UNIVERSIDAD ANDINA SIMÓN BOLÍVAR SEDE CENTRAL Sucre-Bolivia CURSO DE MAESTRIA EN “INGENIERÍA AMBIENTAL MINERA” IMPACTO AMBIENTAL EN LAS AGUAS DEL RIO TUMUSLA GRANDE “CHUQUISACA”, CONTAMINADA POR ACTIVIDAD MINERA EN POTOSI” Tesis presentada para obtener el Grado Académico de Magíster en “Ingeniería Ambiental Minera” ALUMNA: APOLONIA RODRIGUEZ GONZALES Sucre - Bolivia 2012 UNIVERSIDAD ANDINA SIMÓN BOLÍVAR SEDE CENTRAL Sucre-Bolivia CURSO DE MAESTRIA EN “INGENIERÍA AMBIENTAL MINERA” IMPACTO AMBIENTAL EN LAS AGUAS DEL RIO TUMUSLA GRANDE “CHUQUISACA”, CONTAMINADA POR ACTIVIDAD MINERA EN POTOSI” Tesis presentada para obtener el Grado Académico de Magíster en “Ingeniería Ambiental Minera” ALUMNA: APOLONIA RODRIGUEZ GONZALES TUTOR: MSc. Ing. NAPOLEON JACINTO EULATE Sucre - Bolivia 2012 DEDICATORIAS Doy infinitas gracias… A Dios, la vida que me dio y por el camino recorrido..…. A mis dos hijos, por ser mi fuerza y templanza… A mi amado esposo, por su amor y apoyo constante… A la vida…. Por lo aprendido y aprehendido A la Liga de Defensa del Medio Ambiente LIDEMA… Por haber aceptado este reto y ser parte de él, y confiar en el trabajo desarrollado por mi persona.. A la Asociación Sucrense de Ecología (ASE), por ser una institución comprometida con la conservación del medio ambiente…. AGRADECIMIENTOS  por acogerme y permitirme ser parte de la búsqueda de soluciones a la problemática ambiental  A mis profesores de la Universidad….  Andina Simón Bolívar y Universidad Técnica de Oruro…  por su ejemplo de profesionalidad que nunca olvidaré.  A mi tutor…  Por su guía  A la Ing. Leonor Castro Mercado…  por su amistad y guía constante  A la Ing. Lucy Elizabeth Romero….  por su amistad y colaboración prestada  para el desarrollo de este trabajo  A todas las instituciones públicas y privadas…  Que aportaron con la conclusión de este trabajo  A todos los habitantes de las comunidades de influencia del presente trabajo…  por permitirme conocer su realidad… i i INDICE CAPITULO I INTRODUCCIÓN................................................................................................ 2 2. Antecedentes................................................................................................4 3. Problema...................................................................................................... 6 4. Justificación………………………………………………………………..7 5. Objetivos………………………………………………………………….. 8 5.1 Objetivo General………………………………………………………….. 8 5.2 Objetivos Específicos……………………………………………………...9 6. Preguntas de Investigación……………………………………………….. 9 7. Hipótesis………………………………………………………………….. 10 CAPITULO II MARCO TEÓRICO- CONTEXTUAL 2. Marco Teórico- Contextual………………………………………………. 11 2.1 Control y Mitigación Ambiental Diques Colas Atocha-Telamayu……….. 12 2.1.1 Introducción……………………………………………………………… 12 2.1.2 Objetivo General del Proyecto…………………………………………… 16 2.1.3 Seguimiento Ambiental………………………………………………….. 16 2.1.4 Medidas de Mitigación………………………………………………….... 17 2.1.4.1 Mantenimiento……………………………………………………………. 18 2.3 Impacto de la Contaminación Minera en las Poblaciones de Chuquisaca Y Potosí……………………………………………………………………… 19 2.3.1 Impactos Socioeconómicos de la Contaminación Minera………………. 25 2.3.2 El Vertido Minero en los Cauces y Suelos de la Cuenca del Río Pilcomayo………………………………………………………………….. 27 2.4 Método de Explotación Minera………………………………………….. 28 2.4.1 Explotación Minera y Medio Ambiente………………………………….. 28 2.5 Agua en las Actividades Mineras……………………………………….. 28 ii ii 2.5.1 Tipos de Contaminantes del Agua en la Fase de Operación…………….. 29 2.6 Drenaje Acido de Roca (DAR) o de Mina (DAM)...................................... 29 2.7 Medidas de Mitigación…………………………………………………… 33 2.7.1 Eliminación de Sulfuros…… …………………………………………….. 33 2.7.2 Desulfuración Ambiental………………………………………………… 33 2.7.3 Piscina inundada con agua………………………………………………. 34 2.7.4 Coberturas Secas…………………………………………………………. 34 2.7.5 Relleno de Pasta………………………………………………………….. 35 2.7.6 Tratamiento de Efluentes Ácidos………………………………………… 35 2.7.7 Reacción Química en el Proceso de Caleado…………………………….. 38 2.8 Tratamiento Activo de Efluentes Ácidos…………………………………. 38 2.8.1 Tratamiento en Lagunas de Sedimentación……………………………… 38 2.9 Tratamiento Pasivo de DAM…………………………………………….. 39 2.9.1 Tratamiento Anóxico Calizo……………………………………………… 39 2.9.2 Tratamiento Pasivo (Pantanos, Wetlands)……………………………….. 40 2.9.3 Humedales Anaerobios…………………………………………………… 40 2.9.4 Humedales Aerobios……………………………………………………… 41 2.9.5 Opciones para Humedales Construidos………………………………….. 42 2.10 Destrucción de Cianuros…………………………………………………. 42 CAPITULO III MARCO METODOLÓGICO 3. Metodología Trabajo de Campo…………………………………………. 45 3.1 Ubicación de los Puntos de Muestreo……………………………………. 46 3.2 Criterios para el Muestreo …………………………………………….. 48 3.3 Muestreo de Aguas y Sedimentos……………………………………….. 50 CAPITULO IV PLANIFICACIÓN DE TRABAJO DE CAMPO 4. Planificación de trabajo de campo……………………………………….. 51 iii iii 4.1 Ejecución del Muestreo entre Villa Abecia y Quechisla…………………. 52 4.1.1 Plan de Muestreo…………………………………………………………. 52 4.1.2 Preparación del Material que será Utilizado en el Muestreo…………….. 52 4.1.3 Limpieza de Envases de Muestreo……………………………………….. 53 4.1.4 Ubicación y Descripción de los Puntos de Muestreo…………………….. 53 4.1.5 Muestreo de Agua y Sedimentos…………………………………………. 53 4.1.6 Conservación de las Muestras……………………………………………. 53 4.1.7 Identificación de las Muestras…………………………………………… 54 4.1.8 Envío de las Muestras al Laboratorio……………………………………. 54 4.2 Monitoreo Participativo………………………………………………….. 54 4.3 Cronograma de Actividades……………………………………………… 55 CAPITULO V INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS DE MUESTRAS DE AGUAS EN CUATRO PUNTOS DEL RIO TUMUSLA-GRANDE, CHUQUISACA, RÍO COTAGAITA Y QUECHISLA EN POTOSÍ, GESTIÓN 2008-2009 5.1 Interpretación de Resultados de Muestras de Aguas en Cuatro Puntos del Río Tumusla-grande, Chuquisaca, Río Cotagaita y Quechisla en Potosí, gestión 2008-2009 ………………………………………………60 5.2 Interpretación de Resultados de Muestras de Sedimentos en Cuatro Puntos del Río Tumusla-grande, Chuquisaca, Río Cotagaita y Quechisla en Potosí, gestión 2008-2009………………………………… 71 CAPITULO VI EVALUACIÓN DEL IMPACTO DE LAS ACTIVIDADES DE CIERRE DEL PASIVO AMBIENTAL DE ATOCHA-TELAMAYU 6. Evaluación del Impacto de las Actividades de Cierre del Pasivo Ambiental de Atocha-Telamayu………………………………………… 80 iv iv CAPITULO VII PERCEPCIÓN DE LOS POBLADORES DE LA ZONA SOBRE EL CIERRE DEL PASIVO AMBIENTAL 7.1 Inferencias y Discusión de Resultados de la Percepción de los Pobladores de la Zona Sobre los Impactos del Cierre del Pasivo Ambiental de Atocha-Telamayu………………………………………………………… 112 7.2 Cálculo del Nº de Muestras………………………………………………. 112 Pregunta 1: ¿Cuáles son los principales problemas de medio ambiente y producción de la comunidad y de la región?.......................... 113 Pregunta 2: ¿Existe contaminación en ríos, cañadas, lagunas, bofedales, vegas, etc., en la comunidad? ¿Cuáles? (Usar mapa base o mapa parlante)……………………………………………………. 113 Pregunta 3: ¿Existen minas, ingenios o industrias cerca de la comunidad?................................................................. …….. 114 Pregunta 4: ¿Cuáles? (¿Son empresas, cooperativas, mixtas?)…………………………………………………… 114 Pregunta 5: ¿En que año comenzó la contaminación?................................ 114 Pregunta 6: ¿Cual es la causa o motivo – o quien – que ocasiona la Contaminación………………………………………………………… 115 Pregunta 7: ¿Cómo es el agua? (color, olor, sabor)……………………… 116 Pregunta 8: ¿Las personas y los animales se enferman cuando toman agua?................................................................................................. 117 Pregunta 9: ¿Cuáles son los síntomas que las personas tienen cuando toman esta agua?........................................................................ 118 Pregunta 10: Cuáles son los síntomas que el ganado tiene cuando toman esta agua?.................................................................................... 118 Pregunta 11: ¿Qué pasó con los peces?...................................................... 118 Pregunta 12: ¿Cómo es la contaminación: Mucha-grave……Fuerte …… Regular…….... Poca………………………………. 119 Pregunta 13: La contaminación en los últimos años en la zona…………………............................................... 120 v v Pregunta 14: ¿Cómo ve la gente sobre la gravedad del problema ocasionado por la contaminación?……………………….. 120 Pregunta 15: ¿Los suelos y los cultivos se han contaminado por los Rebalses de los ríos? (Que cantidad, superficie, en que época)……………………………………………… 121 Pregunta 16: ¿Se han enfermado o muerto animales por comer forrajes contaminados? ¿Cuántos?................................... 122 Pregunta 17: ¿Cómo afecta la reproducción de los animales?................................................................ 122 Pregunta 18:¿Hay sitios o lugares respetados o temidos por los pobladores que hayan sido afectados por la minería?....... 123 Pregunta 19: ¿Se han producido conflictos sociales por este problema?Qué consecuencias han tenido?......................... 123 Pregunta 20: ¿Se hizo la denuncia a alguna autoridad sobre el Problema de la contaminación? ¿Tuvieron alguna respuesta?............................................. 123 Pregunta 21: ¿Alguien investigó el problema o tomaron muestras? (Universidad, técnicos, etc.)………………………………. 124 Pregunta 22: ¿Se hizo algo o se tomó alguna medida para solucionar o disminuir el daño causado? ¿Cuál? ¿Quién?................................................................. 124 Pregunta 23: ¿Los varones jefes de familia viajan-migran para conseguir trabajo?, ¿Dónde?, ¿Qué tiempo?...................... 125 CAPITULO VIII PROPUESTA DE MITIGACIÓN 8.1 Propuesta de Mitigación de la Contaminación de Aguas con Metales Pesados, Provenientes de la Actividad Minera………………………….. 127 8.1 Antecedentes……………………………………………………………… 127 8.1.1 Empresa Minera Huanuni………………………………………………… 127 8.1.2 Empresa Minera Inti Raymi…………………………………………….. 129 8.1.3 Federación de Cooperativas Mineras de Oruro (FEDECOMIN) y la vi vi Fundación MEDMIN…………………………………………………….. 130 8.1.4 Sinchi Wayra y la Mina Bolívar…………………………………………. 131 8.1.5 Ministerio de Minería y Metalurgia y la Cooperación Andina de Fomento (CAF) y los Relaves de San Miguel de Potosí…………………. 131 8.1.6 COMIBOL, DINAMARCA y los Pasivos Ambientales………………… 132 8.1.7 Director de Medio Ambiente de Oruro…………………………………… 133 8.2 Problemática……………………………………………………………… 133 8.3 Objetivos………………………………………………………………….. 134 8.3.1 Objetivo General…………………………………………………………. 134 8.3.2 Objetivo Específico………………………………………………………. 134 8.4 Misión y Visión……………………………………………………………137 8.4.1 Misión…………………………………………………………………….. 137 8.4.2 Visión………………………………………………………………………137 8.5 Estrategia de Gestión Aplicada………………………………………….. 137 8.5.1 Cronograma de Acción…………………………………………………… 138 8.5.2 Cronograma de Actividades……………………………………………… 140 8.5.3 Costo Aproximado de Implementación de la Estrategia………………… 142 CAPITULO IX CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES………………………………. 146 Conclusiones……………………………………………………………………… 147 Recomendaciones………………………………………………………………… 151 Bibliografía……………………………………………………………………….. 153 LISTADO DE TABLAS Tabla Nº 2.1: Ubicación del Proyecto……………………………………………. 15 Tabla Nº 2.2: Productos del Proyecto…………………………………………….. 16 Tabla Nº 2.3: Situación Ambiental………………………………………………. 16 Tabla Nº 2.4: División Política Administrativa de la Mancomunidad de los Cintis………………………………………………………. 21 vii vii Tabla Nº 2.5: Características del Tipo de Uso de las Tierras Agrícolas Y Forestales………………………………………………………… 24 Tabla Nº 2.6: Características del Tipo de Uso de las Tierras Ganaderas………. 25 Tabla Nº 3.1: Ubicación de los Puntos de Muestreo……………………………. 46 Tabla Nº 3.2: Parámetros y Número de Muestras Liquidas y Sólidas…………. 48 Tabla Nº 4.1: Características Físicas y Naturales de los 4 puntos de Muestreo.. 55 Tabla Nº 4.2: Descripción y Ubicación de los Puntos de Muestreo…………….. 55 Tabla Nº 4.3: Registro de Muestras de Aguas…………………………………… 57 Tabla Nº 4.4. Registro de Muestras de Sedimentos…………………………….. 57 Tabla Nº 5.1: Parámetros de pH y Metales Pesados en Muestras de aguas Resultados de Análisis de Parámetros Fisicoquímicos y Metales Pesados Totales en Muestras de Aguas Gestión 2008-2009…….. 61 Tabla Nº 5.2: Parámetros de pH y Metales Pesados en Muestras de Sedimentos. Análisis de Parámetros Fisicoquímicos y Metales Pesados en Cuatro Muestras de Sedimentos Gestión 2008-2009……………. 73 Tabla Nº 6.1: Parámetros de Metales Pesados Totales en Muestras de Aguas Gestiones 2004,2005 y 2008 (Antes del Cierre del Pasivo Ambiental de Atocha-Telamayu)…………………………………. 82 Tabla Nº 6.2: Parámetros de Metales Pesados Totales en Muestras de Sedimentos Gestiones 2004,2005 y 2008 (Antes del Cierre del Pasivo Ambiental de Atocha-Telamayu)…………………….. 91 Tabla Nº 6.3: Parámetros de pH y Metales Pesados Totales em Muestras de Aguas. Evaluación de las Actividades de Cierre del Pasivo Ambiental de Atocha-Telamayu, a través de la Concentración de Metales Pesados En Muestras de Aguas en la Cuenca del Río Tumusla-Grande Gestiones 2005-2008 (Después del Cierre)………………………………………………. 96 Tabla Nº 6.4: Parámetros de Metales Pesados Totales en Muestras de Sedimentos Evaluación de las Actividades de Cierre del Pasivo Ambiental de Atocha-Telamayu, a través de viii viii la Concentración de Metales Pesados Totales en Muestras de Sedimentos en la Cuenca del Río Tumusla-Grande Gestiones 2005-2008 (Después del Cierre)……………………… 104 Tabla Nº 8.1: Análisis de la Situación Actual de la Minería……………………. 135 Tabla Nº 8.2: Actividades para Desarrollar la Estrategia………………………. 138 LISTADO DE FIGURAS Figura Nº 1.1: Mapa: Ubicación de la Cuenca del Río Pilcomayo en Chuquisaca………………………………………………………… 7 Figura Nº 2.2: Vista de la Población de Atocha y al fondo el Pasivo Ambiental Encapsulado en la Localidad de Telamayu…………. 19 Figura Nº 2.3: Mapa de la Cuenca del Río Pilcomayo que Involucra a los Tres Países (Bolivia, Argentina y Paraguay)………………… 20 Figura Nº 2.4: Mapa de fuentes de Contaminación Minera en la Cuenca del Río Pilcomayo…………………………………………………….. 23 Figura Nº 2.5: Vista de un Suelo Contaminado con DAR……………………… 32 Figura Nº 4.1: Red hidrográfica de la Cuenca Alta del Río Pilcomayo………… 56 Figura Nº 5.1: pH de 4 muestras de aguas comparado con límites del Reglamento en Materia de contaminación Hídrica………………. 63 Figura Nº 5.2: Concentración de Cianuro libre comparado con límites del Reglamento en Materia de contaminación Hídrica……………….. 64 Figura Nº 5.3: Concentración de Arsénico comparado con límites del Reglamento En Materia de contaminación Hídrica………………. 65 Figura Nº 5.4: Concentración de Cadmio comparado con límites del Reglamento En Materia de contaminación hídrica……………… 66 Figura Nº 5.5: Concentración de Mercurio comparado con límites del Reglamento En Materia de contaminación Hídrica……………… 67 Figura Nº 5.6: Concentración de Plomo comparado con límites del Reglamento En Materia de contaminación Hídrica………………..68 Figura Nº 5.7: Concentración de Antimonio comparado con límites del Reglamento En Materia de contaminación Hídrica………………. 69 ix ix Figura Nº 5.8: Concentración de Cromo comparado con límites del Reglamento En Materia de contaminación Hídrica………………. 70 Figura Nº 5.9: Concentración de Arsénico comparado con límites del Catálogo de Estándares ambientales – GTZ 1996……………… 74 Figura Nº 5.10: Concentración de Cadmio comparado con límites del Catálogo de Estándares ambientales – GTZ 1996………………. 75 Figura Nº 5.11: Concentración de Mercurio comparado con límites del Catálogo de Estándares ambientales – GTZ 1996……………… 76 Figura Nº 5.12: Concentración de Plomo comparado con límites del Catálogo de Estándares ambientales – GTZ 1996……………… 77 Figura Nº 5.13: Concentración de Antimonio comparado con límites del Catálogo de Estándares ambientales – GTZ 996…………………78 Figura Nº 6.1: Concentración de pH en muestras de aguas del 2004, 2005, comparado con muestras del año 2008 y los límites Permisibles del Reglamento en Materia de Contaminación Hídrica de la Ley 1333………………………………………………………….. 83 Figura Nº 6.2: Concentración de Cianuro libre en muestras de aguas del 2004, 2005, comparado con muestras del año 2008 y los límites Permisibles del Reglamento en Materia de Contaminación Hídrica de la Ley 1333……………………………………………. 84 Figura Nº6.3: Concentración de Arsénico en muestras de aguas del 2004, 2005, comparado con muestras del año 2008 y los límites por el Reglamento en Materia de contaminación Hídrica de la Ley 1333………………………………………………………………. 85 Figura Nº 6.4: Concentración de Cadmio en muestras de aguas del 2004, 2005, comparado con muestras del año 2008 y los límites permisibles del Reglamento en Materia de contaminación Hídrica de la Ley 1333………………………………………………………………. 86 Figura Nº 6.5: Concentración de Mercurio en muestras de aguas del 2004, 2005, comparado con muestras del año 2008 y los límites permisibles del Reglamento en Materia de contaminación Hídrica de la Ley 1333……………………………………………. 87 x x Figura Nº 6.6: Concentración de Plomo en muestras de aguas del 2004, 2005, comparado con muestras del año 2008 y los límites permisibles del Reglamento en Materia de contaminación Hídrica de la Ley 1333……………………………………………. 88 Figura Nº6.7: Concentración de Antimonio en muestras de aguas del 2004, 2005, comparado con muestras del año 2008 y los límites permisibles del Reglamento en Materia de contaminación Hídrica de la Ley 1333……………………………………………. 89 Figura Nº 6.8: Concentración de Cromo +6 en muestras de aguas del 2004, 2005, comparado con muestras del año 2008 y los límites permisibles del Reglamento en Materia de contaminación Hídrica de la Ley 1333……………………………………………. 90 Figura Nº 6.9: Concentración de Arsénico en muestras de sedimentos del 2004, comparado con muestras del año 2008 y los límites permisibles para metales pesados en suelos y lodos del Reglamento de Estándares ambientales de la GTZ-1995- 1996………………… 92 Figura Nº 6.10: Concentración de Cadmio en muestras de sedimentos del 2004, comparado con muestras del año 2008 y los límites permisibles para metales pesados en suelos y lodos del Reglamento de Estándares ambientales de la GTZ-1995-1996…………………. 93 Figura Nº 6.11: Concentración de Plomo en muestras de sedimentos del 2004, comparado con muestras del año 2008 y los límites permisibles para metales pesados en suelos y lodos del Reglamento de Estándares ambientales de la GTZ-1995-1996…………………. 94 Figura Nº 6.12: Concentración de Antimonio en muestras de sedimentos del 2004, comparado con muestras del año 2008 y los límites permisibles para metales pesados en suelos y lodos del Reglamento de Estándares ambientales de la GTZ-1995- 1996……………………………………………………………….. 95 Figura Nº 6.13: Concentración de pH en muestras de aguas del 2005 comparado con muestras del año 2008 y los límites del Reglamento en Materia de Contaminación Hídrica de la Ley 1333………………. 97 xi xi Figura Nº 6.14: Concentración de Arsénico en muestras de aguas del 2005 comparado con muestras del año 2008 y los límites del Reglamento en Materia de Contaminación Hídrica de la Ley 1333……………………………………………………. 98 Figura Nº 6.15: Concentración de Cadmio en muestras de aguas del 2005 comparado con muestras del año 2008 y los límites del Reglamento en Materia de Contaminación Hídrica de la Ley 1333……………………………………………………. 99 Figura Nº 6.16: Concentración de Mercurio en muestras de aguas del 2005 comparado con muestras del año 2008 y los límites del Reglamento en Materia de Contaminación Hídrica de la Ley 1333 …………………………………………….. 100 Figura Nº 6.17: Concentración de Plomo en muestras de aguas del 2005 comparado con muestras del año 2008 y los límites del Reglamento en Materia de Contaminación Hídrica de la Ley 1333…………………………………………… 101 Figura Nº 6.18: Concentración de Antimonio en muestras de aguas del 2005 comparado con muestras del año 2008 y los límites del Reglamento en Materia de Contaminación Hídrica de la Ley 1333 …………………………………………….. 103 Figura Nº 6.19: Concentración de Arsénico en muestras de sedimentos del año 2005, comparado con muestras del año 2008 y los límites permisibles para metales pesados en suelos y lodos del Reglamento de Estándares ambientales de la GTZ-1995-1996………………………………………………….. 105 Figura Nº 6.20: Concentración de Cadmio en muestras de sedimentos del año 2005, comparado con muestras del año 2008 y los límites permisibles para metales pesados en suelos y lodos del Reglamento de Estándares ambientales de la GTZ-1995-1996………………………………………………….. 106 Figura Nº 6.21: Concentración de Mercurio en muestras de sedimentos del xii xii año 2005, comparado con muestras del año 2008 y los límites permisibles para metales pesados en suelos y lodos del Reglamento de Estándares ambientales de la GTZ-1995-1996………………………………………………….. 107 Figura Nº 6.22: Concentración de Plomo en muestras de sedimentos del año 2005, comparado con muestras del año 2008 y los límites permisibles para metales pesados en suelos y lodos del Reglamento de Estándares ambientales de la GTZ-1995-1996………………………………………………….. 108 Figura Nº 6.23: Concentración de Antimonio en muestras de sedimentos del año 2005, comparado con muestras del año 2008 y los límites permisibles para metales pesados en suelos y lodos del Reglamento de Estándares ambientales de la GTZ-1995-1996………………………………………………….. 110 xiii xiii ANEXOS ANEXO I Resultados de los Análisis de Muestras de Aguas y Sedimentos. ANEXO II Fotografías del trabajo desarrollado xiv xiv RESUMEN El impacto ambiental de los deslaves del pasivo ambiental de Atocha-Telamayu, en el departamento de Potosí, afecta significativamente en los cuerpos de agua y sedimentos de los Ríos Tumusla-Grande, Cotagaita y Quechisla, que son afluentes de la cuenca del Río Pilcomayo. A partir de la iniciativa del cierre del pasivo ambiental Atocha-Telamayu, como una medida de mitigación ambiental; se decidió realizar una evaluación del impacto del cierre del mismo, a través de la concentración de metales pesados totales en aguas y sedimentos de los afluentes de la cuenca del Río Pilcomayo. De las 4 muestras de aguas y 4 muestras de sedimentos en puntos identificados como claves, en los Departamentos de Potosí (3) y Chuquisaca (1). Se concluye que el impacto del cierre del pasivo ambiental de Atocha-Telamayu, no parece haber logrado su objetivo, que era el de disminuir el impacto de contaminación a todo el ecosistema relacionado al mismo, como los ríos Tumusla-Grande, Cotagaita y Quechisla, en un caso hipotético. De acuerdo a las concentraciones de metales pesados, tomadas como referencia de estudios de los años 2004, 2005 y comparadas con las del año 2008, en el punto 2, Palca Higuera, se tiene contaminación elevada por arsénico, cadmio, plomo y antimonio en las muestras de agua del año 2008 y no así en las muestras de los años 2004 y 2005. Y en el punto 2, Palca Higuera, existe contaminación por metales pesados por: arsénico, cadmio, plomo y antimonio, en muestras de aguas del año 2008 y no en las muestras del año 2005. Se concluye que el 45 % de los encuestados, afirma que existe contaminación en los Ríos Tumusla-Grande, Cotagaita, Quechisla y San Juan del Oro afluentes de la cuenca del Río Pilcomayo. 1 CAPITULO I INTRODUCCIÓN 2 1. INTRODUCCION Las externalidades ambientales que causa la minería mediana se deben a la generación de distintos contaminantes durante los procesos de extracción y concentración. Las colas que se generan y su inadecuada acumulación son, sin duda, el problema ambiental más serio principalmente en empresas distintas a Inti Raymi y COMSUR. En los centros urbanos cercanos a las minas de Oruro y Huanuni, los drenajes ácidos de éstas, han deteriorado las tuberías permitiendo la penetración de contaminantes al sistema de agua, generando externalidades negativas sobre la salud de los habitantes de estas poblaciones. Otro caso esta relacionado, al de los ingenios mineros de la ciudad de Potosí, cuyas colas afectan, río abajo, la salud de habitantes y animales y, la productividad agrícola. Finalmente, se menciona el colapso de un dique de colas de COMSUR (Porco, agosto de 1996), que causó un impacto ambiental 300 km río abajo del dique, sobre 50 mil habitantes y varias áreas de cultivo. La minería cooperativizada, ocasiona grandes impactos ambientales por ausencia de fuentes de financiamiento, costos de producción no competitivos, insuficientes niveles de inversión y reinversión, empobrecimiento de las leyes del mineral y tecnología de operación obsoleta, incide directamente en los impactos ambientales que produce. Los costos de operación no incluyen los costos ambientales, que ocasiona el vertido de las colas directamente a los ríos ((incluso sin la consideración de construcción de diques), en la gran mayoría de las veces. La explotación aurífera aluvial se caracteriza por el movimiento de grandes cantidades de material en depósitos, que ocupan áreas apreciables. Las externalidades ambientales resultantes incluyen la destrucción de playas fértiles aptas para el cultivo (por ejemplo, Tipuani y Yungas, en el departamento de La Paz), cambios en el bienestar debidos a alteraciones de paisaje, lodificación de ríos, destrucción de la vegetación, 3 pérdidas de suelos y de la capa vegetal y, desplazamiento de la fauna, además de un aumento en el riesgo de navegación en los ríos. La minería se ha convertido en una actividad que disminuye las reservas de recursos naturales dentro de los ecosistemas de Huanuni y Bolívar, en el departamento de Oruro. “¿Entonces es posible hablar de sustentabilidad en las actividades mineras?”. Las actividades antropogénicas en la cuenca del río Pilcomayo generan, distintos problemas dentro de los límites de este ecosistema ribereño, como se indica a continuación: 1. Entradas al río de diferentes contaminantes como los provenientes de la actividad minera, sólidos y líquidos, causando contaminación del agua y del medio ambiente. 2. La disminución en las poblaciones de peces. 3. Transporte de sedimentos y migración del río hacia la cabecera de la cuenca baja, aguas arriba. 4. Decadencia del hábitat con cambios en los terrenos poblados de árboles, arbustos y matas. La actividad minera es predominante en la parte oeste de la cuenca, especialmente en Potosí, entre la sub-cuenca del Río San Juan del Oro y la del Río Tumusla, región en la que predominan las minas de estaño, plata, cinc, plomo. Los centros mineros ubicados en la cuenca del Pilcomayo son problemáticos desde una perspectiva ambiental. Las actividades mineras descargan residuos minerales, así como contaminantes derivados del tratamiento, los cuales son vertidos a los sistemas de drenaje del río. De esta manera, los metales pesados lixiviados y los residuos minerales como reactivos químicos, productos del tratamiento, ingresan al sistema hidrológico del río causando la contaminación del mismo. La movilidad limitada de metales pesados en aguas con pH con tendencia básica, como es el caso del Pilcomayo, previene que las concentraciones altas de metales avancen grandes distancias río abajo de las operaciones mineras. Sin embargo, la 4 migración de estos contaminantes puede ocurrir a través de la bioconcentración y la biomagnificación en organismos acuáticos, por fenómenos de transporte de partículas en suspensión y por oxidación de los sulfuros depositados en el cauce. Los desechos industriales y urbanos, las aguas ácidas de mina, además de las colas de los ingenios, son fuentes principales de polución que conducen a la contaminación biológica y química del Río Pilcomayo en la cuenca alta. Las fuentes principales de estas entradas son las ciudades de Potosí y Sucre que contribuyen considerablemente a su contaminación por la descarga de basura y aguas servidas al río, además de todos los ingenios mineros. Si bien se trata de aliviar parcialmente este problema por el tratamiento primario de desechos industriales (diques de colas), no obstante, centros poblados más pequeños, todavía usan sistemáticamente el río para evacuar la materia no tratada. Por otro lado, existen problemas ambientales ligados a procesos de cierre de minas, mantenimiento deficiente de estanques y competencia con otros sectores productivos por recursos escasos de agua. Las viejas operaciones paralizadas de Catavi, San José, Colquechaca y Bolsa Negra, entre otras, dejaron socavones como pasivos ambientales, desmontes y relaves con contenidos abundantes de sulfuros y la consiguiente generación de aguas ácidas, con contenidos de metales pesados que desembocan en los ríos aledaños a las locaciones de estas minas (por ejemplo, los ríos Siglo XX, Potosí, Telamayo y San José). El problema de la acumulación de colas es aún más delicado en las minas que fueran propiedad del Estado (COMIBOL) y cuyas responsabilidades son difíciles de establecer. 2. ANTECEDENTES La actividad minera en el Departamento de Potosí se desarrolla en la parte sur y en el Cerro Rico de esta cuidad, donde se explotan yacimientos de complejos de plomo-zinc- plata por el sistema de minería subterránea. La empresa privada Pailaviri y las 30 cooperativas pequeñas, que están arrendando el derecho de explotación de la 5 Concesionaria estatal COMIBOL, extraen entre 1.300 y 1.800 toneladas de material mineralizado por día. Las Cooperativas realizan la mayoría de sus operaciones (a mano) en forma manual y con la ayuda de explosivos, mientras que la empresa Pailaviri cuenta con equipamiento mecanizado. El mineral extraído es procesado en 42 ingenios que están situados alrededor del área de la ciudad de Potosí, con una capacidad total instalada de aproximadamente 2.400 toneladas por día, de los cuales solamente 28 funcionan. El agua, necesaria para el procesamiento de los minerales en los ingenios, proviene de embalses situados en las cuencas altas de los cuatro ríos de la ciudad de Potosí. Durante la época de lluvias, entre noviembre y abril, se retiene el agua de los ríos, disminuyendo sus caudales naturales y en época seca, el agua almacenada se utiliza para los procesos en los ingenios. La COMIBOL, en las décadas de los 70 y 80 realizó actividades mineras en el sistema minero del Sur de Potosí, también se realizó el procesamiento de los minerales en los correspondientes ingenios. Esta actividad minera y el correspondiente tratamiento en los ingenios producía 2 productos denominados desmontes (de la explotación minera) y colas (del tratamiento de los ingenios); estos productos o materiales se encuentran en grandes cantidades en la región y que actualmente se los denomina como pasivos ambientales. Estos desmontes y colas no fueron depositados de acuerdo a normas ambientales vigentes, por ello es que son potenciales generadores de Drenaje Acido de Roca, DAR, amenazando permanentemente la contaminación de los ríos de la zona del río Atocha primero, luego Tumusla - Grande y San Juan del Oro en forma secuencial y éstos son afluentes del río Pilcomayo. En el año 2005 se efectuó la remediación ambiental de uno de los pasivos más grandes del sector (este se encuentra cerca de la ciudad de Atocha). Para este trabajo se contó con el apoyo de la Cooperación Danesa y se empleó la técnica de coberturas; por tanto, se cubrió totalmente el pasivo ambiental. 6 “Se tenía previsto continuar el 2006 con el cierre de otro pasivo en Chocaya de similares características al de Atocha, situado muy cerca de esta población; se encuentran desarrollando trabajos de cierre a la fecha”. 3. PROBLEMA El impacto ambiental de los deslaves del pasivo ambiental de Atocha-Telamayu, en el departamento de Potosí, afecta significativamente en los cuerpos de agua y sedimentos de los Ríos Tumusla-Grande, Cotagaita y Quechisla, que son afluentes de la cuenca del Río Pilcomayo. 7 Figura Nº 1.1: Mapa: Ubicación de la cuenca del Río Pilcomayo en Chuquisaca Fuente: Estudio de Línea Base Ambiental y Socioeconómica de la Cuenca del Río Pilcomayo, 2006 – 2007. 4. JUSTIFICACIÓN Partiendo de la definición adoptada para el Plan Maestro (2008) “Los Pasivos Ambientales corresponden a remanentes indeseables de toda actividad antrópica formal y económicamente establecida, para las áreas de actividad minera e 8 hidrocarburífera, dadas en el pasado y susceptibles de generar impactos ambientales negativos en términos actuales y futuros en el ámbito de la cuenca”. El cierre de un pasivo ambiental, conlleva en si, el monitoreo de las aguas para poder verificar la mejora de la calidad del medio ambiente. De acuerdo a la información revisada, dentro del Programa de Apoyo al Desarrollo Sostenible, Gestión de Recursos Naturales y Medio Ambiente en Bolivia, Segunda Fase de la Cooperación, 2006-2010, en el resultado 12 (R12) se indica: Tres campañas de monitoreo por año en microcuencas donde actúa la Dirección de Medio Ambiente (DMA). - los centros mineros de la COMIBOL para verificar in situ las mejoras de la calidad ambiental, por efecto de las medidas de remediación, control y mitigación ambiental que desarrolla la Dirección de Medio Ambiente. (DMA) de COMIBOL. Estos resultados no se conocen hasta la fecha, por lo que es necesario realizar estudios sobre la calidad ambiental de las aguas y sedimentos de los afluentes de la cuenca del Río Pilcomayo. El presente trabajo de investigación propone, primeramente el análisis de 4 muestras de aguas y 4 muestras de sedimentos, para poder concluir que los trabajos de mitigación realizados aguas arriba, hayan aportado a mejorar la calidad ambiental de los Ríos Tumusla, Cotagaita y Quechisla y como consecuencia las aguas del Río Pilcomayo. 5. OBJETIVOS 5.1 Objetivo general  Efectuar una evaluación ambiental del estado actual de las aguas y sedimentos de los ríos Tumusla-Grande, Cotagaita y Quechisla, después de la restauración del pasivo ambiental de Atocha-Telamayu, para inferir el impacto del cierre del dique, en el estado ambiental de la cuenca del Río Pilcomayo. 9 5.2 Objetivos específicos  Analizar e interpretar la concentración de los metales pesados presentes en las aguas y sedimentos en 4 puntos a lo largo de los ríos Tumusla – Grande, Cotagaita y Quechisla, en Potosí y Chuquisaca, del presente trabajo, tomando como referencia la norma boliviana ambiental y otras vigentes.  Evaluar el impacto ambiental de la calidad de las aguas y sedimentos de los Ríos Tumusla - Grande, Cotagaita y Quechisla, tomando como datos principales esta investigación, comparando con datos de otros estudios, antes y después del cierre del pasivo ambiental Atocha - Telamayu.  Establecer el cambio de la calidad ambiental en estos ríos comparando dos estudios de muestreo (los de referencia y el actual).  Realizar una propuesta técnica de tratamiento de las aguas contaminadas para las zonas de mayor riesgo, en caso de existir todavía peligro de contaminación.  Sensibilizar a los actores, inmersos en esta problemática, en la optimización de los procesos de prevención de amenazas y riesgos de la contaminación minera, en los ecosistemas de la cuenca donde se incluya a las poblaciones de la ribera en Chuquisaca.  Conocer la percepción de los habitantes de las comunidades visitadas en el muestreo respecto a la problemática ambiental de la zona, a través de la aplicación de encuestas participativas. 6. PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN ¿Es posible identificar a cuatro años de la restauración del pasivo ambiental Atocha – Telamayu, si se ha mitigado la contaminación de las aguas de los ríos Tumusla Grande, Cotagaita y Quechisla?. 10 7. HIPOTESIS El cierre del pasivo ambiental de Atocha-Telamayu, coadyuva a disminuir el impacto ambiental negativo de los metales pesados en las aguas y sedimentos de los ríos Tumusla-Grande, Cotagaita y Quechisla. 11 CAPITULO II MARCO TEORICO - CONTEXTUAL 12 2.1 CONTROL Y MITIGACION AMBIENTAL DIQUES COLAS ATOCHA - TELAMAYU 2.1.1 INTRODUCCION Como resultado de muchos años de procesamiento metalúrgico, existían grandes acumulaciones de colas en las proximidades del ingenio Telamayu. Las colas de este ingenio, estaban separados y diferenciados en dos depósitos de acuerdo a la antigüedad, y estos eran: Dique de colas Nuevo y Dique de Colas Antiguo. El dique de colas Antiguo estaba localizado en un margen del río Khori Mayu, abarcaba una superficie de 30,000 m 2 (un área de 180 x 160 metros) con un espesor medio de 10.8 metros, es producto de la acumulación de descartes de ingenio en el periodo comprendido entre los años 1900 y 1930, cuando se procesaba minerales provenientes de la veta Colorada de Animas-Siete Suyos, además de las matas de cobre depositadas en la década de 1970, provenientes de la fundición de bismuto. Entre sus componentes minerales se pudo distinguir, blenda, casiterita, covelina, estannina, calcopirita, argentita, bismutina. La ganga esta constituida por pirita, cuarzo, marcasita, baritina, óxidos de hierro y material lítico. El dique de colas Nuevo se encontraba situado en la playa del río Allita, frente a la planta de concentración de Telamayu, abarcaba una superficie de 95,000 m 2 (un área de 450 x 300 metros) con una altura media de 40 metros, es producto del tratamiento de las cargas minerales provenientes de las vetas Burton, Inca VI, Salvadora de la Mina Animas. Entre los principales minerales esta compuesto por blenda, estannina, tetraedrita, jamesonita, calcopirita, frankeita. La ganga esta compuesta por pirita, cuarzo, marcasita, óxidos de Hierro y materiales Líticos. 13 La Dirección de Medio Ambiente de la Corporación Minera de Bolivia COMIBOL, con el Componente Minero del PCDSMA, después de haber ejecutado las obras de mitigación en la mina Tatasi, seleccionan al centro minero de Telamayu - Atocha como prioritario para el estudio y mitigación de los pasivos ambientales del área de Quechisla, que se encuentran en las cuencas altas de los ríos Cotagaita y Tupiza. Las obras civiles en ambos diques, servirán principalmente para prevenir la erosión y arrastre de colas al medio ambiente río abajo, mejorar la estabilidad de los diques de colas y, prevenir la contaminación por el polvo fugitivo. El diseño final comprendió las siguientes obras principales: muros perimetrales de contención, movimiento de tierra de corte y relleno, construcción de bermas, cobertura de los taludes, cobertura de las plataformas, canales de drenaje sobre las plataformas, cunetas de drenaje y estructuras de disipación de energía en los taludes. El muro perimetral de contención del Dique Nuevo, estaba diseñado para soportar un Caudal Máximo Probable (CMP) de 1240.7 m 3 /s para el río Atocha (Khori Mayu y Allita juntos) y, 939.5 m 3 /s sólo para el río Khori Mayu. Ambos calculados para un periodo de retorno de 200 años. En el dique antiguo se construyeron dos tipos de muro. Un muro perimetral de resguardo y soporte del talud a ser perfilado y, un segundo muro de contención a lo largo de la orilla colindante con el río Khori Mayu, este último calculado para soportar un CMP de 939.5 m 3 /s para un periodo de retorno de 200 años. Se hicieron consideraciones para flujos menores; es decir flujos con ocurrencia o periodo de retorno de 100 años, pero el incremento en el costo del muro para un periodo de retorno de 200 años, es pequeño comparado con el incremento de seguridad en el caso de flujos más grandes. Para mejorar la estabilidad de los Diques se han previsto realizar movimiento de tierras, para obtener taludes con ángulos de 26º (V: H - 1:2.05), menores a los actuales. 14 El movimiento de tierras, que consiste en cortes y rellenos con material propio, estará seguido de una compactación adecuada. En los taludes se construirán bermas con el objeto de mejorar la configuración y estabilidad de estos y lograr una adecuada ubicación de los sistemas de drenaje. La cobertura de los taludes esta formada por dos capas. La primera de un material seleccionado semi impermeable y compactada, con un espesor de 20 cm. La segunda, ripio seleccionado de 10 cm. de espesor, también compactada. Los materiales a utilizarse en la primera capa, vendrían de un banco, ubicado en la zona de Falsuri, aproximadamente 3 km hacia el sur de Telamayu. El material para la segunda capa vendría de un banco, ubicado sobre el cerro Yuraj Punta Loma, colindante con el dique de colas nuevo. Estos bancos proveyeron el material suficiente para los requerimientos de ambos diques. La cobertura de las plataformas, se harán con los mismos materiales utilizados en la cobertura de los taludes, con capas de 20 cm la primera y 10 cm. la segunda. Los canales de drenaje sobre las plataformas, estarán ubicados siguiendo la línea de pendiente mínima en el sector donde se acumula el agua por el declive de la plataforma. El principal objetivo es evitar la acumulación o empoce de agua de lluvia, evitando así la infiltración y lixiviación de las colas que causa la contaminación de las aguas subterráneas y luego las aguas superficiales en el mismo cauce del río. Por otro lado la acumulación de agua sobre la plataforma y el aumento del grado de humedad en todo el cuerpo del dique de colas, disminuye la estabilidad de todo el sistema. El canal de drenaje en la plataforma del Dique Nuevo, por las características del terreno, tendría una pendiente de norte a sur. En el Dique Antiguo, tendría una pendiente de sur a norte. 15 Para el sistema de drenaje en los taludes se construyeron rápidas y bajantes, que tienen la función de recolectar las aguas pluviales provenientes de los taludes del dique y evacuarlos al río. Las rápidas y bajantes fueron construidas con hormigón ciclópeo. Una vez que las obras se hayan concluido, es esencial que se implemente y se cumpla el programa de monitoreo y mantenimiento previsto por la Dirección de Medio Ambiente de COMIBOL. Debe realizarse una inspección antes, durante y después de cada estación húmeda e imprescindiblemente el mantenimiento correspondiente, éste debe emprenderse antes y después de cada época de lluvias. Adicionalmente, deben hacerse inspecciones después de eventos sísmicos que pueden ser desde moderados hasta fuertes movimientos de tierra. A la finalización de estos trabajos, se reduciría significativamente el potencial de contaminación por partículas sólidas del medio ambiente. Los beneficios socio-económicos de estos trabajos, se evidenciarían una vez que se confirmen, a través del monitoreo, entrevistas y encuestas con los habitantes del lugar y río abajo, los cambios generados. El proyecto consideró como una actividad muy importante el socializar el alcance del mismo, mediante seminarios información, sensibilización y concientización ambiental, enmarcados en el desarrollo sostenible. Tabla Nº 2.1: Ubicación del proyecto Municipio Atocha Comunidad y/o Localidad Telamayu Provincia Sud Chichas Departamento Potosí Fuente: PASA Proyecto Telamayu 16 2.1.2 OBJETIVO GENERAL DEL PROYECTO  Construcción de obras civiles para el control y mitigación ambiental en los diques de colas nuevo y antiguo, como resultado de los estudios ambientales y el diseño final realizado, servirán para prevenir la pérdida y arrastre de colas al medio ambiente, principalmente río abajo, mediante: muros perimetrales de contención, cobertura de los taludes, cobertura de la plataforma, canales de drenaje, cunetas de drenaje y estructuras de disipación de energía. Tabla Nº 2.2: Productos del proyecto DESCRIPCIÓN CANTIDAD Construcción Muros Perimetrales 1,795.13 m. Cobertura de Taludes 889, 350 m 2 Cobertura de Plataformas 62,123 m 2 Construcción de Cunetas 1,790 m. Construcción Estructuras Disipadoras de energía 377.5 m. Fuente: PASA Proyecto Telamayu Tabla Nº 2.3: Situación ambiental CUENTA CON LICENCIA AMBIENTAL SI X NO Documento ambiental con el que obtuvo la licencia Manifiesto Ambiental M.A. Ficha Ambiental F.A. PASA X Registro Ambiental Industrial R.A.I Sector General: Minero: X Ind. Manufacturero: CUMPLIMIENTO DEL P.A.S.A. (RLMA): CUMPLIMIENTO DEL PLAN DE MANEJO AMBIENTAL (RASIM): Fuente: PASA Proyecto Telamayu 2.1.3 SEGUIMIENTO AMBIENTAL Factor Suelo Ejecución: 17 Durante y después de la construcción de obras civiles, las acciones a realizar fueron: a) Verificación de que el muro de contención no presente fallas, asentamientos que ocasionen inestabilidad del sistema. b) Que el reperfilado de taludes tenga la compactación suficiente para recibir la cobertura y permita construir las estructuras de disipación. Esta actividad debe considerar el riego atomizado cuando fuera necesario para evitar la generación de polvo. c) Que la cunetas, canales y rápidas de desagüe no tengan agrietamientos u otra deficiencia, que provoquen infiltraciones al interior de los diques de colas. En la colocación de la cobertura, se realizó el seguimiento a las siguientes actividades, para lograr: a) Que la preparación del material de cobertura cumpla con los requerimiento técnicos geotécnicos (mecánica de suelos) y regar para evitar generación excesiva de polvo. b) Que la cobertura de las colas sea en lo posible homogénea. c) Que tenga la compactación necesaria. De esta manera el seguimiento ambiental, tuvo que ver con el mantenimiento del conjunto de las obras, finalizada la construcción de los mismos se dejó el área afectada por esta actividad libre de acumulaciones de residuos sólidos abandonados. Mencionamos que los impactos identificados en la construcción de muros perimetrales, cobertura de taludes, coberturas de plataforma, canales de drenaje, cunetas de drenaje y rápidas de desagüe, son directos, temporales, localizados, reversibles y por último recuperables. 2.1.4 MEDIDAS DE MITIGACION Las medidas de mitigación que fueron planificadas se detallan a continuación: 18 1.- Los bancos de préstamo seleccionados, por el impacto que recibieron fueron mitigados de acuerdo al ecosistema del entorno, en el área. 2.- Se controlaron los restos de tierra producto de la preparación del material de agregados ubicados en el sector denominado Falsuri a 3 Km. de Telamayu, para esto se realizó la explanación in situ, disminuyendo principalmente el impacto visual. Es importante mencionar que en el banco de préstamo de Falsuri, después del movimiento de tierras, se habilitaran los suelos como terrenos agrícolas y también existe la posibilidad de construcción de carpas solares por la Mancomunidad de los Municipios de los Chichas que es otra Entidad Ejecutora del Componente Nº 4 PCDSMA- DANIDA. 2.1.4.1 Mantenimiento El Plan de Aplicación y Seguimiento Ambiental en el área de los dos diques de colas, para esta etapa proveyó lo que sigue: 1. Para los canales de drenaje, cunetas y rápidas de desagüe, que son integrantes del sistema de manejo pluvial, se tiene prevista la limpieza antes, durante y después de cada época de lluvia, identificando cualquier agrietamiento, hundimiento del piso, colapso de algún tramo, si ocurriera cualquiera de los problemas mencionados, se procederá inmediatamente en su arreglo y para lograr este cometido se tiene un fondo económico de mantenimiento asegurado. 2. Una vez concluido la cobertura en los diques de colas Telamayu, se deberá realizar el control de la estabilidad de la estructura de los taludes y el monitoreo de los caudales. 3. Para los muros de contención, se procederá a inspección detallada de cada tramo, con la finalidad de identificar deficiencias en el empalme de malla, y si esto ocurriera se realizara nuevamente el empalme y la reposición de piedra. 19 4. Los componentes y servicios para el mantenimiento son: a.- Pendiente del talud de los diques b.- Muros de contención c.- Sistema de colección de aguas pluviales (canales) d.- Caminos o vías de acceso. Las inspecciones planificadas por la Dirección de Medio Ambiente de COMIBOL se realizaran periódicamente, como parte del Plan de Mantenimiento y Control de los diques de colas y desmontes en todos los centros mineros de COMIBOL. La supervisión de la obra, fue de responsabilidad de la Dirección de Medio Ambiente - COMIBOL, el consultor ambiental de la DMA y en coordinación con los dos inspectores, para verificar el cumplimiento del plan de aplicación y seguimiento ambiental, del proyecto. Figura Nº 2.2: Vista de la población de atocha y al fondo el pasiva ambiental encapsulado en la localidad de Telamayu Fuente: Propia El tiempo de duración del proyecto fue de 8 meses aproximadamente. 2.3 IMPACTOS DE LA CONTAMINACION MINERA EN LAS POBLACIONES DE CHUQUISACA Y POTOSÍ Los municipios de la cuenca del Río Pilcomayo en Bolivia son 51, de los cuales 2 son del Departamento de Oruro, Challapata y Santiago de Huari, donde nace la cuenca; 23 20 corresponden al Departamento de Potosí, 8 al Departamento de Tarija, 18 al Departamento de Chuquisaca; estos son: Municipio de Sucre distrito 8, Yotala, Tarvita, Azurduy, Icla, Huacareta, Monteagudo, Tarabuco, Yamparaez, San Lucas, Camargo, Incahuasi, Culpina, Camataquí, Las Carreras, Macharetí, Huacaya , Villa Vaca Guzmán, y y más de 50 comunidades como se muestra en la tabla siguiente: Figura Nº 2.3: Mapa de la cuenca del Río Pilcomayo que involucra a los tres países (Bolivia, Argentina y Paraguay) Fuente: Proyecto de Gestión Integrada y Plan Maestro de la cuenca del Río Pilcomayo 21 Tabla Nº 2.4: División política administrativa de la mancomunidad de los cintis Provincia Municipio Cantones Nº Comunidades NOR CINTI CAMARGO Camargo 26 Tacaquira 24 Lintaca 4 SAN LUCAS San Lucas 20 Kollpa 19 Payacota del Carmen 3 Chiñimayu 11 Pirhuani 11 Uruchini 13 Ocurrí 23 Acchilla 12 INCAHUASI Incahuasi 21 Huajlaya 11 Pucara de Yatina 11 Santa Elena 24 SUR CINTI VILLA ABECIA Camataqui (V. Abecia) 11 Tarcana 5 CULPINA Culpina 18 La Loma 7 El Palmar 6 La Ciénega 1 La Cueva 6 Pilaya 1 Salitre 1 San Francisco 17 LAS CARRERAS Las Carreras 3 San Juan del Oro 1 Impora 4 La Torre 4 Taraya 3 Lime 2 Santa Rosa 1 Socpora (Sojpora) 1 Fuente: INE, Censo_2001, PDMs, División Política Administrativa _ 1996; (Carpeta Municipal (Prefectura) y PLUS de los Cintis Los municipios del Departamento de Potosí son: Potosí, Tinguipaya, Yocalla, Urmiri, Tacobamba, Betanzos, Chaquí, Ocurí, Ravelo, Colquechaca, Vitichi, Cotagaita, Atocha, Tupiza, Mojinete, San Antonio de Esmoruco, San Pablo de Lípez, Puna, Caiza D, Tomave, Porco, Uyuni, Villazón. 22 Y los municipios del Departamento de Tarija son: Entre Rios, Tarija, Villamontes, El Puente, Yunchará, San Lorenzo, Caraparí y Yacuiba. Al ser utilizada el agua del Río Tumusla-Grande para consumo humano, riego de sus cultivos y brebaje de sus animales, estos son afectados por estar esta agua contaminada por la actividad minera en el Departamento de Potosí. El Río Tumusla entra a territorio Chuquisaqueño desde la comunidad de La Quemada Correspondiente al Municipio de Camargo, hasta concluir en la comunidad de Camblaya Chica en el Municipio de Villa Abecia, para luego confluir con el Río San Juan del Oro y toma el nombre de Río Camblaya aguas abajo de las Carreras, Culpina e Incahuasi, confluye con el Río Incahuasi para tomar el nombre de Pilaya, pasando por todos los municipios de los Cintis, Tarvita y Azurduy, ingresando a territorio chaqueño con el mismo nombre, continuando hasta el Departamento de Tarija con el nombre de Río Pilcomayo. La actividad productiva principal desarrollada por las familias, en todo el territorio de la Mancomunidad de los Cintis (Camargo, Villa Abecia, San Lucas, Las Carreras, Incahuasi y Culpina), es la agricultura, tipificada principalmente como tradicional, por la escasa incorporación de tecnologías (maquinarias, insumos y técnicas mejoradas de producción y transformación). La agricultura desarrollada en áreas especificas como la pampa de Culpina e Incahuasi, los valles de Camargo, Villa Abecia y Las Carreras, porque gran parte de la producción en las demás zonas es destinada mayoritariamente al consumo familiar. La práctica agrícola tradicional, se debe también a las limitaciones de terrenos, a la falta de capital, asistencia técnica e información. La producción y variedades de productos dependen de las características agro climáticas o vocación de cada zona, en la zona de los valles y cabeceras de valles los principales cultivos son el maíz, papa, hortalizas y frutales; mientras en las zonas altas, existe la producción de cultivos como el trigo, cebada, haba y frutales en pequeños valles, en la zona semi - húmeda, es decir la parte este de los municipios de Incahuasi, Culpina y la sud – este de San Lucas, se cultivan con mayor frecuencia cítricos, 23 chirimoya, maní, ají, maíz. Por ultimo la llanura de Culpina e Incahuasi, con producción de cebolla, ajo, papa, trigo, cebada, alfa alfa, frutales (manzana y durazno principalmente). Figura Nº 2.4: Mapa de fuentes de contaminación minera en la cuenca del Río Pilcomayo Fuente: Proyecto de Gestión Integrada y Plan Maestro de la cuenca del Río Pilcomayo La actividad económica de las comunidades del Departamento de Potosí, se basa en la minera, pecuaria y agrícola en las zonas más templadas como valles. El tipo de actividad económica está relacionada con la altura de cada zona del departamento, como se puede observar en la tabla siguiente: 24 Tabla Nº 2.5: Características del tipo de uso de las tierras agrícolas y forestales TIPOS DE UTILIZACIÓN DE LA TIERRA EJEMPLOS DE PRODUCTOS EJEMPLOS DE TECNICAS DE MANEJO Agricultura anual intensiva (< 3.000 msnm) Maíz, papa, haba, trigo, hortalizas, frijol Conservación de suelos, control de plagas, rotación de cultivos Agricultura anual extensiva (< 3.000 msnm) Maíz, papa, hortalizas, frijol Rotación de cultivos Agricultura anual intensiva de altura (> 3.000 msnm) Papa amarga, paraliza, oca, tarwi, quínua, trigo, cebada, haba Uso de variedades adaptadas, conservación de suelos, control de plagas, rotación de cultivos. Agricultura anual extensiva de altura (> 3.000 msnm) Papa amarga, paraliza, oca tarwi, quínua Uso de variedades adaptadas, rotación de cultivos Agricultura perenne intensiva Cítricos, carozos, higo, vid Conservación de suelos, control de plagas, abonación. Agricultura perenne extensiva Cítricos, carozos, higo Conservación de suelos Implantación de bosques con fines productivos Madera de especies exóticas o nativas Raleos, podas. Fuente: Zonificación Agroecológica y socioeconómica, Departamento de Potosí 25 Tabla Nº 2.6: Características del tipo de uso de las tierras ganaderas TIPOS DE UTILIZACIÓN DE LA TIERRA EJEMPLOS DE FORRAJES Ganadería intensiva con vacunos en pastos sembrados Alfalfa, cebada forrajera Ganadería extensiva con vacunos en pastos sembrados Alfalfa, cebada forrajera Ganadería intensiva con llamas o alpacas en campos naturales Campos naturales Ganadería extensiva con llamas, vicuñas o alpacas en campos naturales Campos naturales Ganadería intensiva con vacunos, ovinos o caprinos en campos naturales Campos naturales Ganadería extensiva con vacunos, ovinos o caprinos en campos naturales Campos naturales Fuente: Zonificación Agroecológica y socioeconómica, Departamento de Potosí 2.3.1 IMPACTOS SOCIOECONÓMICOS DE LA CONTAMINACIÓN MINERA Existen algunos estudios elaborados para determinar los impactos socioeconómicos de las operaciones mineras de los ingenios de Potosí. Un primer trabajo fue realizado en el año 1995 (Hinojosa, Rosales). Se tomó en cuenta a 23 comunidades compuestas por 897 familias. Se dividió a las comunidades en cuatro grupos. El periodo de referencia del análisis fue de cinco años (1990-1995). La investigación aporta información sobre algunos efectos de la contaminación minera: migración, producción agrícola, ganado, sedimentación de colas en las tierras de cultivo y uso del agua (Hinojosa, Rosales). Los miembros de las comunidades se identificaron como campesinos, dedicados principalmente al cultivo de las tierras y crianza de ganado. El análisis realizado es 26 cualitativo y no ofrece información cuantitativa de los efectos. Los efectos más importantes se resumen a continuación: En las regiones donde las aguas del Río La Rivera, Molino y Tarapaya se utilizan para irrigar los cultivos, se han reportado altos valores de mortandad de cultivos. Esto podría atribuirse a la alta concentración de cobre y zinc (fitotóxicos) así como cadmio, manganeso, zinc y boro. Al irrigarse los campos con agua de colas, los sólidos de las mismas se depositan en las tierras. Las lamas de las colas son muy dañinas para las tierras cultivadas, éstas destruyen la raíz y secan la planta. Pese a no contar con datos sobre el números de enfermos tratados, los efectos en la salud no pueden ser pasados por alto. Especialmente los niños son afectados por irritaciones de la piel y sangrados al exponerse al agua. Casos de enfermedades estomacales y diarrea también han sido reportados (Hinojosa y Rosales). Estos últimos están más relacionados con las aguas servidas que con la contaminación minera, cuyos efectos no han sido medidos aún en términos de casos reportados y analizados por contaminación de metales pesados. Por lo tanto existe una necesidad urgente de buscar una solución también al problema de aguas servidas de los efluentes urbanos. Otro efecto se refiere al creciente proceso de migración producida en las comunidades, tanto permanente como temporal, llegando la migración permanente a alcanzar 80% de la población en seis comunidades. Sin embargo las causas de la migración son diversas, entre ellas causas estructurales como la pobreza extrema de estas regiones y también la Contaminación del agua. El sector agrícola parece ser el más afectado: el suelo muestra un acelerado proceso de erosión, el monto de nutrientes ha disminuido así como la productividad, lo que se observa en la dificultad de la planta para crecer, florecer y germinar. También se ha observado un proceso de desaparición de vegetación y fauna acuática en los cauces del río. 27 2.3.2 EL VERTIDO MINERO EN LOS CAUCES Y SUELOS DE LA CUENCA DEL RÍO PILCOMAYO El vertido de los lodos y colas procedentes de las minas de Potosí cubre una extensión elevada que necesita ser todavía evaluada. Comprendida entre las minas potosinas y las minas a lo largo de los otros afluentes en la cuenca alta del río Pilcomayo, esta extensión podría constituir un enorme reactor químico-biológico en el cual parte de los sulfuros lentamente se oxidan liberando los metales pesados bajo forma iónica en las aguas. La oxidación de los sulfuros produce sulfatos de mayor solubilidad. Todos estos sulfatos son mucho más solubles que los sulfuros metálicos anteriormente señalados. Por lo que pueden ser fácilmente removidos por lavado con agua. La composición química de los lodos vertidos fue investigada en trabajos del CIMA y resultó ser relativamente homogénea estando muy condicionada por la paragénesis de los yacimientos y por los procesos mineralúrgicos empleados en el beneficio del mineral. Los depósitos se caracterizan por tener una granulometría fina, se supone inferior a 100 μm, ser eminentemente sulfuros y óxidos (Sn), con un porcentaje y con contenidos variables de Plomo, Zinc, Manganeso, Cadmio, Mercurio y otros metales por los cuales se necesita una atenta evaluación. La permanencia de estos minerales activos en los suelos y en los sedimentos de los cauces constituye un peligro de contaminación medio ambiental y de salud pública. Una evaluación y comprensión de los procesos de oxidación / cesión de las capas mineralizadas es vital para limitar la contaminación de los suelos y aguas, especialmente en As, Pb, Cd, entre otros, como parecen corroborar ensayos realizados en la poblaciones a lo largo del río Pilcomayo. 28 De la literatura científica, se conoce como los elementos contaminantes se incorporan claramente en los primeros centímetros del suelo en función del tiempo. Los suelos con alto contenido en carbonato retienen y precipitan los elementos contaminantes en los primeros centímetros actuando de protección a los acuíferos de una posible contaminación. 2.4 METODOS DE EXPLOTACION MINERA 2.4.1 Explotacion minera y medio ambiente En primer lugar, es esencial comprender lo que es una mina e identificar sus principales componentes. Podemos definir un sitio minero, como un lugar donde se extrae y tritura la roca para después extraer los minerales que tienen un valor comercial. Existiendo diferentes tipos de explotación de minerales como:  Mina (a cielo abierto o subterranea)  La planta de concentración  El sitio de almacenamiento de desechos estériles (estériles o residuos del concentrador)  Planta de tratamiento de agua y piscina. 2.5 AGUA EN LAS ACTIVIDADES MINERAS Un componente importante para la explotación minera es el agua. Por ejemplo, agua requerida en las distintas etapas, agua de perforación, enfriadores, control de polvo, terraplenado, agua de tratamiento del mineral.)  Una gestión del agua en la superficie es esencial.  Cada vez más se trata de minimizar su utilización y de reciclarla lo más que se pueda.  Si el agua al ser eliminada al efluente final no respeta los criterios ambientales, tiene que ser tratada. 29 2.5.1 TIPOS DE CONTAMINANTES DEL AGUA EN LA FASE DE OPERACION Entre los contaminantes Solubles se tienen los: ácidos generados por el Drenaje Acido de Mina (DAM), metales pesados y contaminantes que provienen del tratamiento del mineral (cianuros, agentes de tratamiento tiosales). 2.6 DRENAJE ACIDO DE ROCA (DAR) O DE MINA (DAM) Es comúnmente conocido que el agua superficial y el agua subterránea circundante de una mina pueden resultar significativamente afectadas por las actividades de una mina. En el primer texto escrito sobre calidad del agua de mina, Georgius Agrícola (1556, traducido por Hoover y Hoover en 1912) menciona: “Luego de ser lavados los minerales, el agua que ha sido usada envenena los arroyos y quebradas y destruye a los peces o los aleja.” Esta es probablemente la primera referencia registrada sobre impactos ambientales mineros y el fenómeno del drenaje ácido de mina. (Problema común para muchas minas metálicas, de uranio y carbón). El Drenaje Ácido de Roca (Acid Rock Drainage - ARD) puede generarse en o dentro de muchos componentes mineros como roca de desmonte, relaves, paredes del tajo abierto y labores mineras (e.g. SRK 1989; Morin y Hutt 1997). Los minerales sulfurosos como la pirita (que es el mineral sulfuroso más abundante) se oxidan cuando están expuestos lo cual genera ARD. Esto se realiza a través de diversas posibles vías químicas y bioquímicas. La oxidación de la pirita puede describirse con las siguientes ecuaciones (e.g. Kleinmann et al. 1981; Ritcey 1989; Blowes y Ptacek 1994; Evangelou 1995; Perkins et al. 1995; Morin et Hutt 1997). El primer paso es la oxidación directa de 30 la pirita (FeS2) por el oxígeno que produce sulfato (SO4 2- ), hierro ferroso (Fe 2+ ) y acidez (H + ): 2FeS2 + 7O2 + 2H2O → 2Fe 2+ + 4SO4 2- + 4H + (1) En el siguiente paso, el hierro ferroso se oxida a hierro férrico (Fe 3+ ). Esta reacción es catalizada a un pH bajo por la presencia de bacterias (principalmente por la Thiobacillus ferrooxidans) aumentando el índice de reacción de 20 a 1000 veces (e.g. Berthelin 1987; Cook et al. 2000). 2Fe 2+ +1/2O2 +2H + → 2Fe 3+ +H2O (2) El hierro ferroso también puede ser oxidado para producir hidróxido de hierro (FeO•OH) y acidez. Fe 2+ +1/4O2 + 3/2H2O → FeO.OH + 2H + (3) El Fe 3+ es precipitado a un pH > 4 como hidróxido férrico (Fe(OH)3), que luego libera más ácido al medio ambiente. Fe 3+ + 3H2O → Fe (OH)3 + 3H + (4) A un pH < 4, el hierro férrico se mantiene soluble y puede oxidar a la pirita directamente, liberando más ácido en el área circundante. FeS2 +14Fe 3+ + 8H O → 15Fe 2+ + 2SO4 2- +16H + (5) Toda la reacción para la oxidación completa de la pirita puede expresarse como sigue: FeS2 +15/4 2O2 + 7/2H2O → Fe(OH3) + 2H2SO4 (6) La oxidación de 1 mol de pirita genera dos moles de ácido sulfúrico. Por lo general, en la bibliografía se considera (e.g. Aubertin et al. 2002) que la oxidación directa por 31 oxígeno (Ecuación 1) ocurre a un pH casi neutro (5 < pH < 7), mientras que la oxidación indirecta (Ecuación 5) se produce predominantemente a un pH menor (pH < 3). El índice de oxidación es una función de diferentes factores (Perkins et al. 1995) incluyendo suministro de oxígeno, temperatura, pH, actividad bacteriana, área de la superficie del mineral y cristalografía. Comúnmente se entiende que la (Ecuación 2) controla el índice de la reacción. El índice de la reacción es bajo a un pH bajo y aumenta rápidamente a medida que el pH disminuye debido a la presencia de bacterias. La calidad química del drenaje también dependerá de otros minerales presentes en los residuos mineros. El ácido en solución puede reaccionar y tornarse neutro con los carbonatos y minerales de silicatos, que son los principales minerales neutralizadores (e.g. Sverdrup 1990; Kwong 1993; Lawrence y Scheske 1997). Las (Ecuaciones 7 y 8) representan dos reacciones posibles de neutralización de ácido sulfúrico (a pH > 6.3) por calcita (CaCO3) y dolomita (CaMg(CO3)2), respectivamente, que son dos minerales de carbonato abundantes (Lapakko 1994). 2CaCO3- + H2SO4 → 2Ca 2+ + 2HCO3 - + SO4 2- (7) CaMg(CO3)2 + H2SO4 → Ca 2+ + Mg 2+ + 2HCO3- + SO4 2- (8) Las ecuaciones muestran que son necesarios dos moles de calcita y 1 mol de dolomita para neutralizar 1 mol de ácido sulfúrico. La capacidad de neutralización mineral para reducir la producción de DAR también depende de los diferentes factores que afectan la reactividad de los minerales (ej. temperatura, pH, presión de CO2, área superficial del mineral y cristalografía). La reactividad de los minerales de carbonato pueden clasificarse desde los más reactivos hasta los menos reactivos: calcita ≥ dolomita > Mg-ankerita > ankerita > siderita (Blowes et Ptacek, 1994). Puede encontrarse mayor detalle sobre el proceso de neutralización en residuos mineros en otras publicaciones (e.g. Sverdrup 1990; Blowes et Ptacek 1994; Lapakko 1994; Sherlock et al. 1995; Aubertin et al. 2002; Jambor et al. 2002). 32 1. Cuánto tiempo dura el Drenaje Acido de Mina?, mientras los ingredientes están reunidos así como los activantes. 2. En qué tipo de sitio lo encontramos?, en las minas subterráneas, diques de colas, zonas de derrame, zonas de escorrentía, acumulaciones de estériles (desmontes) y rellenos sulfurosos. Figura Nº 2.5: Vista de un suelo contaminado con DAR Fuente: Dr. Gerardo Zamora Después de haber realizado la interpretación de los resultados del análisis de muestras de aguas y sedimentos del 2008, y haber comparado los niveles de concentración de metales pesados en documentos de los años 2004, 2005 y 2008, se puede evidenciar que existe contaminación por arsénico, cadmio, antimonio, plomo en los puntos Palca Higuera, Quechisla, la Vidriera, Tumusla, Camblaya y Cotagaita. Y considerando que aguas arriba del Río Quechisla existen minas como: Sagrario, Animas, Siete Suyos y Fierro Uno, se puede lanzar una hipótesis de que estas minas son la causa de la existencia de la contaminación de las aguas de los afluentes del Río Tumusla; sin embargo no conocemos el tipo de mineral o minerales que extraen y procesan, el tipo de reactivos que utilizan en cada una de estas, por ello la propuesta que se presenta a continuación es una propuesta un tanto genérica y no así específica para un determinado metal pesado. 33 2. 7 MEDIDAS DE MITIGACION Tomando en cuenta que los principales componentes responsables de la generación de DAR o DAM son los sulfuros de hierro, el oxígeno, el agua y las bacterias tiobacillus ferroxidans, se debe buscar eliminar en primera instancia a los sulfuros, presentes en una fuente de contaminación ambiental minera. 2.7.1 ELIMINACION DE SULFUROS Consiste en la separación de los sulfuros del resto de los residuos que constituyen los residuos mineros. Obtención de una fracción sulfurosa. El residuo final es geoquímicamente inerte y puede ser utilizada en las coberturas. El residuo de los residuos problemáticos, es de esta manera considerablemente disminuido. 2.7.2 DESULFURACION AMBIENTAL Donde: AP = Potencial de generación de Acidez, NP= Potencial de neutralización Las principales técnicas son:  Los recubrimientos con tierra y/o geosintéticos con el objetivo de limitar la infiltración de agua (tumba hermética) 34  Los recubrimientos con tierra y/o geosintéticos, con el objetivo de limitar la difusión de gas (CEBC).  Los recubrimientos de agua con el objetivo de limitar la difusión de gas (O2)  Los recubrimientos de tipo consumo de oxigeno que contienen materias consumidoras de O2 (viruta de madera, lodos de fabricas de papel)  La selección de la técnica dependerá de diferentes factores técnicos y económicos. 2.7.3 PISCINA INUNDADA CON AGUA 2.7.4 COBERTURAS SECAS 35 2.7.5 RELLENO DE PASTA Recamaras↑ Los principales factores técnicos y económicos son:  Las propiedades químicas de los residuos (poco o muy generadores de DAM)  Disponibilidad de los materiales disponibilidad de los materiales  Propiedades de los materiales.  Condiciones climáticas  Nivel de los resultados esperados  Dinero disponible 2.7.6 TRATAMIENTO DE EFLUENTES ACIDOS  Las medidas de control del drenaje ácido mina:  Controlar los procesos de generación de ácido (bloqueando el transporte de oxigeno)  Controlar la migración de los efluentes ácidos (bloqueando el transporte del agua)  Recolección y tratamiento de las aguas contaminadas Existen dos tipos de tratamiento: 36 Métodos activos  Control  Los lodos requieren de tratamiento  Se requiere mucha inversión y es a largo plazo Métodos pasivos  Tiempo  El área requerida para el tratamiento es de considerable tamaño Dentro del método activo tenemos la: Neutralización química, la más utilizada como:  Evaporación - cristalización;  Osmosis inversa  Destilación  Extracción con solventes  Extracción por electrolisis Y dentro de los métodos pavisos tenemos:  Los pantanos  Dren de piedra calcaría  Y otros procesos en desarrollo  Como electroquímico, biológico, desechos alcalinos provenientes de otras industrias, desechos leñosos, compost Los objetivos del tratamiento de los efluentes ácidos son:  Eliminar la acidez;  Precipitar los metales pesados;  Retirar las substancias dañinas como los sólidos en suspensión Las etapas más comunes dentro de los diferentes procesos de tratamiento químico de neutralización de las aguas acidas son los siguientes:  Preparación de la lechada de cal 37  La puesta en contacto con el efluente ácido para aumentar el pH del agua a un valor predeterminado.  Oxidación del ión ferroso (Fe 2+ ) a ión férrico (Fe 3+ );  Formación y floculación de los precipitados;  Separación de los sólidos En el proceso de neutralización se consigue eliminar la acidez con la ayuda de los reactivos alcalinos, a continuación mencionamos algunos:  Cal viva (CaO);  Cal hidratada (Ca (OH)2);  Carbonato de sodio (Na2CO3);  Hidróxido de sodio (NaOH);  Amonio;  Sulfuro de sodio  Escorias o cenizas volantes El método más utilizado para eliminar la acidez de los efluentes líquidos en la minería es la neutralización con cal?  La neutralización con cal funciona!  Llena las directivas para los metales pesados  Pueden manejarse con altos índices de flujos  Los costos son bajos comparados con otras alternativas  El sistema de tratamiento es simple  Los lodos pueden ser almacenados con seguridad 38 2.7.7 REACCIÓN QUÍMICA EN EL PROCESO DE CALEADO Ca(OH)2 Ca 2+ + 2OH - Disolución de cal Fe 2+ + 2OH - Fe(OH)2 Fe 3+ + 3OH - Fe(OH)3 Zn 2+ + 2OH - Zn(OH)2 Precipitación de los Me x+ + xOH - Me(OH)x metales Donde: Me = Metal pesado  Precipitación de metales:  La mayoría de los metales precipitan bajo la forma de sus hidróxidos o de sus óxidos metálicos hidratados en cambio el sulfuro asociado precipita bajo la forma de yeso.  Cada uno de los productos tiene un pH óptimo para su extracción de la solución  Se agrega un floculante con el fin de aglomerar las partículas los precipitados y así facilitar la sedimentación y la separación sólido - líquido en la planta de tratamiento de agua. 2.8 TRATAMIENTO ACTIVO DE EFLUENTES ACIDOS 2.8.1 RATAMIENTO EN LAGUNAS DE SEDIMENTACION Fuente: Dr. Gerardo Zamora VENTAJAS DESVENTAJAS Poco costoso. Bien adaptado para los caudales no muy grandes. Tiempo de retención relativamente largo. No necesita floculante. Gran superficie necesaria. Dificulta a oxidar de hierro ferroso. Lodos de baja muy baja densidad. Cal menos eficaz por falta de agitación. Menos buen control del flujo. 39 Donde: Chaux = cal, DMA = Drenaje Acido de Mina, effluent = efluente Así mismo existen otros métodos activos como: las lagunas decantación, fosa de tratamiento Raglan, tratamiento activo convencional, tratamiento activo- lodos de alta densidad, tratamiento activo – Geco. 2.9 TRATAMIENTO PASIVO DE DAM 2.9.1 Tratamiento anoxico calizo Para tratar DAM sin oxígeno existe: El sistema subterráneo para evitar la oxidación y precipitación de hierro in-situ. La caliza es sellada por una capa de tierra arcillosa y una geomembrana para mantener unas condiciones anóxicas. 40 Caliza de alta calidad con mas del 90% CaCO3 y tamaños de piedra de entre 2 y 15 cm de diámetro. El agua ácida tratada pasa a continuación a una balsa de precipitación u otro sistema aerobio lo que favorece la oxidación y precipitación de hierro. Fuente: Dr. Gerardo Zamora Son cunetas o canales con el fondo recubierto de caliza por las cuales circulan las aguas ácidas a tratar. Adición de alcalinidad y precipitación de metales pesados. 2.9.2 TRATAMIENTO PASIVO (PANTANOS, WETLAND) Terrenos pantanosos:  Disminución de la concentración de los sólidos en suspensión, en sulfatos y en metales disueltos;  Un cierto aumento del pH  Sistemas artificiales diseñados específicamente para recibir y tratar las aguas contaminadas  La eficacia fluctúa enormemente con las estaciones y es incierta a largo plazo 2.9.3 HUMEDALES ANAEROBIOS  Humedal anaerobio de flujo horizontal (a) y vertical (b)  Substrato orgánico elimina oxígeno disuelto y reduce el Fe 3+ a Fe 2+  Puede también reducir sulfato y producir sulfuros de metales 41  Caliza produce alcalinidad  Oxidación y precipitación de metales al final Fuente: Dr. Gerardo Zamora 2.9.4 HUMEDALES AEROBIOS  Puede acumular los metales por la adsorción, la precipitación y complejación  Bueno también para los sólidos en suspensión y contaminación orgánica  Falta tratamiento para caudales variables, grandes concentraciones de metales y baja temperatura. Fuente: Dr. Gerardo Zamora 42 Existen otros métodos de tratamiento pasivos como: Balsa orgánica seguida de un drenaje anoxico calizo, sistema de producción sucesiva de alcalinidad. 2.9.5 OPCIONES PARA HUMEDALES CONSTRUIDOS Fosa de sedimentación Superficie de agua libre HSSF celda de humedal Celda de humedal Celda de nitrificación Celda de drenaje anóxico calizo Celda de biorreactor aeróbico Celda VFR Celda de bioreactor anaeróbico Celda de compost 2.10 DESTRUCCIÓN DE CIANUROS Degradación natural:  Una manera natural bajo el efecto de la atmósfera y de los rayos ultravioletas del sol;  La neutralización por el CO el CO2 del aire,  La volatilización,  La disociación química  La precipitación Aire e 43 PROCESO VENTAJAS INCONVENIENTES Degradación natural Procedimiento muy simple, sin equipos complejos. Costos generalmente bajos Ningún control sobre el efluente final. Riesgos de fuga en las piscinas. Iones metálicos disueltos como Zn y As, pueden ser difíciles de eliminar. SO2 – Aire INCO Costos de los reactivos bajos comparados con otros procesos químicos. Elimina los complejos de cianuros de hierro. Puede tratar la pulpa o el agua. Nivel de cianuro total menor a 1 mg/l posible. SO2 fácil de obtención. Patentado: pagos de utilización. Presencia de tiocianatos en el efluente final. Riesgo de contaminación del aire con el SO2 si hay fugas. SO2 Noranda Como el procedimiento de INCO. Eficaz para los desechos que contienen mucho antimonio y arsénico. Como el procedimiento de INCO. Más caro si hay concentraciones pequeñas de antimonio y arsénico. Peróxido de hidrógeno Costo de inversión bajo. Puede reducir los complejos de cianuro bajos y complejos de hierro a < 1 ppm. H2O2 puede ser transportado en altas concentraciones y almacenado por periodos largos de tiempo. Ningún subproducto tóxico. Costos de los reactivos posiblemente más altos que para los otros procesos. Pocos tiocianatos elimi- nados. Cianuro total en el efluente frecuentemente alto. Cloración Tiocianatos destruidos. Generación posible de gases 44 alcalina Arsénico (si está presente) oxidado en arseniato: facilita su eliminación. Cianuro transformado en CO2 y en NH3 según su necesidad (pero costos altos). Procedimiento aprobado. bastante tóxicos. El costo puede ser muy alto si hay grandes concen- traciones de tiocianatos o complejos metálicos. Formación posible de clora- minas, tan tóxicas como el cianuro. Procedimiento Hemlo Reactivos disponibles y sin peligro. Bajo costo de operación Fácil operación y control Tecnología relativamente nueva, no aprobada. Eficacia desconocida en el caso de grandes concen- traciones de cianuro total. AVR Permite la recuperación de cianuro. Destruye al amoniaco Reactivos poco costosos Peligro potencial: fugas de HCN. Tecnología relativamente nueva y poco utilizada. Fuente: Textos Maestría Ing. Ambiental Minera La mejor manera de decidir que procedimiento físico - químico permitirá eliminar la mayor cantidad de cianuro de una solución dada, es a través de la realización de pruebas de laboratorio con los diferentes procesos con la solución que se debe tratar. (Ing. Gerardo Zamora Docente UTO, Maestría de Ing. Ambiental Minera, UASB). 45 CAPITULO III MARCO METODOLOGICO METODOLOGIA DEL TRABAJO DE CAMPO 46 3.1 Ubicación de los puntos de muestreo Un total de 4 puntos fueron muestreados, y cuyo detalle de la ubicación de los mismos se presenta en la tabla Nº 4.2, y en el plano demostrativo de la figura Nº 1, en los mismos se obtuvieron muestras de aguas y sedimentos, para determinaciones físico- químicas y metales pesados en laboratorio, presentándose los parámetros a analizar en la tabla Nº 3.2 de este capitulo. Se presenta a continuación la ubicación física de los puntos: Tabla Nº 3.1: Ubicación de los puntos de muestreo DEPARTA MENTO MUNICIPIO PROVINCIA LOCALIDAD CÓDIGO DE FUENTE DE MUESTREO Chuquisaca Villa Abecia Sud Cinti Fecha de creación: 23 de marzo de 1944 Capital:Villa Abecia División política: 3 secciones municipales y 21 cantones. Extensión: 5484 Km 2 Población: 24321 Hb. Densidad: 4.44 Hb/Km 2 Camblaya Agua superficial (a) Sedimentos (c) Potosí Cotagaita Nor Chichas Fecha de creación: 26 de agosto de 1863. Capital: Cotagaita. División política: 2 secciones municipales y 26 cantones. Extensión: 8979 Km 2 Población: 35323 Hab. Palca Higuera Agua superficial (a) Sedimentos (c) 47 Densidad: 5.63 Hab/Km 2 Potosí Cotagaita Nor Chichas Fecha de creación: 26 de agosto de 1863. Capital: Cotagaita. División política: 2 secciones municipales y 26 cantones. Extensión: 8979 Km 2 Población: 35323 Hab. Densidad: 5.63 Hab/Km 2 Cotagaita Agua superficial (a) Sedimentos (c) Potosí Cotagaita Nor Chichas Fecha de creación: 26 de agosto de 1863. Capital: Cotagaita. División política: 2 secciones municipales y 26 cantones. Extensión: 8979 Km 2 Población: 35323 Hab. Densidad: 5.63 Hab/Km 2 Quechisla Agua superficial (a) Sedimentos (c) Fuente: Elaboración propia Se puede observar en las paginas siguientes fotografías satelitales con puntos de muestreo de esta investigación y puntos de referencia tomados de otros estudios que se encuentran cerca a los puntos en estudio actuales. 48 3.2 Criterios para el Muestreo El muestreo se ha realizado de acuerdo al plan inicial donde se han considerado 4 puntos, distribuidos a lo largo de la sub – cuenca del Río Tumusla que recorre los Departamentos de Potosí y Chuquisaca. Las muestras obtenidas fueron agua de corriente y sedimentos (obtenidos en la orilla del río) para llegar a analizar los siguientes parámetros: Tabla Nº 3.2: Parámetros y número de muestras liquidas y sólidas PARAMETROS NO. MUESTRAS pH 4 Conductividad Eléctrica 4 Sólidos Suspendidos 4 Turbidez 4 Alcalinidad 4 DQO 4 DBO5 4 NO3 4 NO2 4 CN Libre 4 Carbonato 4 Bicarbonato 4 Cloruro 4 Sulfato 4 Fosfato 4 Borato 4 Floruro 4 Paquetes enviados a Actlabs AGUAS ICP/MS Metales pesados 4 49 Metales totales 4 SEDIMENTOS 4 pH pasta 4 Hg 4 CP/MS 4 ABA 4 Conductividad 4 Metales totales 4 Fuente: Elaboración propia Se hace notar que para el recojo de la muestra se ha considerado en el plan las Localidades, pero el procedimiento fue al azar en los puntos de muestreo. Sin embargo, la ubicación de los puntos identificados para la toma de muestras al ser considerados en base a experiencias de mitigación, considerando el cierre de uno de los pasivos ambientales más grandes situado en Atocha (nov. 2005), fue realizada en coordinación con técnicos con experiencia en la cuenca, en el entendido que una vez cerrado el pasivo la contaminación minera aguas abajo, debería ser menor, las localidades elegidas para la comparación de resultados fueron monitoreados por el Proyecto Pilcomayo (2004) y por la Mancomunidad de Municipios de los Cintis (2005), también por la Dirección de Recursos Naturales y Medio Ambiente de la Prefectura de Chuquisaca con el Programa de Cooperación Danesa al Sector Medio Ambiental (PCDSMA) en la gestión 2005, lo cual facilitaría la comparación de resultados de los parámetros analizados por el laboratorio, además considerando que estos puntos cumplen con las normas técnicas de muestreo, como acceso al lugar, camino carretero, fácil identificación del lugar de muestreo y otros aspectos de importancia. Una vez en el lugar se procedió a localizar los puntos de muestreo in situ, con la ayuda de un equipo de GPS, que permitió medir las coordenadas de cada punto lo cual se muestra en la tabla Nº 4.2. 50 3.3 Muestreo de aguas y sedimentos El muestreo de aguas y sedimentos conlleva muchas actividades, a través de las cuales se obtuvo una porción homogénea y representativa, que fue objeto de estudio para determinar las condiciones reales de la calidad de las muestras. Considerando que la obtención de una muestra representativa y su acondicionamiento para el transporte hasta el laboratorio, deben representar factores determinantes que puedan afectar en forma significativa las condiciones originales de la misma. El proceso de la colecta involucró la adquisición física de la muestra para su futuro análisis, y el manejo de la misma debió mantener la muestra en condiciones iniciales para cumplir objetivo propuesto, para la toma de muestras y su conservación hasta la llegada a los laboratorios, bajo normas precisas. 51 CAPITULO IV PLANIFICACION DEL TRABAJO DE CAMPO 52 4.1 EJECUCIÓN DEL MUESTREO ENTRE VILLA ABECIA Y QUECHISLA Antes de realizar el muestreo, fue necesario cumplir con algunas actividades, que tienen el objetivo de garantizar la ejecución de un trabajo eficiente y serio, en cumplimiento a normas y los procedimientos de muestreo establecidos, estas actividades son:  Plan de muestreo  Preparación del Material que será utilizado en el muestreo  Limpieza de envases de muestreo  Ubicación y descripción de los puntos de muestreo  Muestreo  Conservación de las muestras  Identificación de las muestras  Envío de las muestras al laboratorio 4.1.1 Plan de muestreo: En la elaboración del plan de muestreo, se tomo en cuenta los objetivos del muestreo, de tal forma que no se desperdicie tiempo ni dinero a través de errores que se pudieran cometer a lo largo del muestreo. 4.1.2 Preparación del Material que será utilizado en el muestreo Para la obtención de las muestras, se procedió a la adquisición de 8 envases de polietileno blanco de una capacidad de un litro, esto en función a normas establecidas para el tipo de contaminantes que van a ser determinados en laboratorio. De la misma manera, se adquirió una conservadora de poliestireno (plastoformo), sal y hielo para la conservación de las muestras. 53 4.1.3 Limpieza de envases de muestreo Los 8 envases que se adquirieron fueron lavados con la misma agua de los puntos de muestreo, evitando poner en contacto la mano del muestreador, no se utilizó ningún reactivo para condicionar las muestras a sugerencia del laboratorio contratado. 4.1.4 Ubicación y descripción de los puntos de muestreo Para ubicar los puntos de muestreo, se utilizó un mapa de escala 1:50000 4.1.5 Muestreo de agua y sedimentos Con el propósito de tomar las muestras de aguas representativas y dependiendo del caudal del río, se tomaron las muestras en los puntos centrales del cauce y de la profundidad casi constante y exenta de piedras grandes a modo de facilitar el ingreso del muestreador. La muestra se tomó sumergiendo rápidamente el frasco debajo de la superficie del agua entre unos 15 a 30 cm, dirigiendo la boca del mismo en sentido contrario a la corriente. Para obtener muestras representativas de sedimentos, se tomó entre 20 y 50 cm de la orilla de los ríos, tomando con una pala pequeña de jardinería y guantes de goma, varias porciones pequeñas de sedimento de lugares distintos en el mismo punto, hasta lograr llenar el envase (muestra compuesta). 4.1.6 Conservación de las muestras Una vez tapadas las muestras, fueron colocadas, en la conservadora con hielo y sal, hasta terminar de tomar las muestras de los 4 puntos y luego ser enviadas al laboratorio. 54 4.1.7 Identificación de las muestras Se procedió a identificar cada uno de los envases con datos necesarios para cumplir con los requerimientos del Laboratorio. 4.1.8 Envío de las muestras al laboratorio Antes de iniciar el viaje para la toma de muestras se contrató el laboratorio, el cual garantizó los resultados propuestos por el proyecto. Una vez concluido el trabajo de muestreo de aguas y sedimentos, identificadas las mismas, fueron enviadas al laboratorio para su posterior análisis, a las 48 horas de haber sido tomada la primera muestra. 4.2 MONITOREO PARTICIPATIVO Con el fin de realizar la Estrategia de Manejo se vio la necesidad de realizar un monitoreo participativo, donde se logró realizar una actividad de intercambio de experiencias con las comunidades, utilizando entrevistas orales y escritas, la primera acción no fue estructurada ya que se buscó la opinión libre de los habitantes de la zona, luego se aplicaron las encuestas, las cuales tuvieron como contenido mínimo los siguientes datos: - Tipo de contaminación - Impactos en el agua y el suelo - Impactos en la agricultura - Impactos en la reproducción animal - Impactos en la salud de animales y personas - Impactos en los cultivos - Migración relacionada - Tipo de actividades mineras observadas en el entorno 55 - ¿Hubo Generación de conflictos? Aplicándose quince encuestas en los cuatro puntos. 4.3 Cronograma de Actividades La Asociación Sucrense de Ecología ASE, ha propuesto realizar un estudio de caso relativo al impacto del cierre de pasivos ambientales del sistema minero y la contaminación de las aguas del Río Tumusla – Grande en el Departamento de Chuquisaca y Potosí. Dicha propuesta ha sido aprobada por el Comité de Calificación de LIDEMA, en su reunión realizada el 25 de septiembre de 2008. Una vez aprobada dicha propuesta, se elaboró el Plan de Muestreo, habiéndose establecido el cronograma de actividades: Tabla Nº 4.1: Características físicas y naturales de los 4 puntos de muestreo PUNTO DE MUESTREO CLIMA TERRENO ZONA Camblaya Cálido Cultivos regados con agua del Río Tumusla por acequia Agrícola y ganadera a pequeña escala Palca Higuera Calido Cultivos regados con agua del Río Cotagaita Agrícola con poca producción Cotagaita Templado Cultivos regados con agua del Río Cotagaita Agrícola con poca producción Quechisla Frío Cultivos regados con agua del Río Quechisla Agrícola con escasa producción Fuente: Elaboración propia Tabla Nº 4.2: Descripción y ubicación de los puntos de muestreo Fuente: Elaboración Propia SUB CUENCA PUNTO DE MUES TREO RIO LOCALIZACION COORDENADAS EN SISTEMA UTM ALTURA m.s.n.m. X Y Tumusla 1 Tumusla Antes de confluencia con el Río Chico de Camargo. 7680306 2214 02726648 Tumusla 2 Tumusla Después de la confluencia con el Río Cotagaita 7710089 2438 0246835 Cotagaita 3 Cotagaita Localidad de Cotagaita 7695076 2668 0223096 Quechisla 4 Quechisla Localidad de Quechisla 7689165 3419 0800578 56 Figura Nº 4.1: Red hidrográfica de la Cuenca Alta del Río Pilcomayo Fuente: Proyecto Pilcomayo, LÍNEA BASE AMBIENTAL Y SOCIOECONÓMICA DE LA CUENCA DEL RÍO PILCOMAYO, año 2006. 57 Tabla Nº 4.3: Registro de muestras de aguas Fuente: Elaboración propia Tabla Nº 4.4: Registro de muestras de sedimentos Fuente: Elaboración propia Es importante mencionar que las muestras de aguas y sedimentos correspondientes a los puntos 2 y 3, fueron tomadas después de que hubo un aluvión. A medida que se fueron recogiendo las 4 muestras de aguas y 4 muestras de sedimentos, estas fueron preservadas en una conservadora portátil, además enfriadas con hielo y sal, para luego ser enviadas el día 30 de noviembre de 2008, al Laboratorio Spectrolab de Oruro. Las muestras fueron identificadas a través de un etiquetado de cada uno de los envases, con los datos mínimos necesarios, para cumplir con los requerimientos del laboratorio. DEPAR- TAMEN- TO MUNI- CIPIO Nº Punto LOCA LIZA CION HORA MUES- TREO TIPO DE MUES TRA FECHA DE MUES- TREO COORDENADAS EN SISTEMA UTM ALT URA m.s.n .m. X Y Chuquisaca Villa Abecia 1 Río Tumusla 7:20 a.m. Sedimentos 27/11/2008 7680306 02726648 2214 Potosí Cota-gaita 2 Palca Higuera 14:45 p.m. Sedimentos 27/11/2008 7710089 0246835 2438 Potosí Cotagaita 3 Cotagaita 10:00 a.m. Sedimentos 28/11/2008 7695076 0223096 2668 Potosí Cotagaita 4 Quechisla 12:40 p.m. Sedimentos 29/11/2008 7689165 0800578 3419 DEPAR TA MENTO MUNI CIPIO Nº Punt o LOCALI ZACION HORA MUESTR EO Tipo de muestr a FECHA MUESTRE O COORDENADAS EN SISTEMA UTM Altura m.s.n. m X Y Chuquisaca Villa Abecia 1 Río Tumusla 7:20 a.m. Agua 27/11/2008 7680306 02726648 2214 Potosí Cotagait a 2 Palca Higuera 14:45 p.m. Agua 27/11/2008 7710089 0246835 2438 Potosí Cotagait a 3 Cotagaita 10:00 a.m. Agua 28/11/2008 7695076 0223096 2668 Potosí Cotagait a 4 Quechisla 12:40 p.m. Agua 29/11/2008 7689165 0800578 3419 58 Además de realizar el etiquetado de los recipientes con muestras, se empleó una hoja de registro de datos, en la cual se anotaron todos los datos descriptivos de la muestra, las observaciones de campo y un número que identifique a la muestra, como se puede observar en la tabla Nº 4.2 de este capítulo. En la visita a las localidades y el contacto con los pobladores se realizaron entrevistas, sobre su percepción del cierre del pasivo ambiental de Atocha y los problemas ambientales de cada una de las zonas visitadas, dichas boletas han sido analizadas, cuyos resultados se presentan en el capítulo Nº 7. Para que el lector pueda identificar mejor los puntos de muestreo se presentan fotos satelitales con el respectivo marcado de cada uno de los mismos. Los mismos se presentan a continuación, se pueden observar algunas fotografías del trabajo de campo en el anexo II. 59 CAPITULO V DISCUSION E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS DE MUESTRAS DE AGUAS Y SEDIMENTOS EN CUATRO PUNTOS DEL RIO TUMUSLA - GRANDE, CHUQUISACA, RIO COTAGAITA Y QUECHISLA EN POTOSI, GESTION 2009 60 5.1 INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS DE MUESTRAS DE AGUAS EN CUATRO PUNTOS DEL RIO TUMUSLA - GRANDE, CHUQUISACA, RIO COTAGAITA Y QUECHISLA EN POTOSI, GESTION 2008 – 2009 La interpretación de los niveles de concentración de metales pesados se realizó, en base a los resultados de las muestras de aguas y sedimentos, analizados para metales pesados totales, pH y otros parámetros físico-químicos; se consideró la legislación ambiental boliviana para límites permisibles como es el caso de aguas, nos estamos refiriendo al Reglamento en Materia de Contaminación Hídrica de la Ley de Medio Ambiente Nº 1333. 61 Tabla Nº 5.1: Parámetros de pH y metales pesados en muestras de aguas, resultados de análisis de parámetros fisicoquímicos y metales pesados totales en muestras de aguas gestión 2008 – 2009 Fuente: Impacto del Cierre de Pasivo Ambiental Atocha-Telamayu , en la Mitigación de las aguas del Río Tumusla-Grande, Chuquisaca, contaminada por actividad minera en Potosí. Para mejor interpretación de los resultados, se han construido diferentes gráficos mostrando la variaci