFANGS Una herramienta muy útil para la localización de las zonas que deben restaurarse es la cartografía digital de acceso público de que disponen el DMAH y el Instituto Cartográfico de Cataluña (ICC). Por una parte, podemos obtener las ortofotoimágenes a escala 1:5.000 que se pueden descargar en la web del ICC (http://www.icc.es/portal/). Estos ortofotomapas permiten localizar con bastante precisión, por reconocimiento visual o mediante la proyección de puntos obtenidos mediante el sistema GPS, la zona que debe restaurarse. Delimitando esta área, podremos establecer aproximadamente el punto central de la zona que debe restaurarse, que, como hemos visto anteriormente, servirá para identificar la zona. A fin de orientarnos dentro de los límites de explotación autorizados por la Administración, puede ser útil la descarga del mapa de actividades extractivas de Cataluña (EXTCATA) disponible en la web del DMAH. Este mapa permite visualizar el conjunto de las actividades extractivas de Cataluña, facilita una serie de datos sobre cada explotación y delimita las explotaciones en activo y las restauradas. Esta cartografía se puede visualizar a través del visor de mapas gratuito de Miramon®, disponible también en la web del DMAH. Con la utilización de este sistema cartográfico, se ha creado un mapa de las zonas restauradas con lodos de depuradora llamado RESTOFANGS. Este mapa permite identificar las zonas restauradas con lodos dentro de cada explotación y facilita una serie de datos referentes a cada aplicación, como la dosis de lodos utilizada, la superficie restaurada, la cantidad de lodos aplicada, etc.

Figura 22. Ejemplo de localización de un polígono correspondiente a un talud restaurado con lodos, incluido dentro del fichero vectorial RESTOFANGS.pol, abierto sobre la hoja correspondiente de la ortofotoimagen 1:5.000 del ICC. La línea roja delimita el área de explotación autorizada (EXTCATA).

La ficha de identificación y características de la zona que debe restaurarse irá acompañada de un topográfico, una ortofotoimagen o un plano similar en el que se localice el área que debe restaurarse. Se utilizará una escala que haga posible localizar la zona que debe restaurarse con bastante detalle, pero que a la vez permita ubicarla en el conjunto de la actividad extractiva (por ejemplo, escala 1:5.000).

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Utilización de fangos de depuradora en restauración. Manual de aplicación en actividades extractivas y terrenos marginales.

10.3 Evaluación del impacto ambiental Esta ficha sirve para evaluar, de forma resumida, el riesgo que podría comportar la utilización de lodos en la actividad extractiva, tanto en las etapas de acopio temporal de lodos y preparación de mezclas con tierras como en relación con la situación y las características generales de la explotación que debe restaurarse. Supone aplicar el principio de precaución que debe tenerse en toda actuación sobre el medio ambiente. Para rellenar la ficha, se deben seguir los baremos de la tabla de puntuación, marcar las casillas correspondientes y efectuar las sumas que se indican en la tabla (véase el ejemplo). Deberá rellenarse un cuadro de evaluación de impactos para cada zona a restaurar diferenciada e identificada con un código de identificación (véase la ficha Identificación y características de las zonas que deben restaurarse con lodos) que también deberá especificarse. Evaluación del impacto ambiental y de la aptitud para recibir lodos

Tabla de puntuación

Puntuación Aspecto que debe considerarse

n0

n1

n2

Frecuentación del lugar

Nula

Poca

Bastante

Mucha

Proximidad a núcleos habitados (m)

>500

300 - 500

100 - 300

5.000

3.000 - 5.000

1.000 - 3.000

200

100 - 200

50 - 100

10

3 - 10

12

Importante/Aptitud baja

De 8 a 12

Leve/Buena aptitud

De 1 a 7

Nulo/Aptitud óptima

0

Marque lo que corresponda. En el caso del ejemplo, como la suma de impactos es 7, consideraremos que la zona que debe restaurarse tiene una buena aptitud para admitir lodos de depuradora, por lo que el resultado de la evaluación global de impactos es «APTO».

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Utilización de fangos de depuradora en restauración. Manual de aplicación en actividades extractivas y terrenos marginales.

Evaluación global

Evaluación global de impactos

APTO/NO APTO

En cualquier caso, es recomendable, en caso de duda, antes de tomar una decisión definitiva, consultar con personal técnico experimentado en la materia.

Figura 23. En las proximidades de ríos o capas freáticas superficiales, por encima de materiales muy permeables, como las gravas, no es aconsejable restaurar con tierras enmendadas con lodos u otros abonos que puedan contaminar las aguas (fragmento de ortoimagen del municipio de Lleida, Instituto Cartográfico de Cataluña. En rojo se señalan los límites de la explotación Rufea según EXTCATA de agosto de 2005).

10.4 Tierras y materiales minerales de rechazo para mezclar con lodos Esta ficha recoge las características de las tierras de las que se puede disponer (en la ficha se prevén hasta tres tipos diferentes: 1, 2 y 3). Para obtener estos datos, deben encargarse los análisis de las muestras representativas a un laboratorio especializado (véanse los apartados 4.6, 4.7 y 4.8 de la primera parte de esta guía). Según los resultados analíticos y la disponibilidad de tierras y materiales minerales, puede ser recomendable realizar mezclas para obtener sustratos de mejor calidad. Debe garantizarse una cantidad suficiente de sustrato para cubrir los 20 cm de grosor mínimo recomendados de suelo.

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Guía práctica y ejemplos de aplicación

Valores analíticos de las tierras y los materiales de rechazo que se deben mezclar con los lodos. Límites establecidos

Metales pesados

Prop. químicas

Granulometría

Parámetro

Unidades

Límites

Material 1

Material 2

Material 3

Identificación

-

-

Tierra arcillosa

Rechazo de extracción

Mezcla de rechazo/ tierra 1/1 (v/v)

250-75 mm (piedras)

%