DOCTORAL:Se ha caracterizado tres muestras de fundiciones de cobre chilenas con diversas técnicas de caracterización, además se han analizado sus comportamientos ante la lixiviación con agua y con diferentes disoluciones lixiviantes ácidas y alcalinas. También se estudió la respuesta de estos polvos en operaciones de separación magnética y granulométrica y la inertización de las fracciones de material con mayor contenido de As.Se ha determinado que los polvos son materiales complejos muy solubles en agua y algo menos en ácido. Se propone dos rutas de procesado de estos materiales, las cuales contemplan etapas de lixiviación, cementación del cobre en las disoluciones y separación granulométrica para inertizar la fracción más fina; el material grueso recircula a la fundición y las disoluciones recirculan a la lixiviación de polvos frescos. / "Characterization of powders of copper foundry and establishment of routes of having processed"TEXT:It has been characterized three samples of Chilean copper foundries with diverse caracterization techniques. It has been analyzed their behaviors before the leaching with water and with different acid and alkaline solutions. The answer of these powders was also studied in operations of magnetic separation and granulometric separation and the inertization of the material fractions with more content of As.It has been determined that the powders are material complex very soluble in water and something less in acid. It intends two routes of having processed of these materials. Which contemplate leaching stages, cementation of the copper in the solutions and granulometric separation for the inertization the finest fraction. The thick material recycles to the foundry and the solutions recycle to the leaching of fresh powders.

Intensive farming often leads environmental consequences. This is the case of the study area of this thesis: the Empordà, a region with a variety of intensive crops (fruits, cereals, forage,...) and manifest problems of groundwater pollution by nitrates whose origin points also to agricultural practices in the area. The work has focusen on monoculture production of corn for grain with furrow irrigation and mineral nitrogen fertilization. Within this framework, objectives has been defined as: (1) to evaluate the influence that irrigation and nitrogen fertilization have on production and environmental impacts (groundwater pollution by nitrates), and (2) to evaluate an implement simulation codes to deepen in knowledge of irrigation and crop management in the area. It has been defined an experimental test of two years on the same plot where five modules -with eight furrows each- of surface irrigation has been set for evaluating performance irrigation. On these modules has been sown corn and defined five different treatments -with three replicates each- resulting from the interaction of three doses of mineral nitrogen fertilizer (0, 210, and 500 kg N/ha) and two types of fertilizer: conventional (with two applications) an low release (with one application). The corn crop management was carried out according to standard practices in the study area. The experimental plot has been intensively monitored and sampled for monitoring and for quantifying all the variables that have influenced the behavior of irrigation and crop response to the treatments done. This information has also been used for to calibrate and/or to validate the RAIEOPT, EVASUP2, SIMRAIE, SIRMOD, HYDRUS, and STICS codes. The conclusions drawn from the results obtained on the irrigation system are: (1) first irrigation behaves very differently from other irrigations of the campaign, (2) the environment conditions where irrigation is developed are variable (furrow cross section, infiltration, soil compactation, and surface roughness) and influence on the behavior of irrigation, (3) the total dose of applied water did not exceed in any case 75% of the theoretical needs of the crop, (4) the simulation codes that best reflect observed irrigation behavior are RAIEOPT for calculating the average infiltration function and SIMRAIE for estimating doses of water infiltrated along the furrow, and (5) in the conditions experienced, the dose profiles of the infiltrated water along the furrows are practically flat. In terms of crop response to experimental scenarios tested is concluded that: (1) treatment with no application of nitrogen fertilizer has a grain yield of about 40% lower than the other treatments, (2) there are no differences in crop yield rates on treatments with some application of mineral fertilizer nitrogen, (3) the nitrogen leaching losses are associated with periods of drainage and are proportional to soil nitrogen content at the beginning of these periods, and (4) there has been no drainage during the two irrigation periods tested. Finally, on the simulation of soil-plant-atmosphere with STICS code is concluded that: (1) STICS is a useful tool for simulating the agricultural system in scenarios with and without crops, and (2) STICS tends to overestimate the risk of nitrate leaching observed in plot. / L’agricultura intensiva normalment porta associades conseqüències sobre el medi ambient. Aquest és el cas de l’àrea d’estudi de la present tesi doctoral: l’Empordà, una regió amb gran varietat de cultius intensius (fruiters, cereals, farratges,...) i amb problemes manifestos de contaminació d’aigües subterrànies per nitrats l’origen dels quals apunta, també, a les pràctiques agrícoles de la zona.El treball realitzat s’ha centrat en el monocultiu de blat de moro per a producció de gra amb reg per superfície en solcs i amb fertilització nitrogenada mineral. En aquest marc, s’han definit com a objectius (1) avaluar la influència que el reg i la fertilització nitrogenada tenen sobre la producció i l’impacte ambiental (contaminació subterrània per nitrats) i (2) avaluar i aplicar codis de simulació que permetin aprofundir en el coneixement del sistema de reg i el maneig del cultiu a la zona.S’ha plantejat un assaig experimental de dos anys de durada sobre la mateixa parcel•la experimental. En ella s’han configurat cinc mòduls de reg de 8 solcs cadascun per a l’avaluació del comportament del reg. Sobre aquests mòduls s’ha sembrat blat de moro i s’han definit cinc tractaments diferents (amb tres repeticions cadascun) fruit de la interacció de tres dosis de fertilitzant mineral nitrogenat (0, 210 i 500 kg N/ha) i dos tipus de fertilitzant: convencional (amb aplicacions de fons i de cobertora) i d’alliberació gradual (amb una aplicació de fons). El maneig del cultiu s’ha realitzat segons les pràctiques habituals de la regió.La parcel•la experimental s’ha monitoritzat i s’han pres mostres intensivament per a fer un seguiment i quantificar totes les variables que han influït en el comportament del reg i en la resposta agronòmica del cultiu als tractaments realitzats. Amb aquesta informació s’han calibrat i/o validat els codis de simulació RAIEOPT, EVASUP2, SIMRAIE, SIRMOD, LIXIM, HYDRUS i STICS.De l’anàlisi dels resultats obtinguts, sobre el sistema de reg per superfície es conclou que: (1) que el primer reg es comporta de forma molt diferent a la resta de regs de la campanya; (2) que les condicions del medi on es desenvolupa el reg són variables (secció transversal del solc, infiltració, compactació i rugositat del sòl) i influeixen en el comportament del reg; (3) que les dosis totals d’aigua aplicades no han superat en cap cas el 75% de les necessitats teòriques del cultiu; (4) que els codis de simulació que millor reflecteixen el comportament del reg observat són el RAIEOPT pel càlcul de la funció mitjana d’infiltració en solcs i el SIMRAIE per preveure les dosis d’aigua infiltrades al llarg del solc de reg; i (5) que, en les condicions experimentades, els perfils de les dosis d’aigua infiltrades al llarg dels solcs són pràcticament horitzontals.En quant a la resposta del cultiu als escenaris experimentals realitzats es conclou que: (1) el tractament sense aportació de fertilitzant nitrogenat té un rendiment en producció de gra de prop del 40% menor que la resta de tractaments; (2) no s’observen diferències en els índexs de rendiment del cultiu entre els tractaments amb alguna aportació de fertilitzant mineral nitrogenat; (3) les pèrdues de nitrogen per lixiviació van associades a períodes dedrenatge i són proporcionals al nitrogen present en el sòl a l’inici d’aquests períodes; i (4) no s’ha produït drenatge durant els períodes de reg assajats.Finalment, sobre la simulació del sistema sòl-planta-atmosfera amb el codi STICS es conclou que: (1) STICS és una eina útil de simulació del sistema agrícola en escenaris amb i sense cultiu; i (2) STICS tendeix a sobreestimar els risc de lixiviació de nitrats observat en parcel•la.

Les escòries són el subproducte més abundant que s'obté en el procés d'incineració de residus sòlids urbans; constitueixen al voltant del 90 % en pes del producte sòlid resultant de la combustió. La producció anual a Catalunya és d'unes 150000 tones d'escòries, generades en set plantes incineradores localitzades a Tarragona, Mataró, Sant Adrià de Besòs, Montcada i Reixac, Malla, Girona i Vielha. El seu destí final és l'abocament, juntament amb la utilització puntual en petites obres menors d'àmbit local i de manera poc regulada. Pel seu caràcter a primera vista inert i l'aspecte granular es considera que les escòries es podrien utilitzar en l'àmbit de la construcció. En aquest estudi es pretén avaluar la viabilitat de la valorització de les escòries d'incineració de residus sòlids urbans produïdes a Catalunya en capes granulars de ferms de carreteres, com a substitut d'àrids naturals. La valoració de la idoneïtat de les escòries ha de tenir en compte l'adequació a les normatives tècniques que regeixen aquesta possible aplicació: l'Ordre de 15 de febrer de 1996, sobre valorització d'escòries del Departament de Medi Ambient i l'article 510 sobre tot-u del PG-3 (2004). Més enllà de les prescripcions, tanmateix, s'ha considerat necessària una caracterització de les escòries des de diverses perspectives per tenir un coneixement integral del material que permeti gestionar-lo correctament. Finalment l'estudi es completa amb un tram experimental de camp a Tagamanent, amb l'objectiu de contrastar els resultats obtinguts al laboratori i al camp.A les escòries hi coexisteixen tres paragènesis: els constituents preexistents (preincineració) com el vidre domèstic; els productes de fusió (sinincineració), característics de les escòries i equiparables a una roca ultrabàsica, i la paragènesi postincineració, constituïda per productes de neoformació que es formen a causa de l'elevada reactivitat del residu en sortir del forn i posen de manifest que la mineralogia de les escòries és dinàmica. Les proporcions entre les tipologies de materials són diferents i variables segons la mida de partícula considerada; aquesta particularitat és la clau de l'heterogeneïtat de les escòries.Les escòries tenen una granulometria contínua, poden assolir alts graus de compactació i capacitats portants molt notables, comparables a les que mostren àrids naturals, mentre que són lleugerament menys denses, més poroses i més fràgils que aquests. Cal destacar l'escassa sensibilitat a l'aigua i l'elevada estabilitat volumètrica.Si bé s'han determinat els continguts de més de 50 elements a les escòries, el principal component és el SiO2 (45 %). La resta d'elements majoritaris són Ca, Fe, Al, Na, C, Mg i K, comuns a materials naturals. Entre els minoritaris, alguns també són comuns en àrids naturals com S, Ti, Ba i Mn, però en canvi les escòries estan molt enriquides en Cu, Zn i Pb. Pel seu interès ambiental destaquen els baixos continguts en Ni, Co, As, Se, Mo, Cd i Hg.El comportament ambiental de les escòries s'ha avaluat mitjançant els tests de laboratori DIN 38414, CEN 12457, NEN 7341 i els sots experimentals del tram de camp de Tagamanent. Els tests CEN permeten fer previsions realistes i ajustades de la fracció lixiviable de les escòries en un marc temporal relativament limitat. Les lixiviacions més elevades són les d'elements que constitueixen sals solubles; les de la resta d'elements són més baixes. L'aplicació del Decret de materials de construcció holandès indica que Cu, Mo, Se, Sb, Cl- i SO42- són els constituents potencialment conflictius a les escòries, amb immissions que farien necessàries algunes mesures de protecció en la valorització. La resta d'elements no han de suposar cap problema ambiental.Addicionalment es proposen algunes recomanacions sobre mesures correctores que incideixen tant sobre la millora de la qualitat del material com en el possible escenari d'aplicació, i es fa un breu comentari sobre aspectes metodològics de l'estudi de les escòries.