1. IMPACTOS AMBIENTALES EN LAS OPERACIONES MINERAS
SUMARIO
1. Comentarios Generales.
2. El medioambiente y su relación con la minería.
3. ¿Qué es el impacto ambiental?
4. Elaboración de Estudios de Impacto Ambiental.
5. Método de explotación minera.
6. Metodología de investigación minera.
• Pre-exploración;
• Exploración;
• Valuación;
• Apertura, desarrollo y preparación;
• Explotación;
• Cierre de Minas.
7. Cierre de Minas.
7.1. Fundamento normativo;
7.2. Filosofía para el diseño de cierre;
7.3. Ciclo de vida de la mina;
7.4. ¿Qué es un PCM?
7.5. Condiciones de cierre de mina;
7.6. Actualizaciones del PCM;
7.7. Informes y actualización final de un PCM;
7.8. Escenarios de cierre;
7.9. Condición Walk Away;
7.10. Cierre progresivo.
8. Pasivos ambientales.
8.1. ¿Pueden repetirse los pasivos?
8.2. Legislación sobre PAM.
8.3. Declaración de pasivos.
8.4. Responsabilidad por remediación ambiental por pasivos;
8.5. Bonos de responsabilidad social ambiental;
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2. 8.5.1. Remediación a cargo del Estado;
8.5.2. Exigibilidad del Plan de Cierre de PAM.
9. Restauración ambiental.
9.1. Restauración ecológica;
9.2. Rehabilitación;
9.3. Remediación y recuperación (Reclamation).
10. Minería y Aguas.
10.1. Factores de transferencia de metales;
10.2. Aspectos de contaminación del agua;
10.3. Efectos de la minería.
11. Drenaje Ácido de Mina: DAM.
12. Minería y Biota.
12.1. Metales pesados;
12.2. Sustancias tóxicas;
12.3. Límites de toxicidad;
12.4. Consumo para seres humanos;
12.5. Efectos ambientales;
12.6. Problemas fisiológicos y metabólicos en organismos acuáticos.
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3. IMPACTOS AMBIENTALES EN LAS OPERACIONES MINERAS
• Mg. Ing. Hugo Medina Janampa.
• Ing. Sandra Hermitaño Salvador.
• Ing. Elba Vicky Morán de la Cruz.
1. COMENTARIOS GENERALES
Los recursos minerales, como parte de los recursos naturales, se integran
en el propio sistema multidimensional que configura el medio ambiente.
El ser humano mediante la extracción de los recursos naturales y
transformación posterior en productos y/ o residuos introduce lo que se
denomina el medio ambiente transformado y cuya incidencia puede haberse
concretado sobre el medio físico, químico, biótico y social.
2. EL MEDIO AMBIENTE Y SU RELACIÓN CON LA MINERÍA
Se define al medio ambiente como el conjunto, en un momento dado, de
los agentes físicos, químicos, biológicos y de los factores sociales
susceptibles de causar un efecto directo o indirecto, inmediato o a plazo,
sobre los seres humanos y las actividades humanas.
3. ¿QUÉ ES EL IMPACTO AMBIENTAL?
El Impacto Ambiental (IA), esta definido como la alteración, modificación
o cambio en el ambiente, o en alguno de sus componentes de cierta
magnitud y complejidad originado o producido por los efectos de la acción o
actividad humana.
Esta acción puede ser un proyecto de ingeniería, un programa, un plan, o
una disposición administrativo-jurídica con implicaciones ambientales.
Debe quedar explícito, sin embargo, que el término impacto no implica
negatividad, ya que éste puede ser tanto positivo como negativo.
4. Elaboración de Estudios de Impacto Ambiental: EIA
El EIA es un documento de una serie de compromisos ambientales por
parte de la empresa titular, elaborado bajo el marco y condiciones de una
GUIA AMBIENTAL, emitida por el Ministerio de Energía y Minas y legislación
especializada a este respecto.
Como se ha explicado en el curso legislación ambiental, el EIA es el
requisito fundamental para obtener el CERTIFICADO AMBIENTAL; que sin
él, no podemos iniciar ningún tipo de actividad en las concesiones mineras
ni en ninguna otra industria.
Aún estamos algo distantes a que estas reglas se cumplan en muchas
industrias de nuestro país; sin embargo, la minería si ha tomado conciencia
ambiental y viene cumpliendo con realizar este documento.
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4. OBJETIVO:
El objetivo de los estudios de EIA en minería es identificar, predecir,
prevenir y/ o controlar las alteraciones ambientales producidas por las
actividades extractivas, desde la investigación, exploración y explotación
minera hasta el proceso de beneficio de las sustancias minerales.
5. Método de Explotación Minera:
La elección del método de explotación a aplicar a diferentes minas, depende
de numerosos factores tales como:
• Profundidad de las labores mineras;
• Forma e inclinación del depósito;
• Distribución de leyes de mineral; y
• Características geomecánicas de las rocas encajonantes,
• Costos de explotación, etc.
La implicancia de las minas en el medio ambiente es muy distinta según se
trate de explotaciones subterráneas o a cielo abierto, ya que en este ultimo
caso la superficie de los terrenos afectados es bastante mayor que en la
primera.
Las principales fases de una explotación minera, tanto subterránea como a
cielo abierto son:
 Pre- exploración;
 Exploración; y
 Valuación.
 Apertura, preparación y desarrollo;
 Explotación; y
 Cierre.
PRE-EXPLORACIÓN
Es la fase, como su nombre lo indica, ANTES DE LA EXPLORACIÓN; fase en la
cual, una empresa minera, no produce ningún tipo de impacto ambiental.
Administrativamente, en la pre-exploración, la empresa ya cuenta con una
serie de documentos que acrediten sus concesiones mineras; su condición de
minero, su número de inscripción en registros públicos, etc.
Preexploración, tiene por objeto determinar si una zona concreta, normalmente
de gran extensión, presenta posibilidades de que exista un tipo determinado
de yacimiento mineral.
Esto se establece en función de la información de que disponemos sobre ese
tipo de yacimiento y sobre la geología de la región de estudio.
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5. Suele ser un trabajo fundamentalmente de gabinete, en el que contaremos con
el apoyo de información bibliográfica, mapas, fotos aéreas, imágenes de
satélite, etc., aunque puede incluir alguna salida al campo para reconocer las
zonas de mayor interés.
EXPLORACIÓN Y VALUACION
Exploración:
Una vez establecidas las posibilidades de la región estudiada, se pasa al
estudio sobre el terreno.
En esta fase aplicaremos las diversas técnicas disponibles para llevar a cabo de
forma lo más completo posible el trabajo, dentro de las posibilidades
presupuestarias del mismo.
Su objeto final debe ser corroborar o descartar la hipótesis inicial de existencia
de mineralizaciones del tipo prospectado.
Valuación:
Una vez que hemos detectado una mineralización de interés minero, es decir,
en la que observamos caracteres que permiten suponer que pueda llegar a ser
explotada, pasamos a llevar a cabo su valuación o valoración económica.
A pesar de lo que pueda parecer, los datos de ésta no son aún concluyentes, y
debe ir seguida, en caso de que la valoración económica sea positiva, de un
estudio de viabilidad, que contemple todos los factores geológicos, mineros,
sociales, ambientales, etc., que pueden permitir (o no) que una explotación se
lleve a cabo.
APERTURA, PREPARACIÓN Y DESARROLLO
Apertura:
La apertura de una mina, es una de las acciones de mayor cuidado.
Todo depende del tipo de macizo rocoso presente al frente de zona de
apertura.
Si el macizo es incompetente, necesariamente utilizaremos sostenimiento; es
más, el riesgo y el peligro se incrementan y las posibilidades de accidentes son
mayores.
EXPLOTACIÓN
Las explotaciones mineras pueden clasificarse genéricamente en dos grandes
grupos: subterráneas y a cielo abierto
Desde el punto de vista de la restauración de terrenos, las labores que
conllevan una mayor alteración son las relacionadas con la minería en
superficie, pues son las que dan lugar a grandes huecos excavados o cicatrices
en el terreno y a importantes depósitos de estériles.
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6. • Las actividades subterráneas presentan una problemática algo similar, pues
también es preciso disponer de obras de infraestructura, instalaciones
mineras y metalúrgicas, depósitos de estériles, etc.
• Los cambios morfológicos no son tan acusados, pero los terrenos bajo los
que yacen las labores de explotación si pueden verse afectados como
consecuencia de los hundimientos de los huecos o cavidades de interior.
7. CIERRE DE MINAS
7.1. FUNDAMENTO NORMATIVO
La Ley 28090: Ley de Cierre de Minas, establece que todas las
unidades mineras y los proyectos mineros deben elaborar y presentar sus
respectivos Planes de Cierre.
Por DS-033-2005-EM, Reglamento para el Cierre de Minas se establecen
los procedimientos y las condiciones para la presentación, aprobación y
actualización de Plan de Cierre.
El DS-045-2006-EM, define los procedimientos específicos y
complementarios para el cumplimiento adecuado de las obligaciones de
rehabilitación ambiental.
Obligación de presentar el Plan de Cierre de Minas (PCM)
Art. 6º. Ley Nº 28090
El operador minero presentará su PCM al MEM para su aprobación el que
establecerá los estudios, acciones y obras correspondientes a realizarse
para mitigar y eliminar, en lo posible, los efectos contaminantes y
dañinos a la población y al ecosistema en general, a la conclusión de sus
operaciones.
Los titulares de la actividad minera, están obligados a :
 Implementar un PCM planificado desde el inicio de sus
actividades;
 Reportar semestralmente al MEM el avance de las labores de
recuperación consignadas en el PCM;
 Constituir una garantía ambiental que cubra el costo estimado del
PCM.
Plazo de Presentación. Art. 6º Ley Nº 28090
El operador minero deberá presentar a la autoridad competente, el PCM,
en el plazo máximo de un año, a partir de la aprobación del Estudio de
Impacto Ambiental y/ o del Programa de Adecuación y Manejo Ambiental,
respectivamente.
Garantía Ambiental. Art. 6 Ley Nº 28090
El titular minero deberá constituir garantías a favor de la autoridad
competente para cubrir los costos de las medidas de rehabilitación para
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7. los períodos de operación de Cierre Final y Post Cierre, mediante una o
varias de las modalidades siguientes:
 Aquellas contempladas en la Ley Nº 26702;
 En efectivo, mediante depósito de dinero en las instituciones
financieras;
 Los fideicomisos señalados en los art. 241 ó 274 de la Ley 26702;
 Aquellas previstas en el Código Civil, a satisfacción de la autoridad
competente.
A la conclusión de las medidas de rehabilitación la autoridad competente
procederá a la liberación de las garantías.
7.2. FILOSOFÍA PARA EL DISEÑO DE CIERRE
La minería genera cambios permanentes en las condiciones
superficiales y crea cambios permanentes en la comunidad local.
Los impactos ambientales negativos pueden ser manejados.
La minería puede ser manejada de tal forma que los impactos sociales
después del cierre sean minimizados.
La mejor y más factible forma para lograr un legado, positivo es
“empezar por el final”.
7.3. Ciclo de Vida de la Mina
7.4. ¿QUÉ ES UN PCM: PLAN DE CIERRE?
• Conjunto de actividades a ser implementadas a lo largo del ciclo de
vida de la mina a fin de cumplir con los criterios ambientales
específicos y alcanzar los objetivos sociales deseados después
de la etapa de minado.
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8. • Es un proceso progresivo que empieza en la primera etapa del
proyecto y termina solo cuando se han alcanzado de manera
permanente los objetivos específicos de cierre.
7.5. CONDICIONES DE CIERRE DE MINAS
• Condición de Ningún Cuidado
(No se requieren actividades de cuidado o mantenimiento adicionales
después del termino de las actividades de cierre; a esta condición se
le llama “Condición walk away”)
• Condición de Cuidado Pasivo
(Ocurre cuando existe una mínima necesidad de programas de
cuidado y mantenimiento continuo en la etapa post-cierre)
• Condición de Cuidado Activo
(Esta condición requiere de programas de cuidado y mantenimiento
post-cierre a largo plazo)
7.6. ACTUALIZACIONES DEL PLAN DE CIERRE
El Plan de Cierre de Minas deberá ser actualizado tres años después de
su primera aprobación y luego cada cinco años durante la vida de la
mina.
Estas actualizaciones considerarán todos los cambios ocurridos en las
actividades operativas, rehabilitación progresiva, cambios en la
estabilidad física o química, evolución de las relaciones comunitarias,
nuevos escenarios de riesgos potenciales y las variaciones en el
presupuesto y el monto de la garantía.
7.7. INFORMES Y ACTUALIZACIÓN FINAL DEL PLAN DE CIERRE
Se presentaran informes semestrales de avance de las labores de
rehabilitación propuestas en el ultimo plan de cierre aprobado, así
también se propondrán actividades para el siguiente semestre.
La actualización final del Plan de Cierre, define las actividades que serán
definitivamente ejecutadas para el desmantelamiento y cierre del sitio.
La ultima actualización es preparada con una anticipación no
mayor a (5) cinco años de cierre definitivo de las operaciones
mineras.
7.8. ESCENARIOS DE CIERRE DE MINAS
Cierre Temporal:
Como resultado de las circunstancias económicas u operacionales, es
posible que las actividades mineras y/o de procesamiento sean
temporalmente suspendidas (SUSPENSION); por otro lado se podría
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9. ordenar la paralización si es que esta representa un riesgo inminente a la
salud (PARALIZACION).
Se requiere desarrollar un plan de cuidado y mantenimiento detallado,
considerando la posibilidad de futuras operaciones en el sitio, en un
periodo no mayor de (3) tres años.
7.9. “ CONDICIÓN WALK AWAY”
A consecuencia del agotamiento de los recursos minerales económicos,
cesan las operaciones de minado y de procesamiento.
El Cierre Final es la ejecución de las actividades contempladas en la
última modificación del Plan de Cierre.
El cierre final de la mina es seguido de un programa de mantenimiento,
monitoreo y seguimiento post-cierre, el cual debe durar al menos (5)
años bajo responsabilidad del titular minero.
Si se lograra la condición “WALK AWAY” el titular minero podrá obtener
el “Certificado de Cierre” y reclamar la devolución de la garantía
financiera.
7.10. Cierre Progresivo
Ocurre de manera simultánea a la etapa de operación de una mina,
cuando un componente de la actividad minera deja de ser útil.
El cierre progresivo es beneficioso para el ambiente como para el titular
minero.
Beneficia al ambiente al permitir la recuperación rápida del terreno y al
controlar la futura degradación ambiental.
Beneficia al titular reduciendo los costos de las actividades de cierre
generando experiencia para la etapa de cierre final y mejorando la
imagen pública del titular.
CIERRE DE CANCHA DE RELAVES EN CASAPALCA PERÚ
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10. 8. PASIVOS AMBIENTALES
Los pasivos ambientales mineros (PAM) se definen como “aquellas
instalaciones, efluentes, emisiones, restos o depósitos de residuos
producidos por operaciones mineras, en la actualidad abandonadas o
inactivas y que constituyen un riesgo permanente y potencial para la salud
de la población, el ecosistema circundante y la propiedad”
Un PASIVO AMBIENTAL, Constituye una
amenaza real para la salud y
representan un riesgo para el desarrollo
sostenible de su entorno, que limitan el
futuro desarrollo minero local y nacional.
Se procede a evaluar los pasivos
identificados a fin de determinar los
tipos de contaminantes, sus cantidades y
sus características físicas, químicas, biológicas o toxicológicas, a fin de
clasificarlos de acuerdo al mayor o menor riesgo que pudiera ocasionar.
La minería, originó pasivos a través de excavaciones abiertas abandonadas,
socavones abandonadas, relaveras sujetos a erosión, depósitos de residuos
sólidos industriales, deforestación, y eliminación de cobertura vegetal,
disposición de sustancias tóxicas. Uno de los grandes problemas que
resultan de estos pasivos ambientales es la generación de drenaje ácido.
8.1. ¿Los pasivos ambientales pueden repetirse?
Si bien antes no existían los elementos tecnológicos, científicos o
normativos- que permiten proteger el ambiente, el Perú, al igual que
otros países del mundo, ha incorporado estos elementos de manera
progresiva para muchas de las actividades que se realizan en el país.
Así, los pasivos ambientales no podrán repetirse, toda vez que las
empresas y personas están obligadas a cumplir adecuadamente las
normas ambientales y a utilizar tecnología limpia que permita
proteger el ambiente.
8.2. Legislación sobre PAM: Pasivos Ambientales Mineros.
El objetivo del presente reglamento es precisar los alcances de la ley
28271, a fin de establecer los mecanismos que aseguren la identificación
de los pasivos ambientales de la actividad minera, la responsabilidad y el
financiamiento para su remediación, con la finalidad de mitigar sus
impactos negativos a la salud de la población, al ecosistema circundante
y la propiedad.
Facultades respecto de los Pasivos Ambientales Mineros (PAM)
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11. El MEM, a través de la DGM, está facultado para realizar todas las
acciones que resulten necesarias para la identificación de los PAM, la
elaboración del inventario y la determinación de los responsables de las
medidas de remediación ambiental correspondientes.
8.3. Declaración de pasivos
Los titulares de la actividad minera, las DREM y otras autoridades y la
sociedad civil, deben contribuir a la identificación de PAM; por lo tanto los
titulares de actividad minera que hubieren generado pasivos o tengan
dentro del ámbito se sus respectivas concesiones pasivos no incluidos en
dicho inventario, deberán declararlos bajo responsabilidad, ante la DGM,
señalando su ubicación, características y responsabilidad frente a su
remediación.
Los titulares que hayan generado PAM, o que los tengan dentro del área
de concesión y que no los hayan declarado ante la autoridad minera en el
plazo señalado, serán objeto de una sanción de 100 UIT, salvo que sean
PPM o MA, en cuyo caso serán sancionados con una multa de 20 UIT.
La aplicación de las multas no elimina la obligación de presentar el Plan
de Cierre de Pasivos Ambientales.
8.4. Responsabilidad por la remediación ambiental por Pasivos
Aquel que en su calidad de titular, generó un pasivo ambiental, es
responsable de la remediación de las áreas afectadas.
Se presume que los titulares de concesiones mineras vigentes, son
responsables de la remediación de pasivos ambientales mineros
localizados en su concesión.
La transferencia o cesión de derechos genera un régimen de
responsabilidad compartida ente las partes intervinientes, la misma que
debe ser acreditada.
El Estado promueve la participación del sector privado en la remediación
de los pasivos ambientales mineros, sin que ello implique un traslado de
las responsabilidades legales que sea imputable a los responsables de
remediar los pasivos ambientales mineros.
8.5. Bonos de responsabilidad social ambiental
El Estado, a través del MEM, promueve y presta aval para la emisión de
bonos de responsabilidad social ambiental.
Dichos bonos pueden ser emitidos por todos aquellos que hayan
presentado y recibido la aprobación del Plan de Cierre de Pasivos
Ambientales sobre áreas que no son de su responsabilidad.
El Fondo Nacional del Ambiente FONAM y las entidades financieras
pueden participar como patrocinadores.
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12. 8.5.1. Remediación a cargo del estado
El Estado solo asume la tarea de remediación de aquellos pasivos
ambientales mineros que figuren en el Inventario Oficial de
Pasivos Ambientales No Identificados.
El Estado podrá proceder en el caso que el responsable sea una
empresa de propiedad del estado o que esta sea co-responsable
no menos de dos tercios del monto correspondiente a la
remediación.
8.5.2. Exigibilidad del Plan de Cierre de Pasivos Ambientales
Mineros
La presentación del Plan de Cierre de Pasivos Ambientales Mineros
es una obligación exigible a toda persona natural o jurídica,
pública o privada que sea responsable de la remediación.
Concluida la remediación, el titular del Plan de Cierre de PAM,
debe continuar desarrollando medidas de tratamiento de
efluentes y emisiones, mantenimiento o vigilancia.
9. RESTAURACION AMBIENTAL
En el ámbito de la restauración se utilizan comúnmente cuatro términos
diferentes: restauraciónecológica, rehabilitación, remediación y
recuperación de un ecosistema.
En términos generales, la restauración se define como “regresar a un
estado original o a un estado aún más saludable y vigoroso”.
“Las consideraciones políticas y sociales juegan un papel tan importante en
la restauración de ecosistemas dañados como los factores ecológicos o
económicos”.
9.1. Restauración ecológica (Ecological restoration)
“Búsqueda de la recuperación integral de los ecosistemas degradados
en términos de su estructura, composición de especies, funcionalidad
y autosuficiencia, semejantes a las presentadas originalmente”.
9.2. Rehabilitación (Rehabilitation)
“Se refiere a cualquier intento por recuperar elementos de estructura
o función de un ecosistema sin necesariamente intentar completar una
restauración ecológica a una condición específica previa”.
A diferencia de la restauración, en este concepto “hay poca o ninguna
implicación de perfección.
Algo que está rehabilitado no se espera que vuelva a su estado
original o a algo más saludable como sucede en el caso de la
restauración.
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13. Por esta razón, este concepto puede ser utilizado para indicar
cualquier acto de mejoramiento de un estado degradado” .
Rehabilitación de zonas suelos afectadas por la actividad minera
9.3. Remediación y Recuperación Ambiental (en Inglés conocido como
Reclamation)
Se define como el conjunto de acciones para dejar el lugar de las
operaciones mineras en condiciones similares a las originalmente
encontradas, remediadas o restauradas, en armonía con el Plan de
Cierre últimamente informado a la autoridad competente.
Son acciones necesarias para llevar a cabo la remediación; el mismo
que puede consistir en la limpieza de cualquier descarga conteniendo
contaminantes, incluyendo, más no limitando la realización de una
evaluación preliminar, investigación del sitio, determinación del
alcance del problema, estudio de factibilidad y acciones correctivas.
Recaen también dentro de esta terminología, los trabajos re-
habilitativos llevados a cabo en los sitios más severamente
degradados, tales como tierras perturbadas por la minería a cielo
abierto o construcción a gran escala.
Del mismo modo, están dentro de este tipo de trabajos, el tratamiento
que se les debe dar a las monteras generadas tanto por la minería
superficial como por las subterráneas, los pads/ plataformas de
lixiviación, los depósitos de relaves y los escoriales de las refinerías.
10. MINERIA Y AGUAS
INTRODUCCION
Los posibles impactos de los proyectos mineros sobre la calidad de los
recursos hídricos, constituyen una preocupación central en los procesos del
Sistema Nacional de Evaluación de Impacto Ambiental: SEIA y en la
aprobación de los planes de cierre de minas.
Ello, considerando la capacidad del drenaje para transmitir los impactos
químicos de las explotaciones desde los centros mineros hasta los campos
de cultivo y las poblaciones humanas.
Sin embargo, es importante contar con criterios que nos permitan evaluar
y distinguir entre situaciones que presentan un alto potencial de impacto
de aquellas cuyo potencial es moderado o bajo.
A continuación se proponen algunos de esos criterios, sobre la base de los
conceptos ya expuestos en el presente trabajo.
10.1. Factores de Transferencia de Metales
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14. Tres factores tienen especial importancia en la transferencia de metales
pesados desde las minas a los residuos mineros:
• Su forma mineralógica;
• La superficie de interacción sólido/ agua;
• El nivel superficial o subterráneo de la interacción Influyen en las
características físicas – químicas del agua
La mineralogía es importante por la distinta estabilidad de los
diferentes minerales frente al ataque químico, así como porque la
presencia de pirita puede dar lugar a la generación de drenaje ácido
lixiviante.
La superficie de interacción es también un factor principal, porque de
su extensión dependerá la efectividad del traspaso.
Ya hemos mencionados al respecto como la minería subterránea
incrementa grandemente esa superficie.
También el fracturamiento de las rocas tiene un efecto similar,
especialmente cuando las fracturas abiertas facilitan el paso de las
soluciones.
En el caso de depósitos de residuos, la granulometría del material tiene
un efecto decisivo a ese respecto.
En lo referente al nivel de interacción (superficial o subterránea) el
factor decisivo corresponde al grado de oxigenación del agua, que
posibilita la oxidación de los sulfuros y por consiguiente la solubilización
de los metales.
Al respecto, hay que considerar que las aguas de la zona vadosa (entre
la superficie del terreno y el nivel freático) son relativamente oxidantes,
disminuyendo el oxígeno disuelto bajo el nivel freático.
10.2. Aspectos de Contaminación del Agua
La minería, como cualquier otro proceso industrial, produce problemas en la
calidad del agua en varios aspectos:
 Contaminación de aguas debidas a
la propia naturaleza de los materiales
explotados, por ejemplo los metales (Cu,
Zn-(Cd), Hg, etc.) y aniones asociados
(sulfatos, carbonatos, etc.).
Depósito de Relaves
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15.  Contaminación de aguas debidas al uso
de técnicas de lixiviación en pila (heap
leaching) de metales, donde el agente lixiviante
puede ser el ácido sulfúrico (para el cobre) o el
cianuro de sodio (para el oro).
Cianuración en pila
• Contaminación de aguas debido a su empleo en procesos post-mineros
(p.ej., lavado por flotación).
• Contaminación de las aguas debido a
factores indirectos: arrastre de
partículas por el viento u otros
mecanismos a aguas de áreas más o
menos alejadas de la explotación.
Erosión eólica
Los efectos de la minería se traducen en:
• Movilización de partículas sólidas
• Ya sean procedentes del arrastre por las
aguas superficiales de polvo de escombreras
o labores, o traídas hasta la superficie por el
agua de lluvia, a partir del polvo en
suspensión
Detalle de sedimentos arrastrados
• Adición de sales al agua ya sean por procesos ‘naturales’ (disolución de
minerales que la minería pone a disposición de las aguas superficiales), o
por mecanismos industriales (vertido de aguas de plantas de flotación u otro
tipo).
• Adición de metales pesados al agua
• Naturalmente, la minería metálica pone a
disposición de los agentes externos unos
elementos metálicos que pueden movilizarse
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16. hacia las aguas bien por la formación de compuestos solubles, o bien por
mecanismos de ‘sorción’ en la fracción sólida arrastrada por el agua.
Sedimentos enriquecidos en goethita y arsénico
• Cambio de pH de las aguas, especialmente significativa suele ser la
acidificación, consecuencia de la oxidación e hidrólisis de sulfuros con
formación de sulfatos y sulfatos ácidos: el DRENAJE ÁCIDO de mina.
Drenaje Ácido de Mina: DAM
Sin duda, el mayor problema que representa la minería frente a las aguas es la
formación del denominado drenaje ácido de mina (DAM), consistente en la
emisión o formación de aguas de gran acidez, por lo general ricas en sulfatos,
y con contenidos variables en metales pesados.
Drenaje Ácido de Mina: DAM
Para ello existen dos fuentes principales: 1) el mineral sulfurado “in situ”
(causa no antropogénica), y 2) las escombreras (mineral dumps).
Este fenómeno se produce por la oxidación e hidrólisis de los sulfuros, y en
especial de la pirita, mediante la serie de reacciones:
• 4 FeS2 + 14 O2 + 4 H2O → 4 Fe2+ + 8 SO42- + 8 H+
Drenaje Ácido de Mina: DAM
A su vez, los iones ferroso (Fe2+) se oxidarán de la siguiente manera:
• 4 Fe2+ +O2 + 4 H+ → 4 Fe3+ + 2 H2O
Los iones férricos se hidrolizan para formar hidróxido férrico:
• 4 Fe3+ + 12 H2O → 4 Fe(OH)3 + 12 H+
Este hidróxido es el precursor de una serie de minerales típicos del ambiente
oxidativo de menas sulfuradas, y otorgan a las escombreras y arroyos un típico
color amarillento-rojizo.
A pesar de que estas reacciones pueden dar a
entender que suceden en condiciones puramente
inorgánicas, el entorno biológico juega un papel
decisivo.
La bacteria Thiobacillus ferrooxidans es la
mayor responsable de la contaminación
relacionada con el drenaje ácido procedente de
explotaciones mineras y mineralizaciones en
general.
Esta es una bacteria acidófila (propia de ambiente ácido), con una fisiología
basada en la fijación de carbono a partir del CO2 atmosférico, siendo por lo
tanto estrictamente autótrofa, y más específicamente quimioautótrofa. T.
ferrooxidans obtiene su energía oxidando hierro o azufre:
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17. 11.1. Comentarios sobre la Contaminación del Agua
Aunque por diversas razones los estudios de impacto ambiental, así
como las acciones de protección ambiental de las empresas mineras han
tendido a enfatizar la conservación de la flora y fauna, existen sólidas
razones para afirmar la especial importancia que reviste la protección de
la calidad de las aguas subterráneas y superficiales.
Desde luego, ya sea directamente a través de su consumo como agua
potable, o indirectamente como agua de riego, su contaminación puede
afectar la salud de la población humana.
Cuando se trate de explotaciones mineras en etapa de cierre, la
preocupación debe ser máxima, si ellos:
• Incluyen contenidos significativos de metales o metaloides con
propiedades tóxicas.
• Se sitúan en la cabecera de las cuencas, en áreas de topografía
abrupta.
• Están en zonas con intensa alteración hidrotermal.
• Sus rocas presentan alto grado de fracturamiento.
• Su explotación subterránea ha dejado un elevado volumen de
cavidades, que faciliten la interacción de los minerales residuales con
el agua subterránea.
• La pirita (bisulfuro de hierro) es un componente mineralógico
abundante.
MINERIA Y BIOTA
MINERALES, METALES, COMPUESTOS QUIMICOS, Y SERES VIVOS:
UNA DIFÍCIL PERO INEVITABLE CONVIVENCIA
BIOTA
En su uso más habitual, el término biota designa al conjunto de especies de
plantas, animales y otros organismos que ocupan un área dada. Se dice, por
ejemplo, biota peruana para referirse a la lista de las especies que habitan ese
territorio.
12.1. METALES PESADOS
• Se denomina metales pesados a aquellos elementos químicos que
poseen un peso atómico comprendido entre 63.55 (Cu) y 200.59
(Hg), y que presentan un peso específico superior a 4 (g cm-3). Cabe
destacar que en ésta categoría entran prácticamente todos los
elementos metálicos de interés económico, por tanto, de interés
minero.
• Los metales pesados pueden ser tóxicos, como cualquier otro
elemento o compuesto.
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18. 12.2. SUSTANCIAS TÓXICAS
Una sustancia tóxica es aquella que tiene un efecto adverso sobre la
salud. Muchos elementos o compuestos químicos pueden ser clasificados
como tóxicos, si bien unos lo serán más que otros.
Así, se define como nivel de toxicidad de una sustancia como la cantidad
que causa el correspondiente efecto adverso. La relación entre la
cantidad y el efecto o respuesta de un elemento es distinta si se trata de
elemento esencial o no (tóxico)
La toxicidad de los metales depende en gran medida de la forma
química en la cual sean introducidos en el organismo: por lo general los
compuestos orgánicos de los metales son más tóxicos que los
inorgánicos; por ejemplo, los compuestos orgánicos de mercurio y
cadmio son 10-100 veces más tóxicos que los inorgánicos. Sin embargo
esto no ocurre así con el arsénico, en el cual las formas orgánicas son
menos tóxicas. Incluso el estado de oxidación puede determinar el
carácter tóxico de un metal: un ejemplo notable es el caso del cromo;
mientras que el Cr3+ es un elemento esencial, el Cr6+ es altamente
cancerígeno.
Así, lo que hace tóxicos a los metales pesados no son en general sus
características esenciales, sino las concentraciones en las que pueden
presentarse, y casi más importante aun, el tipo de especie que forman
en un determinado medio. Cabe recordar que de hecho los seres vivos
"necesitan" (en pequeñas concentraciones) a muchos de éstos
elementos para funcionar adecuadamente (elementos esenciales).
Ejemplos de metales requeridos por el organismo incluyen el cobalto,
cobre, hierro, hierro, manganeso, molibdeno, vanadio, estroncio, y zinc.
El caso del hierro es notable entre éstos, siendo vital para la formación
de hemoglobina.
12.3. Límites de toxicidad
La Agencia de Protección Ambiental (EPA) de los Estados Unidos ha
determinado una serie de límites para las concentraciones de metales pesados.
Por encima de éstos los metales pueden causar graves trastornos en los seres
vivos, y finalmente ocasionar la muerte. A continuación mostraremos dichos
límites en distintos medios y las dosis máximas para la ingesta en los
humanos.
12.4. Consumo para los seres humanos
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19. • *: criterios para el agua;
• +: máximo nivel de contaminación;
• #: nivel que jamás debe ser superado.
12.5. Efectos ambientales
Los organismos pueden verse severamente afectados por pequeñas
concentraciones de elementos pesados.
En el caso de los organismos acuáticos, puede que unos determinados
valores no induzcan su muerte, sin embargo desarrollarán una serie de
problemas fisiológicos y metabólicos (a estas dosis se les denomina sub-
letales).
12.6. Problemas Fisiológicos y Metabólicos en Organismos Acuáticos
Entre estos problemas podemos mencionar:
As 0.05 mg/l (+)
Cd 10 μg/l (*)
Cr 0.05 mg/l (+)
Cu 1.0 μg/l (#)
Hg 144 ng/l (*)
Ni 632.0 μg/l (*)
Pb 50.0 μg/l (*)
(adultos)
Zn 5.0 μg/l (*)
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20. • Cambios histológicos o morfológicos en los tejidos.
• Cambios en la fisiología como supresión del crecimiento y desarrollo,
torpeza para nadar, etc.
• Cambios en la bioquímica del organismo, tales como en la actividad
enzimática, y química de las sangre.
• Trastornos del comportamiento.
• Cambios en la reproducción.
Algunos organismos pueden regular las concentraciones de metales
presentes en su tejidos. Por ejemplo, los peces y crustáceos pueden
excretar metales esenciales para su metabolismo (p.ej., Cu, Zn, Fe),
siempre y cuando éstos superen las dosis requeridas. Desgraciadamente
otros metales (no esenciales) tales como el mercurio o el cadmio son
excretados con mayor dificultad.
Las plantas acuáticas (algas) y los bivalvos (p. e., mejillones, ostras) no
son capaces de regular con éxito las concentraciones de metales
pesados, y de ahí puede derivarse una serie de problemas. Así por
ejemplo, el mercurio puede hacer decrecer dramáticamente la capacidad
de fotosíntesis de un alga (p.ej., Macrocystes).
Los bivalvos por su parte acumulan los metales pesados, pudiendo pasar
éstos directamente al ser humano por ingesta. De ahí que haya que se
hayan de tomar precauciones extremas para el consumo en zonas
sujetas altos niveles de contaminación (zona de vertidos industriales,
metalúrgicos, mineros).
Las vías de incorporación de los metales pesados a los organismos
acuáticos son las siguientes:
• Cationes metálicos libres que son absorbidos a través de los órganos
respiratorios externos (agallas), los cuales pasan directamente a la
sangre.
• Cationes metálicos libres que son adsorbidos por el cuerpo y luego
pasivamente difundidos al torrente sanguíneo.
• Metales que son adquiridos durante la ingesta de organismos (otros
peces, bivalvos, o algas) contaminados.
• En el caso de las algas, el proceso ocurre por absorción a través de
las paredes celulares y difusión posterior.
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