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Impactos de la minería en el medio hidrológico (II): Contaminación

Sobre el blog

Javier Lillo
Profesor Titular Universidad Rey Juan Carlos Investigador vinculado Instituto IMDEA Agua
  • Impactos minería medio hidrológico (II): Contaminación

Uno de los principales agentes involucrados en la contaminación de terrenos mineros -con una mayor incidencia en aquellas explotaciones abandonadas- es el agua, que va a participar no solo en la liberación de contaminantes, sino también en la movilización y dispersión de estos en el medio (Oyarzun et al., 2011).

La contaminación en los terrenos mineros más frecuente y con mayor incidencia, está causada por la gran abundancia de metales y arsénico. Estos elementos se encuentran formando parte de minerales primarios, tanto de aquellos que son los de interés económico ─los que se explotan para obtener el metal “beneficiable” ─ como también de otros minerales que los acompañan en las formaciones geológicas en las que aparecen los yacimientos minerales. Hay otra contaminación relacionada con los trabajos mineros, relacionada con substancias o materiales utilizados en los procesos extractivos y metalúrgicos, como ácidos, cianuro, hidrocarburos, reactivos alcalinos, mercurio, etc.

Como consecuencia de la actividad minera, muchos de los minerales que forman parte de los yacimientos explotados quedan expuestos a la atmósfera, alterándose por acción del agua y del oxígeno atmosférico, en una serie de procesos que forman parte de la denominada alteración supergénica o meteorización. Estos procesos de meteorización incluyen, fundamentalmente, reacciones de oxidación e hidrólisis en las que los minerales primarios se van a destruir, liberándose los constituyentes que los forman, entre los que se encuentran metales y otros elementos de gran importancia ecotoxicológica como el arsénico. Entre los factores que condicionan la meteorización, están aquellos que tienen que ver con la reactividad química de los minerales, como es la composición y estructura mineral, y la textura ─que a su vez, condiciona la superficie específica y la permeabilidad─. Esto hace que, las balsas de lodos (residuos de procesos metalúrgicos de flotación, floculación, etc.) constituyan una de las fuentes de emisión de contaminantes más importantes en los entornos mineros, al ser acumulaciones de grandes volúmenes de minerales que por su naturaleza son muy reactivos (por ejemplo, sulfuros), y que por su textura (granulometría) también lo son.

Balsa de lodos mineros abandonada en la localidad de Mazarrón (Murcia), donde se puede observar una laguna central de drenaje ácido (DAM).

Los componentes químicos liberados pasan a formar parte del agua -superficial y subterránea- como especies disueltas, pudiendo así ser transportados y dispersados en el medio, incluso en grandes distancias. El agua se convierte de esta manera, en agente inductor de la contaminación, pero también en uno de los compartimentos ambientales más afectados por esa contaminación. Pero no solo los contaminantes son dispersados en solución, también lo son en aquellas partículas y coloides transportados por el agua.

La destrucción -por procesos de alteración supergénica de oxidación e hidrólisis- de minerales primarios metálicos -como son los sulfuros presentes en los yacimientos y en los residuos mineros-, no solo va a generar la incorporación de metales pesados al agua como especies iónicas. Tal alteración también va a producir, como ocurre con la pirita (FeS2), una gran cantidad de ion sulfato y H+ en el agua. Precisamente, la gran concentración de H+ va a reducir notablemente el pH, dando lugar a lo que se conoce como “Drenaje Ácido de Mina” o DAM, caracterizado por una alta concentración de metales -sobre todo de Fe, y en muchos casos también de arsénico-, de sulfato, y un pH extraordinariamente bajo.

Charco de drenaje ácido (DAM) y precipitados de jarosita (hidroxisulfato de Fe) por evaporación.

Composición promedio y extrema de drenaje ácido (DAM) y aguas en cortas a cielo abierto abandonadas de 62 muestras procedentes de 25 minas del distrito minero de la Faja Píritica Ibérica (Adaptado de Sánchez España, 2008).

Además, hay un efecto coadyuvante, ya que las condiciones excepcionales de acidez favorecen la elevada concentración de metales en el DAM, al aumentar en la mayoría de ellos su solubilidad. Así, los efluentes de excavaciones (subterráneas y a cielo abierto) y de residuos en entornos mineros son fuentes de contaminación por metales pesados en los cursos fluviales, en las aguas subterráneas, y en los suelos, que además se verán afectados por una intensa acidificación y entrada de sulfato. En este entorno, como consecuencia de la contaminación sumada a los efectos de la alta acidez y concentración de sulfato, tiene lugar una importante pérdida de calidad de los recursos hídricos y edáficos. En los suelos se pueden acumular los metales en la fase sólida (mineral y orgánica) en procesos de adsorción. Igualmente, los metales pueden quedar retenidos en el suelo, coprecipitados en sales como hidrosulfatos, en hidróxidos y oxidhidróxidos metálicos, y en carbonatos. Ambos procesos -adsorción y coprecipitación- son, fundamentalmente, los responsables de la atenuación natural de la contaminación en las aguas, al quedar así retenidos en suelos y sedimentos. Pero también, al ser en muchos casos procesos reversibles, pueden facilitar la incorporación de metales al agua, si las condiciones fisicoquímicas del medio son adecuadas para que se produzca la disolución, o la desorción.

Como ya podemos entrever, en esta breve introducción a la contaminación minera y las afecciones químicas asociadas en el medio hidrológico, este es un problema complejo por los agentes, factores y procesos que las gobiernan, que solo puede enfrentarse con un conocimiento profundo se estos. Solo así se podrán diseñar e implementar las técnicas más adecuadas para su prevención y remediación.

Referencias:

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