Laboratorio de hidrología isotópica

El estudio de los isótopos del agua, ya sean estables o radiactivos, formando parte de su molécula o de las sustancias disueltas, naturales o añadidos de forma controlada, tiene bien acreditada su utilidad para la investigación de problemas hidrológicos.

El Laboratorio de Hidrología Isotópica del CEDEX comprende una serie equipos e instalaciones para la determinación de trazadores (principalmente isótopos estables y radiactivos) con aplicación en estudios e investigaciones en los ámbitos de la hidrología e hidrogeología.

Viales de laboratorio
Medida de parámetros inestables en campo

Las herramientas básicas de trabajo se centran fundamentalmente en el estudio de la molécula del agua. En el agua se determinan las relaciones isotópicas de deuterio (2H)  y  oxígeno-18 (18O), como trazadores del origen del agua, y la actividad del tritio  (3H) como elemento de estimación de la capacidad de renovación de masas de agua y datación de aguas subterráneas.

El CEDEX aplica estas técnicas como uno de los pilares básicos en trabajos para las distintas Confederaciones Hidrográficas y la Dirección General del Agua (Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico), en estudios de estanqueidad de embalses, dinámica de humedales, dispersión de contaminantes, balances de masas en la investigación de la relación aguas superficiales-aguas subterráneas, zonas de mezcla y parámetros de transporte en aguas superficiales, o datación y recarga de acuíferos. También participa en proyectos de investigación en los que desarrolla nuevas herramientas de interpretación como el mapa continuo de la composición isotópica de la precipitación de la Península Ibérica.

Mapa de desviación del oxígeno-18 en la península y Baleares

Mapa de desviación del oxígeno-18 en la península y Baleares (datos 2000 - 2009).

Mapa de distribución de la actividad del tritio en España

Mapa de distribución de la actividad del tritio en España (2016).

Técnicas más demandadas

  • Determinación de tritio por centelleo líquido con concentración electrolítica previa:
    • Límite Inferior de Detección: >0,05 Bq/l (6 ciclos) o >0,015 Bq/l (9 ciclos)
    • Matriz de análisis: agua
    • Volumen mínimo de muestra: 2000 mL
  • Espectrometría de masas de relaciones isotópicas (equipo Dual Inlet-IRMS Delta Plus Advantage de Finnigan):
    • Medida de oxígeno-18 (en H2O) por intercambio con CO2
    • Medida de deuterio (en H2O) por tratamiento con catalizador de platino
    • Precisión de las medidas: ±0,2‰ en oxígeno-18 y ±2‰ para deuterio
    • Matriz de análisis: agua
    • Volumen mínimo de muestra: 20 mL (volumen recomendado: 50 mL)
  • Espectrometría láser (analizador Picarro L2140-i acoplado a módulo vaporizador Picarro V1102-i con auto inyector de muestras HTC PAL de CTC Analytics):
    • Triple análisis directo de oxígeno-17, oxígeno-18 y deuterio (en H2O)
    • Incertidumbre de medida para oxígeno-17 de 0,15‰ (U,95%, K=2) en el rango de -18‰ a +7‰ (escala SMOW-SLAP)
    • Incertidumbre de medida para oxígeno-18 de 0,17‰ (U,95%, K=2) en el rango de -33‰ a +13‰(escala SMOW-SLAP)
    • Incertidumbre de medida para deuterio de 1,6‰ (U,95%, K=2) en el rango de -265>‰ a +21‰ (escala SMOW-SLAP)
    • Matriz de análisis: agua (con salinidad baja o moderada y libre de contaminantes orgánicos)
    • Volumen mínimo de muestra: 5 mL (volumen recomendado: 10 mL)
Espectrómetro laser (Picarro L2140-i) para medida de isótopos estables en la molécula de agua

Técnicas complementarias

  • Hidroquímica de componentes mayoritarios, minoritarios y traza en colaboración con otros laboratorios del CEDEX (Centro de Estudios Hidrográficos y Laboratorio de Geotecnia)
  • Determinación de parámetros “in situ”: conductivididad eléctrica, temperatura, oxígeno disuelto, potencial redox, concentración de nitrato y amonio, y turbidez.
  • Técnicas hidrológicas, hidrogeológicas e hidroquímicas: análisis de caudales, niveles piezométricos, y parámetros meteorológicos, modelación hidroquímica, etc.

 

Aplicaciones

  • Relación aguas superficiales-aguas subterráneas
  • Evaluación de la estanqueidad de embalses y conducciones hidráulicas.
  • Estudio de dispersión de contaminantes en aguas superficiales y subterráneas.
  • Datación de aguas subterráneas y determinación de tiempos de renovación en masas de agua superficial y subterránea.
  • Investigación de recursos hídricos subterráneos, incluyendo la determinación de parámetros hidráulicos básicos del acuífero.
  • Contaminación y vulnerabilidad de acuíferos.

Contacto

Javier Rodríguez Arévalo

Número de teléfono

(+34) 91 335 72 29