II curso internacional de aspectos geológicos de - unesdoc
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II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental NOTAS DE CLASES DICTADAS EN EL
II CURSO INTERNACIONAL
DE ASPECTOS GEOLOGICOS
DE PROTECCION AMBIENTAL
Campinas, SP - Brasil
5 al 20 de junio de 2000
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Trabajo de recuperación de áreas degradadas
en minas de fosfato realizado
por la empresa Arafértil,
en la región de Barreiro en Araxá, M. G. (Brasil)
Foto superior
Area de Explotación Minera
(Estado de Minas Gerais, Brasil 1984)
Foto superior
Area de Explotación Minera
(Estado de Minas Gerais, Brasil 1989)
Foto inferior
Area de EMBALSE
(Estado de Minas Gerais, Brasil 1984)
Foto inferior
Area recuperada
(Estado de Minas Gerais, Brasil 1989)
ESTA ES LA PORTADA INTERIOR, NO LLEVA FOTOS
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental NOTAS DE CLASES DICTADAS EN EL
II CURSO INTERNACIONAL
DE ASPECTOS GEOLOGICOS
DE PROTECCION AMBIENTAL
Campinas, SP - Brasil
5 al 20 de junio de 2000
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Las ideas expresadas por los autores de los artículos firmados
pertenecen a los mismos y no reflejan necesariamente las de la
UNESCO. Las designaciones empleadas, las expresiones y la
presentación adoptada para todos los materiales de esta publicación, no deben ser interpretadas por parte de algún país o
territorio como una toma de partido en relación con su régimen
político o con el trazado de sus fronteras.
Publicado en 2002 por la
Oficina Regional de Ciencia
de la Unesco para América Latina y el Caribe
Oficina de Unesco en Montevideo
ISBN 92-9089-073-8
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental PREFACIO
Con el fin de lograr un Desarrollo Sustentable es necesario elaborar
programas de desarrollo basados en las condiciones económicas y sociales de
la región y cuyo impacto ambiental sea eliminado o minimizado.
Para esto, una efectiva integración interdisciplinaria debe ser lograda entre
las diferentes áreas del conocimiento (ciencias básicas y aplicadas, sociales y
económicas) en la gestión ambiental.
La cooperación técnica y la capacitación en los países en desarrollo, con
la finalidad de obtener un Desarrollo Sustentable es uno de los principios presentados en la Agenda 21.
Las Ciencias de la Tierra, con sus diferentes especializaciones (Geología,
Geoquímica, Geofísica, Geomorfología, Hidrogeología, Ingeniería Geológica y
otras) son fundamentales para lograr las antes mencionadas condiciones y son
una base fundamental de la ”ciencia ambiental”.
El programa de capacitación en temas relacionados con el medio ambiente
fue iniciado por el PNUMA y la UNESCO en 1977, cuando auspiciaron en ese año
uno de los primeros cursos en el ámbito de postgrado en la temática de la gestión
del medio ambiente, en la Universidad Técnica de Dresdén.
Con este antecedente, en 1990 la División de Ciencias de la Tierra en
coordinación con la División de Ecología de la Oficina Regional de Ciencia para
América Latina y el Caribe, Oficina de UNESCO en Montevideo, iniciaron un
programa de capacitación y actualización titulado “Curso Itinerante de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental” dirigido a geocientificos de América
Latina y el Caribe.
Los principales objetivos de este programa son:
1.
El fortalecimiento científico y técnico de los cuadros geocientíficos de
las instituciones de gobierno y docentes universitarios y de la empresa
privada de la región relacionadas directamente con la utilización de
los recursos naturales.
2.
La sensibilización y la creación de una conciencia en los geocientíficos del importante papel que ellos pueden y deben desempeñar en
la gestión ambiental, aplicando sus conocimientos en la protección
ambiental.
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Se debe destacar que los geocientíficos e ingenieros tienen conocimiento
para identificar, predecir y prevenir los efectos negativos en el medio ambiente
causados durante la utilización de los recursos naturales, pero falta conciencia de
que su habilidad (por ejemplo, el entender la mecánica de rocas, hidrogeología,
mineralogía) es importante para la protección ambiental; muchos de ellos no
participan en la planificación y la gestión ambiental.
En el marco de este programa, la División de Ciencias de la Tierra en coordinación con la División de Ecología de la Oficina de UNESCO en Montevideo
hasta la fecha han realizado 20 versiones del curso nacional en 11 países de la
región, con la participación de 571 geocientíficos de América Latina y el Caribe.
Además, en mayo de 1995, con el auspicio del PNUMA y con la cooperación
del Instituto de Geociencias de la Universidad Estatal de Campinas (UNICAMP),
en Campinas, Brasil, se organizó en dicha universidad, el I Curso Internacional
de Formación en Aspectos Geológicos de Protección Ambiental, al que
asistieron 38 participantes de 13 países de la región.
Se publicó un volumen con las clases que dictaron los docentes en este
curso.
Con un financiamiento del Gobierno del Reino de España y la cooperación
del Instituto de Geociencias de la Universidad Estatal de Campinas (UNICAMP) se
organizó el II Curso Internacional de Formación en Aspectos Geológicos de
Protección Ambiental, del 5 al 20 de julio de 2000 en Campinas, Brasil, dirigido
a geocientificos de América Latina y el Caribe, Portugal y España, que contó con
la participación de 28 geocientificos de 17 países, provenientes de instituciones
gubernamentales, universidades y empresas privadas.
Esta publicación contiene los trabajos presentados durante el curso por 13
profesionales provenientes de prestigiosos centros de enseñanza e investigación,
tales como el Instituto de Geociencias (Universidad Estatal de Campinas, UNICAMP, del Estado de San Pablo – Brasil), la División de Geología (Instituto de
Investigaciones Tecnológicas del Estado de San Pablo – Brasil) y la Escuela
Politécnica (Universidad del Estado de San Pablo – Brasil).
Esperamos que los principios y enfoques aquí presentados, contribuyan
a mejorar el entendimiento de los procesos naturales y sociales relacionados a
la interacción del hombre y su medio ambiente, proporcionando información útil
a los planificadores, responsables de toma de decisiones (tanto de organismos
del estado como de la empresa privada), a fin de obtener un uso racional y por
ende una mejor utilización y conservación de los recursos.
Claudia S. Karez
Especialista de Programa
Oficina de UNESCO en Montevideo
Fernando L. Repetto
Especialista de Programa
UNESCO París
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental AGRADECIMIENTOS
Deseamos expresar nuestro profundo agradecimiento a las numerosas personas e instituciones que generosamente han contribuido
con su valioso aporte a llevar adelante el “II Curso Internacional en
Aspectos Geológicos de Protección Ambiental” dirigido a geocientíficos de América Latina, el Caribe, España y Portugal y a la publicación
de las “Notas de clases dictadas” durante este curso.
Agradecemos al Gobierno del Reino de España por el apoyo financiero ofrecido para la realización de esta actividad, al Instituto de
Geociencias de la Universidad Estatal de Campinas (UNICAMP),
que nos brindó su apoyo técnico y logístico, a Rachel Negrão Cavalcanti (UNICAMP), coordinador académico, a los profesores y a todo
el personal técnico por el excelente desempeño que condujeron al
éxito del curso.
También me gustaría expresar nuestra gratitud a Fernando L. Repetto
(UNESCO París), a Claudia Karez y a todo el personal de la Oficina
UNESCO en Montevideo por su dedicación y empeño.
A las otras personas que contribuyeron con su conocimiento, comentarios y apoyo moral y que nos alentaron, queda también nuestra
gratitud.
Miguel Angel Enríquez
Director
Oficina Regional de Ciencia para América Latina y el Caribe
Oficina de UNESCO en Montevideo
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental INDICE
1 NOCION DE ECOSISTEMAS
Samuel Murgel Branco
Profesor Titular de la Universidad de São Paulo--------------------------------------------------- 1
2 DESARROLLO SUSTENTABLE
Rachel Negrão Cavalcanti
Docente en el Departamento de Administración y Política de Recursos Minerales
del Instituto de Geociencias de la UNICAMP-------------------------------------------------------- 5
3
GESTION AMBIENTAL
Rachel Negrão Cavalcanti
Docente en el Departamento de Administración y Política de Recursos Minerales
del Instituto de Geociencias de la UNICAMP.----------------------------------------------------- 27
4
EVALUACION DE IMPACTO AMBIENTAL
Luis Enrique Sánchez
Departamento de Engenharia de Minas,
Escuela Politécnica de la Universidad de São Paulo.------------------------------------------- 36
5
LAS NORMAS DE LA SERIE ISO 14.000
Rachel Negrão Cavalcanti
Docente en el Departamento de Administración y Política de Recursos Minerales
del Instituto de Geociencias de la UNICAMP. ---------------------------------------------------- 69
6
AUDITORIAS AMBIENTALES
Luis Enrique Sánchez
Departamento de Engenharia de Minas,
Escuela Politécnica de la Universidad de São Paulo.------------------------------------------- 78
7
Otros instrumentos de gestiOn ambiental
Rachel Negrão Cavalcanti
Docente en el Departamento de Administración y Política de Recursos Minerales
del Instituto de Geociencias de la UNICAMP.----------------------------------------------------- 89
8
EL SISTEMA DE INFORMACIONES GEOGRÁFICAS (SIG) EN LOS CONTEXTOS
DE PLANIFICACIÓN DEL MEDIO FÍSICO Y DE LAS CUENCAS HIDROGRAFICAS
Jansle Vieira Rocha
Docente de la UNICAMP------------------------------------------------------------------------------102
9
PROCESOS Y RIESGOS GEOLOGICOS
Agostinho Ogura y Eduardo Soares Macedo
Investigadores de la División de Geología del Instituto de
Investigaciones Tecnológicas de São Paulo - IPT----------------------------------------------- 114
10 RECURSOS HIDRICOS
Sueli Yoshinaga Pereira
Geóloga de la UNICAMP y
Gerôncio Albuquerque Rocha
Geólogo, funcionario del Departamento de Aguas y Energía Eléctrica - DAEE,
de São Paulo y Asistente del Comité de la Cuenca Hidrográfica do Alto Tietê----------138
11 GESTION DE CUENCAS: AGUA, GENTE Y AMBIENTE
Gerôncio Albuquerque Rocha
Geólogo, funcionario del Departamento de Aguas y Energía Eléctrica - DAEE,
de São Paulo y Asistente del Comité de la Cuenca Hidrográfica do Alto Tietê----------178
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental 12 USO Y OCUPACION DE LAS TIERRAS
Archimedes Perez Filho
Docente de la UNICAMP y
Paulo Ricardo de Brito Soares-----------------------------------------------------------------------188
13 SELECCION DE SITIOS Y GESTION DE RESIDUOS SOLIDOS MUNICIPALES
Ângelo José Consoni
Investigador de la División de Geología del
Instituto de Investigaciones Tecnológicas de Sao Paulo – IPT.------------------------------196
14 CONTAMINACION DE AGUA Y SUELOS
Claudio Benedito Baptista Leite
Instituto de Investigaciones Tecnológicas del Estado de São Paulo - IPT----------------209
15 RECURSOS MINERALES, MINERIA Y DESARROLLO SUSTENTABLE
Rachel Negrão Cavalcanti
Docente en el Departamento de Administración y Política de Recursos Minerales
del Instituto de Geociencias de la UNICAMP.----------------------------------------------------225
16 MANEJO DE RESIDUOS SOLIDOS EN MINERIA
Luis Enrique Sánchez
Docente de la Escuela Politécnica de la Universidad de São Paulo.----------------------239
17 DRENAJE DE MINAS A CIELO ABIERTO
Luis Enrique Sánchez
Docente de la Escuela Politécnica de la Universidad de São Paulo.----------------------251
18 CONTROL DE LA CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS
Luis Enrique Sánchez
Docente de la Escuela Politécnica de la Universidad de São Paulo.----------------------265
19 CONTROL DE VIBRACIONES
Luis Enrique Sánchez
Docente de la Escuela Politécnica de la Universidad de São Paulo.----------------------282
20 RUIDO Y SOBREPRESION ATMOSFERICA
Luis Enrique Sánchez
Docente de la Escuela Politécnica de la Universidad de São Paulo.----------------------294
21
CONTROL DE LA CONTAMINACION DEL AIRE
Luis Enrique Sánchez
Docente de la Escuela Politécnica de la Universidad de São Paulo.----------------------303
22 IMPACTOS SOBRE EL MEDIO ANTROPICO
Luis Enrique Sánchez
Docente de la Escuela Politécnica de la Universidad de São Paulo.----------------------313
23 IMPACTOS SOBRE LOS ECOSISTEMAS
Luis Enrique Sánchez
Docente de la Escuela Politécnica de la Universidad de São Paulo.----------------------322
24 RECUPERACION DE AREAS DEGRADADAS POR LA MINERIA EN REGIONES
URBANAS
Omar Yazbek Bitar
Instituto de Investigaciones Tecnológicas del Estado de São Paulo - IPT----------------332
1
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental NOCION DE ECOSISTEMAS
Samuel Murgel Branco
Profesor Titular de la
Universidad de São Paulo
El paradigma cartesiano
A fines del siglo XVI y principios del XVII tuvo
inicio el estudio verdaderamente científico
de la materia y de la naturaleza, con el
establecimiento por Bacon, Descartes y
Galileo de los principios de una verdadera
metodología científica. Desde entonces,
la ciencia siguió un paradigma conceptual
fundamentalmente reduccionista, basado en
uno de los cuatro preceptos metodológicos
de Descartes, contenidos en su famoso
“Discurso sobre el método”, y por eso llamado
“método cartesiano” ó “paradigma cartesiano”.
Ese precepto fundamental fue así enunciado
por Descartes: “dividirse a cada una de las
dificultades [...] en tantas parcelas cuanto
posible y necesario para resolverlas mejor”.
El método cartesiano ha sido aplicado a todas
las ramas de la ciencia, con mucho éxito. Su
introducción coincide con la época en que se
empezaba el desarrollo de los instrumentos
y los métodos que permitieron, por así decir,
reducir la materia a porciones y a partículas
cada vez menores. Así, la microscopía permitió
observar porciones cada vez mas pequeñas del
mundo viviente y de la materia cristalina. Los
avances en la química llevaron a la “división de
moléculas”. En los estudios de la electricidad
se pasó a operar con electrones, subdivisiones
del átomo. En óptica, fue lograda la subdivisión
de la luz en diversas longitudes de onda.
Finalmente, los telescopios fragmentaron el
universo en sus múltiples componentes. Así,
2
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
con respecto a la biología, la profundización
del conocimiento anatómico permitió el
reconocimiento de unidades estructurales
y funcionales cada vez más particulares en
animales o en vegetales. Estas unidades
están relacionadas entre sí en el desempeño
de las funciones vitales. En el terreno de la
ecología, o sea, en el estudio de las relaciones
de dependencia entre los seres vivos y el
medio ambiente que los contiene, se estudia
el comportamiento individual de los seres en el
medio natural, buscando el reconocimiento de
las necesidades de cada uno de los efectos de
alimentación, protección y reproducción. Ese
estudio paciente y extremadamente detallista,
hoy denominado autoecología, constituye la
fuente de inestimables informaciones que han
formado la base de la llamada sinecología, o
sea, el estudio de las poblaciones de seres
vivos en relación al medio ambiente.
Sin embargo, aunque se haya mostrado
bastante fértil e indispensable este enfoque
reduccionista, no se reveló satisfactorio en
cuanto a la explicación de ciertas propiedades,
sobre todo de aquellas que resultan de una
integración de la materia, los organismos o
sus ambientes. Muchos ejemplos sirven para
demostrar que un cuerpo no es igual a la
suma de sus partes, sino a una integración
de esas partes para formar el todo. Es decir,
de la integración surgen propiedades que no
estaban contenidas en las partes aisladas.
Es como decir que algo nuevo surge siempre
que las partes son perfectamente adaptadas
para realizar una función. El todo no es, pues,
la suma de sus partes, pero sí una síntesis de
un sistema integrado.
Muchos ejemplos pueden ser dados de
esta síntesis. Recurrimos solamente a uno,
bastante simple y perfectamente conocido.
Siempre que combinamos químicamente
el gas tóxico, fuertemente oxidante, de olor
característico, denominado cloro, y el elemento
sodio - un metal alcalino fuertemente reductor
- obtenemos la sal conocida como cloruro
de sodio (sal de cocina), con características
totalmente diferentes de los dos componentes.
Podemos así decir que las propiedades de esta
sal no estaban contenidas en los elementos
que la han formado y que por consiguiente,
la división cartesiana del cloruro de sodio en
porciones tan reducidas como sean posibles,
solo nos alejará del reconocimiento de las
propiedades de los componentes originales y
de sus causas!
Nocion de sistema
Estas observaciones llevaron a otra manera de
enfocar el problema, la cual se caracterizó como
paradigma sistémico (o también holístico), el
cual se intenta aplicar a todos los campos del
saber humano. Fue el biólogo austríaco Ludwig
von Bertalanffy quien, en el año 1950, lanzó las
bases de una teoría general de los sistemas,
apoyándose, inicialmente, en la observación de
que “un organismo no es un conglomerado de
elementos distintos, sino, más bien un sistema
organizado e integrado”. Más tarde, el mismo
Bertalanffy extendió su axioma a otras áreas
del saber, como la biofísica, la psicología, la
filosofía, la cibernética, entre otras. En sus
estudios, Bertalanffy sustentaba siempre
sus argumentos con una amplia y completa
fundamentación matemática.
Las palabras organización e integración,
empleadas en la concepción original de
Bertalanffy, constituyen los elementos claves
de la noción de sistemas. De hecho, la
simple reunión de piezas o de elementos
no es suficiente para componer un sistema.
Es indispensable que esos elementos sean
integrados en una organización perfecta,
para que ocurra una ganancia cualitativa.
Esta organización transformará el conjunto
de elementos en un sistema funcional. Según
los teóricos modernos de la informática (otra
ciencia que resultó del mismo concepto de
sistema), puede decirse que es la presencia
de la información lo que hace la diferencia
entre un simple conjunto de elementos y su
organización sistémica. En otras palabras, la
deseada integración resulta de una introducción
de información. Un sistema posee, pues, las
características de una unidad funcional y su
mínima dimensión es la de una organización
capaz de funcionar por sí sola.
Un reloj es un sistema. Pero un conjunto de
piezas y engranajes de reloj, por muy complejo
que sea, si no funciona solo no podrá ser
considerado como un sistema. Es decir que
el reloj (como un sistema cualquiera) no es
solamente una unidad estructural, sino que
es ante todo, un sistema funcional. Para eso,
está constituido de partes ensambladas de
tal modo de garantizar la permanencia de un
flujo de energía. Además, el sistema deberá
autorregularse de manera tal de mantener un
perfecto equilibrio de sus partes, conservando
el flujo de energía constante. El sistema
necesita, por lo tanto, de una fuente externa
de energía aunque, en su interior, esta energía
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental pueda ser acumulada de alguna manera.
El conjunto de elementos estructurales,
perfectamente relacionados entre sí, garantiza
el flujo de energía y un mecanismo regulador
controla el funcionamiento general a través de
procesos de retroalimentación.
Si adoptamos como ejemplo un reloj de cuerda,
la fuente externa de energía es constituida
por la mano que acciona el tornillo o llave que
envuelve el resorte en espiral, de acero. Este
resorte (la cuerda propiamente dicha) tiene la
función de acumular la energía, distribuyéndola
parsimoniosamente al desenrollarse de forma
controlada. Los diversos engranajes, ejes
de transmisión, balancines y otras piezas
engranadas entre sí constituyen el conjunto de
estructuras que garantizan en flujo constante
de energía, recibiéndola del resorte espiral y
transmitiéndola a las agujas. El mecanismo
regulador, que trabaja por retroalimentación (o
sea, el efecto actuando sobre la causa) está
representado por un péndulo, o un volante u
otro sistema. Este debe ser capaz de producir
un cierto tipo de acción la cual recae sobre el
resorte acumulador de energía, controlando
su velocidad al desenrollarse y, por lo tanto,
regulando el flujo de energía y manteniendo
los movimientos rigurosamente constantes.
Este sistema, perfectamente integrado, tiene
una evidente finalidad, que es marcar las horas
con precisión.
Nocion de ecosistema
Estas “relaciones sistémicas” que acabamos
de relatar son reconocidas también en la
naturaleza y constituyen el objeto del estudio de
la sinecología. Puede decirse que la sinecología
estudia las relaciones dinámicas que resultan
de la integración entre los seres vivos y su
ambiente: la dinámica de la naturaleza. Los
sistemas naturales tienen como componentes
principales: a) organismos vegetales que, a
través de la fotosíntesis, absorben energía
solar y la acumulan en forma de compuestos
orgánicos; b) animales herbívoros que se
alimentan directamente de esa materia orgánica
primaria; c) animales depredadores que se
alimentan de la materia orgánica acumulada
por los herbívoros y, finalmente, d) bacterias
y otros microorganismos descomponedores,
que se alimentan directamente de la materia
orgánica muerta en general, tal como hojas
y ramas caídas, cadáveres, excrementos
etc. Así, un flujo de energía es establecido
a través de los elementos constituyentes de
esa cadena alimentaria, que es un verdadero
sistema organizado e integrado, que recibe el
nombre de ecosistema. Podemos considerar
como ejemplo sencillo de un ecosistema, un
acuario con algas (elementos fotosintéticos
unicelulares), crustáceos microscópicos
(herbívoros) peces (depredadores) y,
naturalmente, hongos, bacterias y otros
microorganismos descomponedores. Este
acuario, naturalmente, estará expuesto a la
luz solar, que constituye la fuente primaria de
energía que atraviesa todo el sistema como un
flujo energético continuo.
Se puede pues afirmar que en un ecosistema,
la fuente de energía externa es, por lo general,
la luz solar. Esta energía es absorbida por la
clorofila y acumulada, en forma de energía
química, en las moléculas orgánicas que
fueron sintetizadas en el proceso fotosintético.
Es éste el proceso básico por el cual las plantas
con clorofila captan el anhídrido carbónico
del aire (como fuente de carbono) y agua,
para producir los compuestos orgánicos
que permiten su desarrollo: usando como
energía de síntesis, la luz solar. A partir de la
fotosíntesis de las plantas (que son por eso
llamadas organismos productores) se produce
toda una cadena alimentaria formada por:
animales herbívoros (consumidores primarios:
saltamontes, gusanos, vacas, cabras, etc.).
Éstos, al alimentarse de la materia orgánica
de los vegetales, construyen su propio
cuerpo y utilizan la energía acumulada
en las moléculas para locomoción y otras
actividades. Los animales carnívoros o
predadores (consumidores secundarios) vienen
a continuación, consumiendo a los herbívoros y
también utilizando parte de la materia orgánica
como fuente de energía. De esta forma, se
establece un flujo constante de energía a
lo largo del sistema. La cadena termina en
los microorganismos descomponedores
que consumen organismos muertos y otros
desechos orgánicos como fuente de materia
y energía.
Las diferencias principales entre un sistema
mecánico (el reloj) y el ecosistema son:
1. En el ecosistema, además de un flujo
de energía, ocurre un flujo de materia.
Esto, porque la energía del sistema es
almacenada en forma química, es decir,
la energía es acumulada en moléculas,
formadas, a su vez por varios elementos
químicos y su utilización ocurre mediante
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4
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
la transformación de un compuesto en otro
(reacciones de oxidación, principalmente).
Así, es posible verificar el paso de energía
de un eslabón a otro de la cadena
alimentaria cuando, por ejemplo, el
herbívoro se alimenta de materia orgánica
vegetal y, enseguida, descompone,
por oxidación, las moléculas ingeridas,
utilizando y liberando su energía. Lo
mismo ocurre con un animal depredador
que se alimenta de los herbívoros y así
por sucesivamente.
2.
3.
En el ecosistema (así como en cualquier
sistema biológico o sistema viviente)
hay una reposición natural de las piezas
damnificadas o desgastadas por el
uso, mientras que en un reloj o sistema
mecánico cualquiera, al faltar o romperse
uno de sus engranajes, se detiene todo
el sistema. Así, en un ecosistema, las
piezas (o sea, los organismos animales,
vegetales y microorganismos que
componen el sistema) son continuamente
substituidas a través de la reproducción y
el número de piezas resultante es siempre
controlado por la acción predatoria, que
tiene un papel controlador sobre el
sistema. Por consiguiente, el ecosistema
es mucho más dinámico que los sistemas
mecánicos. Es decir, el ecosistema tiene
un número variable de piezas que están
continuamente siendo adaptadas a las
condiciones climáticas, así como a la
disponibilidad de energía y alimento, de
acuerdo a las variaciones estacionales
etc. El ecosistema se comporta, sobre
todo, como un sistema que posee una
capacidad casi infinita de autorregulación
y adaptación. Esta capacidad, que
permite al ecosistema mantenerse en
un funcionamiento continuo y perfecto, y
así conservar el flujo normal de energía
y materia, independientemente de las
variaciones ambientales, recibe el nombre
de homeostasis.
El sistema mecánico (el reloj, en
este caso) posee una finalidad. El
fue deliberadamente construido para
marcar las horas. Según los conceptos
finalistas de la naturaleza, enunciados por
Aristóteles con la frase “en la naturaleza
nada se hace en vano”, los ecosistemas
así como cada uno de sus elementos
componentes, fueron estructurados
con una finalidad. Sin embargo, las
interpretaciones racionalistas, más
objetivas, consideran que la perfecta
estructuración de un ecosistema, con un
máximo rendimiento en la conducción del
flujo energético, es el producto de una
infinidad de ensayos y combinaciones.
En estos ensayos, los que mostraron
menor utilidad o menor eficacia han
sido sistemáticamente eliminados por
la selección natural, a lo largo de un
enorme período de tiempo. Así, la
“finalidad” aparente no es más que una
tendencia probabilística y ella misma
está en constante alteración, a medida
que el medio ambiente se modifica por
circunstancias geológicas, climáticas y
astronómicas. Se trataría, pues, de un
proceso eminentemente oportunista,
que está adecuándose continuamente
a las condiciones ambientales vigentes.
Según algunos autores, la finalidad de
un ecosistema sería solamente la de
mantenerse en constante equilibrio, como
condición necesaria y suficiente para que
el sistema funcione.
En conclusión, la naturaleza está organizada
e integrada en ecosistemas, o sea, hay una
organización sistémica de las formaciones
naturales, en las que animales y vegetales
están perfectamente integrados en relaciones
de interdependencia para garantizar el flujo de
energía y materia responsable del equilibrio
general. Por esto, la intervención en los
ecosistemas puede ser desastrosa, siempre
que provoca alteraciones en su estructura. Es
también por ello, que los llamados “desastres
ecológicos” no siempre presentan relaciones
de causa y efecto muy evidentes. Por eso, es
necesario un conocimiento detallado de estas
relaciones, antes de establecer cualquier
acción modificadora de los sistemas naturales
en cuestión.
Bibliografia
BRANCO, S. M., 1999. Ecossistêmica. Uma
Abordagem Integrada dos Problemas
do Meio Ambiente. Segunda edição.
Editora Edgard Blücher.
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental DESARROLLO SUSTENTABLE
Rachel Negrão Cavalcanti
Docente en el Departamento de Administración
y Política de Recursos Minerales
del Instituto de Geociencias de la UNICAMP
I. CRISIS DEL MODELO
DE CIVILIZACION
El momento de crisis en que nace el concepto
de desarrollo sustentable posee características
que son fácilmente identificables: deterioro del
medio ambiente natural, del cual dependemos
completamente, contaminación atmosférica,
del agua y de los alimentos; deterioro del medio
social, resultando en desnutrición, hambre,
violencia; deterioro de la economía que se
refleja en procesos de inflación sin control,
desempleo y distribución de renta y de riquezas
extremadamente desiguales.
Las actitudes y actividades altamente
valorizadas en el sistema presente, tal como
menciona CAPRA (1982) y que caracterizan
los valores actuales son: la competencia, la
adquisición de bienes materiales, la expansión
y la obsesión por la tecnología y la ciencia. Tales
valores llevan al hombre a buscar objetivos
peligrosos y, muchas veces, poco éticos, con el
objetivo del crecimiento económico por encima
de todo, sin ningún tipo de limitación.
Las causas más comunes apuntadas por esa
situación están relacionadas con la visión
mecanicista y materialista que orientaron
las acciones de la sociedad occidental
desde la revolución industrial. Algunos de
sus fundamentos principales son los que
se refieren al método científico como el
único enfoque válido del conocimiento y la
creencia de que el universo es un sistema
5
6
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
mecánico, compuesto de unidades materiales
elementales, que pueden ser entendidas y
estudiadas separadamente. Además de eso,
que para todos los problemas habrá soluciones
técnicas, donde los valores que cuentan
son aquellos que pueden ser mensurados
cuantitativamente, mediante la atribución de
pesos monetarios preferiblemente. Diferencias
cuantitativas, que son fundamentales
para el entendimiento de las dimensiones
ecológicas, político-sociales y psicológicas
de la actual crisis, estaban hasta hace poco
tiempo totalmente excluidas del análisis
de los problemas. El estímulo al desarrollo
del conocimiento científico y tecnológico,
fundamentado, de manera predominante, en
las bases antes mencionadas, llevó al hombre a
atender una situación única en la historia. “Por
primera vez en la historia el hombre tiene el
conocimiento necesario para resolver todos los
problemas asociados a las bases materiales
de la vida. En otras palabras, el conocimiento
científico y tecnológico a disposición de la
humanidad, si es usado racionalmente, puede
asegurar que cada ser humano, ahora y en el
futuro pueda tener un nivel de vida, que no
sólo le suministre sus necesidades materiales
básicas sino que también le asegure la plena y
activa incorporación a su cultura” (HERRERA,
1982, p.170).
Otro importante resultado alcanzado por el
desarrollo científico y tecnológico es el grado
de control ejercido por el hombre sobre el
medio ambiente físico, su vida no depende más
de las condiciones físicas de un lugar, en la
naturaleza él ya no tiene enemigos importantes
a menos que ocurra un desequilibrio completo
de la biosfera, él no puede ser más eliminado
por alteraciones del medio ambiente físico,
como en el tiempo de sus ancestros.
Parte importante de la ciencia desarrollada
por el hombre resultó en el conocimiento que
tienen de las limitaciones de su planeta y de
los efectos del uso ilimitado de los recursos
naturales. Este uso atiende la producción de
bienes y servicios para satisfacer los patrones
de consumo que vienen mucho antes que las
necesidades de supervivencia y apenas para
una pequeña porción de la humanidad; mientras
la porción mayor de la humanidad, cerca de
dos tercios tiene patrones de consumo muy por
debajo que sus valores de supervivencia. Hay
conocimiento suficiente para reconocer que el
mantenimiento de esos niveles y desniveles de
consumo, además de tener algún efecto sobre
la disponibilidad de los recursos, tendrá efectos
mucho más significativos, relacionados con
el riesgo de provocar desequilibrios sociales
y ecológicos irreversibles en el ámbito local,
regional y global.
Tales características, por tanto, retratan la
situación paradójica y única de esta fase
de la civilización moderna: por un lado, el
desarrollo científico y tecnológico torna cada
vez más eficiente el sistema de producción
y por otro lado, al liberar constantemente
a la mano de obra, se torna la causa del
desempleo estructural y creciente. Ese mismo
conocimiento es responsable por el hecho de
que por primera vez en la historia, la humanidad
posee el conocimiento necesario para resolver
todos sus problemas relacionados con las
bases materiales de la vida. Sin embargo,
cerca de 2/3 de la humanidad viven actualmente
en situación de miseria y privación lo que no es
resultado inevitable de un control incompleto de
nuestro medio físico sino del uso inadecuado
de los instrumentos científicos y tecnológicos
a nuestra disposición.
El desarrollo del hombre y su busca incesante del
conocimiento también resultó en el desarrollo
de su intelecto, manipulación del medio físico
y creación de una cultura que evoluciona en el
tiempo, según HERRERA (1982) es el producto
acumulado de su creatividad individual y social
y en su sistema de elementos no materiales:
valores éticos, estéticos, ideología, filosofía,
religión y conocimiento teórico. O sea, el
hombre moderno tiene sus hábitos, formas y
medios de satisfacer sus necesidades básicas,
además de sus relaciones sociales, sistemas
de creencias, actitudes con la naturaleza,
determinados por la cultura que él propio
creó.
Con lo expuesto anteriormente, se puede
afirmar que la crisis actual se traduce
literalmente como transcriben los chinos en
su ideograma de crisis, que combina dos
otros, uno representa el riesgo y el segundo
representa la oportunidad. En nuestro caso
tenemos la oportunidad de transformación, de
superación de la crisis y construcción de una
sociedad menos desigual y que sea compatible
con su medio ambiente natural, posible por
el conocimiento acumulado por el hombre.
A la vez, el riesgo está representado por la
disponibilidad de autodestrucción.
Todo el conocimiento científico y tecnológico ha
demostrado ser insuficiente para la superación
de la crisis. De manera predominante,
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental intelectuales, técnicos, políticos y gobernantes
todavía prescriben soluciones inadecuadas,
insuficientes, que reflejan una visión del
mundo fragmentada. El proceso de cambio
exige profundas transformaciones de las
instituciones sociales y los valores e ideas
existentes actualmente y que caracterizan
el actual paradigma, el cual ha demostrado
ser incapaz de promover el proceso de
transformación exigido. Todo indica que será
él quien tendrá que cambiar, o sea, la crisis
demuestra la necesidad de cambios profundos
en el modo de pensar, en la percepción de
los valores que hasta el momento actual
determinan el modo de vida y aspiraciones
de la mayoría de los hombres. La utilización
del conocimiento acumulado debe darse de
forma tal que garantice a los seres humanos
sus necesidades básicas.
antrópico, esto será analizado conceptual y
prácticamente en sus capítulos específicos.
Racionalidad y austeridad son conceptos que
también deben estar asociados al consumo
de recursos naturales. “Sabemos también
que esos recursos son suficientes para la
subsistencia indefinida de la humanidad,
siempre que aceptemos una vida material
austera: austeridad no significa privación,
significa limitar conscientemente nuestro
consumo de recursos naturales a un nivel
compatible con su disponibilidad relativa y
con la conservación del equilibrio global de la
biosfera” (HERRERA, 1982, p.171)
Con relación a la minería no sería posible
establecer parámetros que determinasen que
los stocks están siendo mantenidos intactos,
debido a la imposibilidad de evaluar los stocks
minerales existentes en el planeta y cuales
son los índices de reposición, resultado de
la formación y/o descubrimiento de nuevas
ocurrencias minerales y de la transformación
de recursos en reservas minerales.
El proceso de transformación exigirá que
los hombres tengan una plena conciencia
sustentable. Otro aspecto importante es la
relación directa que tiene la minería como
actividad esencial de sustentabilidad social,
por cuanto ella es proveedora de insumos
indispensables para la reducción de la pobreza
y, consecuentemente, para la mejora de la
calidad social. Es bastante claro ese vinculo
entre la minería y la sustentabilidad social,
donde la primera se destaca como un elemento
necesario para la segunda, sin embargo, no
suficiente, principalmente en los casos de
países donde los problemas de desigualdad
social son mayores; sin una acción dirigida de
los gobiernos y otras demandas de la población
que estén más organizadas y conscientes de
las situaciones, difícilmente la sustentabilidad
social será viable.
Se concluye a partir de las observaciones que la
minería es fundamental para la sustentabilidad
social. Por tanto es posible afirmar que es una
actividad sustentable socialmente no obstante
la evaluación de sus impactos sobre el medio
Los vínculos de la minería con la sustentabilidad
económica son igualmente estrechos, una
vez que el recurso mineral es uno de los
componentes que forman parte de lo que se
llama capital natural.
Una concepción poco amplia de sustentabilidad
económica determina que la eficiencia
económica será garantizada apenas si el stock
de capital fuera mantenido intacto, donde el
stock de bienes corresponde a todos los bienes
existentes en manos de sus propietarios.
Esta rigidez probablemente reduciría a una
cantidad insignificante las actividades que
podrían clasificarse como económicamente
sustentables.
Bajo el enfoque más amplio, ya mencionado,
la sustentabilidad económica debe buscar
eficiencia en la colocación y gestión de
los recursos, a través de un flujo regular
de inversiones públicas y privadas, con el
objetivo de minimizar el bienestar humano.
El cumplimiento de estos objetivos debe
respetar otra premisa de la sustentabilidad
correspondiente a una nueva definición social
de la realidad. Por otro lado, el autor cita el
segundo factor esencial para la concepción del
desarrollo que emerge el papel desempeñado
por los filósofos y científicos que impusieron
una nueva y específica visión del pensamiento
y del conocimiento, de acuerdo con la cual no
hay límites para los poderes y posibilidades de
la Razón, con gran diferencia de la Matemática.
No habiendo límites para el conocimiento,
cualquier otro tipo de límite que se presenta,
representaría un desafío a ser superado.
Fue durante el período comprendido por los
cuatro siglos pasados que se fortalecieron las
raíces y al mismo tiempo se delineaban las
principales características sobre las cuales
se consolidaría el modelo de desarrollo
occidental. Tales características, al mismo
tiempo que permitían el crecimiento del
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8
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
progreso económico observados durante
ese periodo, fueron importantes factores
motivadores de la crisis de ese modelo.
El proceso fue estructurado y posible desde
un comienzo, como destaca RANDALL (1987),
sobre un trípode: a) colonialismo y expoliación
b) explotación de recursos no renovables; c)
modificación de los ecosistemas. Sus primeras
manifestaciones fueron observadas a partir del
desarrollo de la navegación transoceánica, que
intensificó el comercio, expandió las bases de
recursos de Europa, caracterizando una época
de saqueos y explotación intercontinental. Las
colonias eran establecidas como bases de
saqueos, siendo, en un primer momento, el
principal blanco el oro y los objetos preciosos,
en un segundo momento, especias y minerales
y, en un tercer momento, alimentos, fibras,
recursos humanos, manteniéndose los
minerales, o sea, era el suministro de materia
prima y trabajo esclavo para las economías
europeas.
Tales eventos culminan en la Revolución
Industrial, a partir de la cual pudieron observarse
altos índices de crecimiento, con cambios
culturales, técnicos, políticos, económicos
y sociales todavía más profundos, que ni
bien tuvieron inicio en Europa Occidental, se
extendieron enseguida al resto del mundo.
La Revolución Industrial, posibilitada y
estimulada por el crecimiento de la riqueza,
alteró profundamente las técnicas, la
organización de la producción y las relaciones
de trabajo, al mismo tiempo que estrechaba
su relación de dependencia con el mundo no
europeo, principal proveedor de materia prima,
alimento y trabajo esclavo, como mercado
para el excedente de la producción europea y
residencia para la población excedente.
Desde entonces, se consolidaban un tipo
de organización social, el sistema legal y
la estructura institucional, al mismo tiempo
que el progreso industrial, explotación de
recursos y transferencia de recursos para
aquellos que eran más hábiles para utilizarlos,
simultáneamente que, las aspiraciones,
expectativas, estilo de vida, patrones de
consumo y orientaciones intelectuales de la
población iban siendo moldeados. También,
se definían las instituciones bajo las cuales
estaban organizadas las producciones y la
interacción humana.
La Revolución Industrial se caracteriza por ser
uno de los principales marcos de referencia
para que se entienda la crisis actual de la
humanidad, porque ella provocó una ruptura
profunda en un tipo de relación entre el hombre
y el planeta.
Como expresa PASSET (1979), hasta aquel
período la finalidad de la producción era
satisfacer las necesidades humanas, con
bienes que eran producidos con el objetivo de
atender las necesidades humanas asociadas
a sus procesos vitales, que a su vez eran
determinados por imperativos fisiológicos y no
por imperativos psicológicos. Estos, cada vez
más, respondían a las imposiciones del aparato
productivo. De esta forma antes de éste evento,
era posible mantener al planeta en equilibrio,
pues el ritmo de las actividades humanas se
adaptaba a las exigencias de regeneración del
ecosistema natural, las fuerzas de producción
no amenazaban la existencia de los recursos
esencialmente renovables, de la misma forma
en que los desechos de las producciones y de
la vida participan de los ciclos de vida.
Además del ritmo, el desequilibrio y la ruptura
se acentúan por el uso creciente de materias
inanimadas que suplantan las formas de vida;
de energía fósil y físico-químicas que no se
reconstituyen en el curso de los ciclos anuales
y que pasan a substituir, sucesivamente
todas las energías naturales. Además, el
espacio geográfico también se rompe pues
la industrialización impulsa el fenómeno
urbano, donde una gran cantidad de personas
producen grandes cantidades de residuos en
un espacio reducido, donde la concentración
supera la capacidad de regeneración.
II.LIMITES DEL
MODELO OCCIDENTAL
Hay fuertes razones para que las
preocupaciones de pensadores acerca de
los límites de aquel modelo que se delineaba,
comenzaran a ser explicadas formalmente a
partir de la Revolución Industrial. Cada uno
de esos pensadores, grupos de trabajos,
conferencias internacionales, reflexionaron en
su tiempo, siendo un estadio en la percepción
de los límites. Algunos de los trabajos más
importantes serán brevemente comentados.
R. T. Malthus, que vivió en Inglaterra, de 1766 a
1834, en su ensayo sobre la población publicado
en 1798, fue el primero en sistematizar las
preocupaciones con la escasez de recursos
naturales y sus consecuencias sobre el
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental crecimiento económico. Los factores limitantes,
en aquel tiempo se restringían a la tierra y
la capacidad de crecimiento de la oferta de
alimentos, por encima de un crecimiento
de la población sin precedentes. Sus ideas
derivaban de los acontecimientos de la época,
que a su vez, resultaban de las alteraciones
provocadas por la Revolución Industrial.
D. Ricardo, contemporáneo de Malthus,
también era pesimista con relación a los
recursos naturales, crecimiento económico
y de la población, y los límites al crecimiento
podían corresponderse con su teoría de los
rendimientos decrecientes de las tierras y de
las minas de carbón.
J. S. Mill en su obra “Principios de la Economía
Política” publicada en 1848, demostraba
la fuerte influencia de Malthus y Ricardo,
principalmente cuando propone como única
salida de la humanidad, el estado estacionario
tanto del stock de capital cuanto de la
población. Sus observaciones se basan en el
prolongado período de crecimiento evidenciado
durante el siglo XVIII, resultado de la lucha
de la humanidad por la mejoría material
que esencialmente, el autor no consideraba
sustentable. KULA (1992, p.7) transcribe el
pensamiento de Mill acerca de la tendencia del
crecimiento material limitado. “Apenas los tontos
querrán vivir en un mundo superpoblado por
seres humanos y sus posesiones materiales.
La soledad es esencial como ingrediente de
meditación y bienestar. No hay un propósito
en contemplar un mundo donde cada pedazo
de tierra esté siendo cultivada, toda extensión
de pasto florido esté arado, toda planta
silvestre y especies animales exterminadas
por su rival, la humanidad por su necesidad de
alimento y cada cerca o árbol superfluo, siendo
derribado”. Merece destaque un pensador que
viviendo en el siglo XVIII y en función de los
índices de crecimiento de la producción, pudo
prever con tanta claridad parte de la situación
que estaría evidenciando el hombre moderno
dos siglos después.
La Comisión Presidencial para Política de
Materiales, creada en 1952, también conocida
como la “Paley Comission”, tuvo como objetivo
evaluar el potencial de la agricultura y de los
recursos naturales en los Estados Unidos,
que se venían preocupando con la rápida
expansión económica de la posguerra y con la
posibilidad de dependencia del país en relación
a las importaciones de petróleo y otras fuentes
de materias primas. La Comisión elaboró
el informe titulado “Resources for Freedom,
Foundation for Growth and Scarcit”, uno de los
primeros estudios elaborados pensando en los
límites relacionados a problemas de calidad
ambiental, al lado de las preocupaciones con
el agotamiento de recursos.
Otra vez en el año 1963, el gobierno de los
Estados Unidos se mostraba preocupado
en responder si la escasez de los recursos
naturales iría a convertirse en un problema
para la continuidad del desarrollo económico
norteamericano. Para eso, la Comisión de
Recursos para el Futuro fue formada en
1963, habiendo publicado uno de los trabajos
más conocidos en este campo, “Scarcity and
Growth: the Economics of Natural Resource
Availability”, escrito por Harold Barnett y
Chandler Morse. Los autores probaron las
implicaciones de la escasez de recursos sobre
los costos de extracción y los precios de las
commodities durante el período de 1870 a
1957, que resultaron en la comprobación de
la disponibilidad creciente de esos recursos.
Este resultado fue atribuido a tres factores,
que funcionan como inhibidores de la escasez:
a) avances tecnológicos en la explotación,
extracción, procesamiento y producción,
b) descubrimiento de nuevos depósitos;
c) cambios estructurales de uso, o sea,
sustitución de recursos minerales escasos
de alto contenido por recursos de menor
contenido, por ser más abundantes. Los únicos
riesgos mencionados se relacionan con la
contaminación y sus efectos sobre el medio
ambiente, a los cuales la población estaba
expuesta.
El Club de Roma, bajo el patrocinio de Urelio
Peccei, industrial italiano, uno de los más altos
funcionarios de la Fiat y de la Olivetti, en abril
de 1968, reunió un grupo de 30 personas,
entre economistas, científicos naturalistas,
matemáticos, educadores, industriales y
políticos. Su objetivo era discutir y analizar
problemas presentes y futuros de la humanidad
y los límites del crecimiento económico frente
al uso creciente de los recursos naturales. En
el inicio de la década del setenta el grupo ya
estaba con setenta miembros y en el final de
la década, llegaba a cien personas.
Se proponía discutir: crecimiento de la
población, desempleo, pobreza, contaminación,
concentración urbana, enajenación de la
juventud, inflación, rechazo de valores
tradicionales, pérdida de fe en las instituciones.
El objetivo era entender los orígenes de los
problemas y encontrar respuestas para ellos.
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10
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
El primer resultado del trabajo del grupo fue
publicado en 1972, en el libro “Limits to Growth”,
dando origen al movimiento denominado neomaltusianismo, pues retomaba aquella teoría
para la formulación de sus conclusiones y
recomendaciones, centradas en la variable
demográfica en los países del Tercer Mundo
como la más importante a ser controlada.
El argumento básico del modelo era la
necesidad de límites para el crecimiento
exponencial de la actividad económica, de la
población y de la contaminación, porque el
mundo es finito en tierras arables, depósitos
minerales, recursos energéticos y en la
capacidad de soporte de la contaminación.
La Conferencia de las Naciones Unidas
sobre Medio Ambiente Humano, realizada
en Estocolmo en el año de 1972, así como
su reunión preparatoria, realizada en Founex
en 1971, fueron motivados por los debates
sobre los riesgos de la degradación del medio
ambiente. Por primera vez, fueron debatidos
y contrapuestos temas como crecimiento,
desarrollo y protección del medio ambiente,
de forma más globalizada, como más tarde la
idea del desarrollo sustentable.
KITAMURA (1994) destaca sus conclusiones
más importantes: vinculación de los mayores
problemas que afectaban el bienestar de las
poblaciones y el desarrollo económico del
mundo, las cuestiones relacionadas con el
deterioro del medio ambiente, el agravamiento
constante de la degradación del medio
ambiente era debido al crecimiento natural
de las poblaciones humanas; los mayores
problemas ambientales de los países del
Primer Mundo resultarían de la contaminación
industrial, mientras que los problemas más
comunes en los países en desarrollo eran
resultados del mal uso de los recursos naturales
y su agotamiento; la esencia de los problemas
estaban en la falta de desarrollo, para el cual
el crecimiento económico rápido no significaría
el fin de los problemas ambientales.
El concepto de ecodesarrollo se difunde a partir
de comienzos de la década del setenta, que
se caracteriza como un período en el cual se
intensifican las discusiones sobre economía y
ecología, al mismo tiempo en que se ampliaba
la conciencia acerca de la necesidad de
modelos alternativos de desarrollo, tanto para
países industrializados como para los países
en desarrollo.
Fue propuesto por primera vez por el
canadiense Maurice Strong en 1973, siendo
una concepción de desarrollo que negaba su
implicación con la degradación de los recursos
naturales. Inicialmente se refería a las regiones
rurales de Africa, Asia y América del Sur,
tornándose un elemento muy importante en
las discusiones que llevaron a la definición del
desarrollo sustentable.
Los puntos centrales de la teoría eran: renunciar
a la idea de un crecimiento exponencial
e ilimitado y que sea posible promover el
desarrollo basado en exportaciones macizas
de recursos naturales locales; suspender el
proceso de degradación ambiental creciente;
desmitificar la creencia en el progreso a través
de la ciencia y la tecnología; alterar los patrones
de consumo de los países industrializados y
de las elites de los países del Tercer Mundo
(DIEGUES, 1992).
Ignacy Sachs formuló los principios básicos
orientadores de esta nueva ética de desarrollo:
a) satisfacción de las necesidades básicas;
b) solidaridad con generaciones futuras; c)
participación de la población involucrada; d)
preservación de los recursos naturales y del
medio ambiente en general; e) elaboración
de un sistema social garantizando empleos,
seguridad social y respeto a otras culturas; f)
programas de educación (SACHS, 1986).
El Modelo Mundial Latinoamericano de la
Fundación Bariloche, formulado bajo la
coordinación de Amilcar Herrera es considerado
uno de los más importantes trabajos de revisión
del concepto de desarrollo, al mismo tiempo
que respondía al Informe del Club de Roma.
El trabajo fue publicado en 1976, bajo el
título “Catastrophe or a New Society - A Latin
American World Model”, caracterizándose
como una reacción al pensamiento dominante
en el mundo desarrollado, el cual sostenía que
los problemas fundamentales que la sociedad
enfrentaba eran aquellos relacionados
con los límites físicos, impuestos por los
índices exponenciales de crecimiento de la
población.
El modelo fue desarrollado para ser usado
como un concepto de sociedad ideal, y tiene
como punto de partida para su formulación,
los problemas que el mundo tenía en la
época. Buscó indicar la forma de alcanzar
un mundo liberado del subdesarrollo y de la
miseria, basado en la capacidad de cambios
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental y creatividad que el hombre ha demostrado
durante toda su historia.
De acuerdo con su formulación, los principales
problemas del mundo no eran físicos y sí
socio-políticos, resultando en una situación
de opresión y alienación que a su vez era
consecuencia de la explotación característica
de la situación mundial donde predominaba la
misma distribución del poder entre y dentro de
las naciones. El proceso de deterioro de los
ambientes físicos y de los recursos naturales
es entendido como resultado de organizaciones
sociales basadas en valores destructivos y no
como consecuencia inevitable del progreso
humano.
Su importancia es de hecho muy relevante,
una vez que sus conclusiones, en 1976, fueron
semejantes a aquellas de 1987, a las cuales
llegaría el Informe Brundtland, acerca de la
imposibilidad de disminuir la pobreza y revertir
la degradación ambiental, separadamente. Un
objetivo no podría ser alcanzado sin que el otro
también fuese logrado.
La Estrategia Mundial de Conservación fue
elaborada por la Unión Internacional para la
Conservación de la Naturaleza - UICN, con
financiamiento del PNUMA - Programa de
Medio Ambiente de las Naciones Unidas, y por
la WWF- World Wildlife Fund, y publicado en
1980. Fue el trabajo precursor en la utilización
del término “desarrollo sustentable” según
el cual, también por primera vez, desarrollo
era entendido como un medio de alcanzar la
conservación y no un obstáculo para ello.
Desarrollo está definido en el trabajo como
modificaciones en la biosfera y en los recursos
(de cualquier tipo) para la satisfacción de
las necesidades humanas y para mejorar la
calidad de vida, según ADAMS (1990). A su
vez, conservación es definida como la gestión
del uso que el hombre hace de la biosfera, de
extraer el máximo, sin comprometer el potencial
de satisfacción de necesidades futuras.
De acuerdo con las definiciones, si el desarrollo
fuera de tipo sustentable, la dependencia
entre el desarrollo y la conservación es total,
de la misma forma en que conservación es
enteramente compatible con el desarrollo
centrado en el Hombre, una mejor distribución
de los beneficios y la utilización más completa
de las capacidades humanas. Desarrollo y
conservación son igualmente necesarios para
nuestra supervivencia y para el desempeño
de nuestras responsabilidades como
administradores de los recursos naturales
para las futuras generaciones” (UICN, 1980
apud PEARCE et al., 1989, p.xiii).
La Conferencia de Ottawa fue realizada en
1986 con el apoyo financiero de la Unión
Internacional para la Conservación de la
Naturaleza - UICN, Programa de las Naciones
Unidas para el Medio Ambiente - PNUMA
y World Wildlife Fund - WWF. También
trabajaba con el concepto de desarrollo
sustentable, estableciendo que éste debería
responder a cinco requisitos: a) integración de
la conservación y del desarrollo; b) satisfacción
de las necesidades básicas humanas; c)
alcance de la equidad y justicia social; d)
previsión de la autodeterminación social y de
la diversidad cultural; e) mantenimiento de la
integración ecológica (BARONI, 1992).
Los resultados de esa conferencia reflejan
una percepción más amplia acerca de los
resultados del estilo de desarrollo occidental,
que parecía cada vez más consolidado,
aún mismo después de diversos períodos
de inestabilidades económicas, políticas y
sociales.
III. CRECIMIENTO
Y DESARROLLO
Más que pensar los límites del crecimiento
ilimitado, algunos de esos trabajos evalúan
todo el proceso histórico que consolidó un
modelo que apenas se delineaba a partir
de la Revolución Industrial. O sea, una
modalidad de desarrollo imperfecta generaba
“la economía de opulencia y de desperdicio
en el Norte y la economía de la pobreza, de la
desigualdad y de las necesidades apremiantes
de la supervivencia a corto plazo en el
Sur” (COMISION DESARROLLO Y MEDIO
AMBIENTE PARA AMERICA DEL SUR Y EL
CARIBE, 1990).
Pueden ser observados altos niveles de
crecimiento económico al lado de estancamiento
y deterioro, crecimiento de la pobreza y de las
diferencias socio-económicas, no sólo en
diferentes países sino también en diferentes
regiones de un mismo país.
La situación está muy bien caracterizada por
el modelo centro-periferia, de acuerdo con
el cual el desarrollo y el subdesarrollo son
estructuras parciales interdependientes, que
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12
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
forman un sistema único donde, el primer
grupo, es dominante, por su capacidad de
crecer y el segundo, es el dependiente, dado
su carácter de inducido, “son caras de la misma
moneda y creados por los mismos procesos
que aumentan los niveles de producción y
la calidad de vida en los países centrales y
mantienen a los demás atrasados” (DIEGUES,
1992, p. 23).
Sin embargo, comprendiendo el modelo
occidental y el proceso histórico que lo originó,
las soluciones deben ser buscadas tratando a
los sistemas económicos como una totalidad,
de la cual forman parte estructuras parciales
interdependientes. De ese modelo forman
parte también, algunas pocas sociedades que
se desarrollan, otras que apenas crecen, y
otras que todavía no crecen.
De esta forma, antes de definir a una
sociedad que sería el fruto del proceso de un
desarrollo ratificado como sustentable, son
necesarios algunos comentarios acerca del
propio desarrollo. “Una sociedad sustentable
es aquella que vive dentro de sus límites
ambientales de perpetuación. No es una
sociedad que no crece, sino una sociedad que
reconoce los límites del crecimiento y busca
formas alternativas de crecimiento” (COOMER,
1979 apud PEARCE, 1989, p.176). El autor
reconoce la necesidad de crecimiento al mismo
tiempo que introduce otras nociones relevantes:
hay diferentes formas de “crecimiento”.
El crecimiento económico es caracterizado
como una elevación persistente del producto
nacional real, per cápita, a lo largo del tiempo
traduciéndose, todavía algunas veces, como
un aumento del nivel de consumo real per
capita. Algunos factores eran y hasta hoy son,
entendidos como condiciones previas que
garantizan el inicio y la continuidad del proceso
a lo largo del tiempo: la mejoría de la eficiencia
del aparato productivo, la disponibilidad
de condiciones físicas y geológicas, la
acumulación de capital, la incorporación de
contingentes crecientes de mano de obra y la
mejoría de los patrones tecnológicos.
El crecimiento económico era entendido como
la condición suficiente para dar inicio al proceso
de desarrollo, por lo tanto, resolvería todos los
problemas de desempleo, desequilibrio de los
intercambios con el exterior, atenuación de los
desniveles regionales a largo plazo y mejoría
de los perfiles de distribución de riqueza.
Sin embargo, el sistema establecido promueve
un tipo de crecimiento que no favorece el
desarrollo, no distribuye igualmente sus frutos,
acumula daños a la biosfera y su capacidad de
reproducción, o sea, impone limitaciones a su
propia continuidad.
Resulta que algunas sociedades se diferencian
de otras por el mayor nivel de progreso,
expansión y crecimiento, al mismo tiempo
que otras, a pesar de sus índices positivos de
crecimiento, industrialización, modernización
y construcción de infraestructura, persisten
en presentar características de dependencia
externa, desigualdad económica, social y
cultural, falta de participación social de grupos
cuantitativamente significativos, inseguridad
y desigualdad de oportunidades, sistema
educacional que no forma mano de obra
calificada, sistema tributario y política fiscal que
no distribuye rentas. O sea las condiciones de
vida para la mayoría de la población continúan
precarias, con diferencias de nutrición, salud,
viviendas y educación.
Las preocupaciones con el desarrollo en
correspondencia con la conceptualización de
PEARCE (1989 apud PEARCE et alli, 1989,
p.180), según la cual desarrollo “es un vector de
objetivos sociales, que deben incluir: aumento
de la renta real per cápita, mejoría en el status
nutricional y salud, avance educacional,
acceso a recursos, distribución más justa de
la renta y aumento de las libertades básicas”.
ROSSETTI (1983) lo define como un proceso
de crecimiento armonioso, dinámico a lo largo
del tiempo, pues se modifican caracteres
esenciales de las estructuras económicas
sociales.
GOODLAND (1994, p.280) es otro autor
que comprende al desarrollo, un proceso
cualitativo, redistribuido y establecido para
la población, definido como “expandir o
realizar las potencialidades de conducir a un
estado más amplio, total y mejor”. Citando a
Bouthos-Ghali el autor se refiere al desarrollo
como un derecho humano fundamental que
requiere, entre otras cosas, democracia y buen
gobierno. En MENDES (1995, p.58) desarrollo
es definido como “liberación del ser humano
en relación a violencias y carencias, cese de
las agresiones actuales y potenciales contra
el cuerpo y el espíritu del hombre, de modo
que el pueda alcanzar el libre desarrollo de su
personalidad”.
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Se desprende, por tanto que la formulación
del desarrollo es mucho más amplia que la
de crecimiento, la cual está incluida en la
primera, además de ser reconocido como una
de sus condiciones necesarias, sin embargo,
insuficiente.
una sobre oferta de alimentos, todavía mal
distribuida. Los sucesos evidenciaban que
las tesis catastrofistas, relacionadas con
la escasez de recursos naturales, como
aquellas del Informe del Club de Roma, no
tenían sustentación, debido a la capacidad de
respuesta del capitalismo.
IV. DESARROLLO SUSTENTABLE
Su respuesta era aún insuficiente para
resolver problemas como las desigualdades
crecientes en la distribución de los beneficios
del crecimiento, uso y manejo inadecuados de
los recursos naturales y del medio ambiente,
además de los patrones del consumo inherentes
al capitalismo, identificados como las causas
de gran parte de los problemas existentes.
La propuesta de desarrollo presente en el
Informe Brundtland, publicado bajo el título
“Nuestro Futuro Común” en 1987 refleja un
largo proceso de maduración acerca de los
patrones de desarrollo y crecimiento económico
predominantes en la sociedad occidental
desde la Revolución Industrial. La reflexión y
su propuesta alternativa son resultados de la
observación de consecuencias insatisfactorias
en relación a la calidad de vida de la mayoría
de la población y al estado de degradación del
medio ambiente.
Comprendidas las principales características
de la crisis del desarrollo, así como del modelo
de desarrollo que está en crisis y de cómo
evolucionó la percepción de los límites para la
continuidad de este proceso, está propuesto
un modo de desarrollo alternativo.
Es importante destacar algunos elementos
del período que antecede a la publicación
del Informe Brundtland, un período marcado
por la concentración de conferencias con
preocupación ambiental y socio-política, la
mayoría de gran porte y repercusión. La
preocupación con los efectos del crecimiento
era intensa pues, el capitalismo, a pesar de las
guerras, de las crisis económicas mundiales,
de la primera y de la segunda alza de los
precios del petróleo, una vez más demostraba
su capacidad de respuesta rápida, a través de
la superación de los problemas y la retomada
del crecimiento.
El progreso técnico desempeñó el papel de
mayor relevancia en este proceso, posibilitando:
caída de la intensidad del uso de diversas
materias primas acompañada por la caída
de los precios; caída relativa del papel de la
industria en relación al sector de los servicios y
de los sectores industriales leves (informática,
electrónica); desarrollo de materiales sustitutos
(cerámica, plásticos, fibras); reciclaje, etc. Se
desmoronaba el cartel del petróleo, situación
acompañada por la caída de sus precios, al
mismo tiempo en que el mundo presentaba
Fue en este contexto que, en 1983, la
Asamblea General de la ONU creó la Comisión
Mundial sobre el Medio Ambiente y Desarrollo
como organismo independiente, formado por
especialistas y líderes mundiales de 21 países,
vinculados a los gobiernos y al sistema de
las Naciones Unidas, pero no sujetos a su
control. Sus objetivos eran: a) reexaminar las
cuestiones críticas relativas al medio ambiente
y al desarrollo y formular propuestas realistas
para abordarlas; b) proponer nuevas formas
de cooperación internacional en este campo,
de modo de orientar políticas y acciones
en sentido de los cambios necesarios;
c) dar a los individuos, organizaciones
voluntarias, empresas, institutos y gobiernos
una comprensión mayor de esos problemas,
incentivándolos a una actuación firme.
Bajo la presidencia de la Primera Ministra de
Noruega, Gro Harlem Brundtland, la Comisión
elaboró el Informe Brundtland, que fue el más
conocido, publicado en 1987, con el título
“Nuestro Futuro Común”. El documento
propone una serie de acciones y directrices
a ser desarrolladas para que se efectúen los
cambios necesarios, con miras a la reducción
de las amenazas a la supervivencia y dar un
rumbo viable al desarrollo.
Este fue el tema fundamental sobre el cual
todos los miembros de la Comisión se
concentraron, por los resultados del modelo
vigente, reflejados en un número cada vez
mayor de personas pobres vulnerables,
además de los daños crecientes al planeta.
“De qué modo será tal desarrollo para el
mundo del próximo siglo, cuando habrá el
doble de personas a depender del mismo
medio ambiente? Esta pregunta amplió nuestra
visión del desarrollo. Percibimos que era
13
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II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
necesario un nuevo tipo de desarrollo capaz
de mantener el progreso humano, no apenas
en algunos lugares y por algunos años, sino
en todo el Planeta y por un futuro distante.
Por lo tanto el “desarrollo sustentable” es
un objetivo a ser alcanzado no sólo por las
naciones en “desarrollo”, sino también por
las industrializadas”. (COMISION MUNDIAL
SOBRE MEDIO AMBIENTE Y DESARROLLO,
1988, p.4).
El pensamiento de la Comisión, transmitido por
su presidente, revela parte de esos avances,
principalmente en lo que se dice respecto
a la necesidad de tratamiento global de las
cuestiones ambientales. “La Comisión Mundial
no cree en un sombrío escenario de escalada
de la destrucción del potencial global del
desarrollo, realmente la capacidad de la Tierra
de soportar la vida es un destino inexorable. El
problema es planetario, pero no insoluble. Yo
creo que la historia recordará esta crisis, los
dos mayores recursos, el hombre y la tierra
redimirán la promesa de desarrollo. Si nosotros
tomamos en cuenta la naturaleza, la naturaleza
cuidará de nosotros. La conservación, vendrá
realmente, cuando reconozcamos que, si
queremos salvar parte del sistema nosotros
tenemos que salvar el sistema. Esa es la
esencia de lo que nosotros llamamos desarrollo
sustentable” (BRUNDTLAND apud PEARCE,
1989, p.174).
IV.1. Una definición
De acuerdo con el informe, desarrollo
sustentable se define como:
“aquel que atiende las necesidades del
presente sin comprometer la posibilidad de
las generaciones futuras de atender sus
propias necesidades. El mismo contiene dos
conceptos claves:
−
−
El concepto de las necesidades, sobre
todo las necesidades esenciales de los
más pobres del mundo, que deben recibir
la máxima prioridad;
La noción de las limitaciones que el estadio
de la tecnología y de las organizaciones
sociales imponen al medio ambiente,
impidiendo atenderse a las necesidades
presentes y futuras.
Cuando definimos los objetivos del desarrollo
económico y social, es preciso tener en
cuenta su sustentabilidad en todos los países
desarrollados o en desarrollo, con economías
de mercado y planificación central. Habrá
muchas interpretaciones, pero todas ellas
tendrán las mismas características comunes
y deben derivar de un consenso en cuanto al
concepto básico de desarrollo sustentable a
una serie de estrategias necesarias para su
continuación.
El desarrollo supone una transformación
progresiva de la economía y de la sociedad.
Para que una vía de desarrollo se sustente
en sentido físico, teóricamente, ésta puede
ser intentada en un contexto social y político
rígido. Sólo se puede tener la seguridad de
la sustentabilidad física si las políticas de
desarrollo consideran la posibilidad de cambios
en cuanto al acceso a los recursos y a la
distribución de los costos y beneficios. Aún en
la noción más estrecha de la sustentabilidad
física está implícita una preocupación con la
equidad social entre generaciones que debe
evidentemente ser extensiva a la calidad en
cada generación” (COMISIÓN MUNDIAL
SOBRE MEDIO AMBIENTE Y DESARROLLO,
1988, p. 46).
Una de las condiciones fundamentales es la
prioridad de la satisfacción de las necesidades
y aspiraciones humanas, principalmente de
las capas más pobres de la población, en
los países en desarrollo, que no tienen sus
necesidades básicas atendidas, tales como
alimentación, vestuario, habitación y empleo.
También merece destaque el reconocimiento
de que la tecnología disponible actualmente
y la organización social representan límites
impuestos a la capacidad del medio ambiente
para suplir las necesidades de las generaciones
presentes y futuras. Directamente relacionado
con esto hay otro punto presente en la cita:
el reconocimiento de las necesidades de
transformación progresiva de la economía y de
la sociedad, como un elemento fundamental,
una vez que se caracteriza como el factor
principal que condiciona la consecución del
desarrollo sustentable.
IV.2. Objetivos del desarrollo
sustentable
El Informe Brundtland define siete objetivos
de carácter global, todos ellos presentan
puntos que se interrelacionan mutuamente,
no siendo posible tratar cada uno de ellos
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental aisladamente. De esta forma, todos ellos
imponen la necesidad de la aceptación
conceptual acerca del desarrollo sustentable,
una vez que engloban tanto a las economías
ricas como a las pobres.
A) Reactivar el crecimiento
Principalmente en los casos de los países
en desarrollo, donde está la mayor parte
de la pobreza del mundo, la satisfacción de
las necesidades esenciales y el desarrollo
sustentable exigen que haya crecimiento
económico.
B) Modificar la calidad del crecimiento
El principio que orienta esta premisa es de que
el desarrollo sustentable engloba más que el
crecimiento, pues los modelos actuales, tanto
en los países del norte, como en los del sur
son inviables, pues ambos siguen patrones
de crecimiento no sustentables a largo plazo.
Lo que debe ser alterado es el “contenido del
crecimiento, buscando tornarlo menos intensivo
de materias primas y energía y más equitativo
en su impacto. Tales cambios necesitan ocurrir
en todos los países, como parte de un paquete
de medidas para mantener la reserva del
capital ecológico, mejorar la distribución de
renta y reducir el grado de vulnerabilidad a
las crisis económicas” (COMISION MUNDIAL
SOBRE MEDIO AMBIENTE Y DESARROLLO,
1988, p 56).
Lo que se propone es un proceso de desarrollo
económico que mantenga y reproduzca
el stock de capital y donde el crecimiento
económico sea acompañado por la equidad en
la distribución de renta, con atención especial
a la incorporación de variables no económicas
como la educación, salud, agua y aire limpios
y protección de la belleza natural.
C) Atender a las necesidades humanas
esenciales de empleo, alimento, energía,
saneamiento del agua son necesidades
básicas cuya atención debe ser buscada con
prioridad en las capas de la población pobre
del Tercer Mundo. El empleo se considera la
más básica de todas las necesidades, dado
que sesenta millones de personas por año, se
tornan aptas para el trabajo en estos países.
D) Asegurar niveles sustentables de
población
El desarrollo sustentable está estrechamente
asociado a la dinámica del crecimiento de
la población, incluyendo donde la población
crece y como ella se relaciona con los
recursos disponibles. Las estadísticas del
Informe indican que el crecimiento medio de
la población en los países industrializados
está estabilizado en 1%, siendo que algunos
de ellos ya no presentan ningún crecimiento.
El crecimiento ocurre, de hecho, en el Tercer
Mundo, donde la población prevista para el
2.025 es de 6,8 billones, en contraste con los
1,4 billones de personas que es la estimación
para la población del Primer Mundo para ese
mismo año.
E) Conservar y mejorar la base de los
recursos
Este objetivo es señalado como una de las
metas del desarrollo, también es comprendido
como una obligación moral de las generaciones
presentes en relación a las próximas. El
mantenimiento de la diversidad biológica es
necesario para el funcionamiento normal de
los ecosistemas y de la biosfera como un todo.
En este sentido las políticas deben ampliar las
opciones para que las personas mejoren la
calidad de vida, principalmente en áreas bajo
“estrés” ecológico y pobres en recursos.
F) Reorientar la tecnología y gerenciar
el riesgo
La tecnología es considerada el elemento clave
que llevará a la solución de la mayoría de los
problemas expuestos y por ser el eslabón que
liga al hombre con la naturaleza, ella debe
ser reorientada en función de las exigencias
del desarrollo sustentable, que requiere
mayor atención a los factores ambientales.
En el caso de los países en desarrollo, es
preciso intensificar la capacidad de innovación
tecnológica, a fin de atender a los nuevos
desafíos. A su vez, la tecnología generada en
los países industrializados, las más recientes
relacionadas con la conservación de la
energía, el uso de materiales, la informática,
la biotecnología, no siempre son adecuadas
o de fácil adaptación a las condiciones
ambientales y socioeconómicas de los países
en desarrollo.
G) Incorporar el ambiente y la
economía en los procesos de
decisión
La tarea de integrar lo económico y lo
ecológico requiere de cambios de aptitudes
y de objetivos en diversos niveles pues,
solamente la ley no tiene el poder de forzar
los intereses de las comunidades. Éstos
deben conocer y apoyar las leyes, ampliar su
participación en las decisiones que afecten el
medio ambiente, a través de su motivación y
consecuente movilización, organizándose de
forma de viabilizar formas de participación
más efectivas.
15
16
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Junto con los objetivos, el Informe identifica
algunos factores condicionantes considerados
básicos para su consecución:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
un sistema político que asegure la
efectiva participación de los ciudadanos
en el proceso de toma de decisión;
un sistema económico capaz de generar
excedentes y “know-how” técnico en
bases confiables y constantes;
un sistema social que pueda resolver las
tensiones causadas por un desarrollo no
equilibrado;
un sistema de producción que respete la
obligación de preservar la base ecológica
del desarrollo
un sistema tecnológico que busque
constantemente nuevas soluciones;
un sistema internacional que estimule
patrones sustentables de comercio y
financiamiento;
un sistema administrativo flexible y capaz
de autocorregirse;
A esta lista de pre-requisitos RATTER (1992)
añadió otros dos: educación básica para
todos, con erradicación del analfabetismo
y estructuración del poder político, que
promueva opciones en términos de distribución
de riqueza y de acceso a ellas. Es coherente y
parece ser la única alternativa, lo que propone
esta concepción pues, estando garantizados
los elementos antes mencionados, gran parte
del progreso en dirección a la solución de
problemas locales, nacionales y globales,
dependerá y podrá contar con acciones
colectivas, con la identificación y participación
de grupos de personas suficientemente bien
organizadas, educadas y motivadas, ya que
estas personas estarán bien alimentadas y
saludables. La importancia fundamental del
proceso educacional es debido a su función
como principal responsable por la transmisión
constante del conjunto de normas, reglas y
valores, definiendo actitudes, creencias y el
comportamiento de la sociedad.
IV.4 Algunas controversias
Debido a su repercusión y por la forma en que
pasó a ser adoptado de manera indiscriminada,
y muchas veces sin fundamento, el Informe
recibió innumerables críticas, que surgen
principalmente, cuando se hacen esfuerzos
para pasar de la interpretación a la práctica
del concepto.
Para tratar problemas globales, la interpretación
e implementación del desarrollo sustentable
requiere de interdependencia, consenso e
intereses comunes entre países del Primer y
del Tercer Mundo.
Otra crítica corresponde al papel que es
dado al crecimiento económico para todos,
como un objetivo operacional del desarrollo
sustentable. El argumento utilizado por el
Informe en su defensa, pondera que no existe
contradicción fundamental entre crecimiento
económico y sustentabilidad, porque es
posible aumentar la actividad económica al
mismo tiempo en que ocurren mejoras en la
calidad ambiental. Otro argumento favorable
es la necesidad de eliminar la pobreza, por ser
ésta un factor grandemente responsable por
la degradación ambiental. De esta forma, el
crecimiento económico es interpretado como
necesario para el desarrollo sustentable, una
vez que altera la calidad y direccionamiento del
crecimiento. La argumentación contraria alega
que el crecimiento económico observado en
las décadas anteriores, no fue suficiente para
asegurar la respuesta a las necesidades de la
mayor parte de la población mundial, tampoco
los niveles de vida de los países del Primer
Mundo son generalizados. Por consiguiente, el
crecimiento económico debe ser tratado como
una consecuencia del desarrollo sustentable y
no como su motor.
Otra crítica se refiere a la creencia que el
Informe puede despertar sobre las fuerzas
del mercado como la mejor solución para
los problemas ambientales, como el mejor
mediador en el manejo de los problemas
ambientales, fortaleciendo la visión neoclásica
de que los problemas ambientales son
meras externalidades en los proyectos de
desarrollo.
En el tratamiento de cuestiones ambientales
específicas, el Informe no da la debida atención
a las limitaciones del ambiente rural, asociadas
a su función de recibir residuos de todo tipo,
resultado del consumo de materiales y energía.
Esa función tiene reflejos que comprometen los
océanos, la atmósfera y la troposfera, los ríos
y lagos y la tierra, cuando son usados como
lugares para la disposición de los desechos.
En diversas partes del Informe Brundtland
está explícito el reconocimiento acerca de la
dimensión de lo que está siendo propuesto,
su amplitud y de lo que se exige en términos
de transformación, para que se efectiva.
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Mucho más que cambios estructurales, son
necesarias nuevas normas de conductas,
cambios de actitudes, de valores sociales
y de aspiraciones. En resumen, es una
cultura que se viene formando hace siglos,
que todavía orienta el actual modo de vida,
el modo de producción, los patrones de
consumo en casi todo el mundo, que precisa
ser transformada. Por estas características,
ningún concepto en sí mismo, aunque
tratado en muchas páginas de un estudio y
elaborado por muchos especialistas, podrá
ser suficientemente satisfactorio y consistente
para definir su significado, además de indicar
instrumentos y políticas que llevarían a los
países y consecuentemente a todo el Planeta,
a vivir de forma coherente con el desarrollo
sustentable.
De acuerdo con la evaluación de DIEGUES
(1992), la deficiencia no es del concepto,
sino del instrumental de la economía, que
intenta resolver los problemas del desarrollo
sustentable de manera aislada. Si ella no
ha demostrado ser capaz de resolver las
contradicciones entre crecimiento económico,
distribución de renta y conservación de recursos
naturales para las generaciones actuales,
ciertamente las dificultades relacionadas
con las generaciones futuras se amplían
razonablemente. La insuficiencia es debida
principalmente al hecho de que las propuestas
teóricas actuales de esta ciencia, utilizan
un instrumental y horizontes de reflexión
para la toma de decisiones en cuanto a las
inversiones, de forma inmediata considerando
apenas el corto plazo. No se considera todavía,
que una única ciencia no sería capaz de
solucionar los problemas actuales, pues se
reconoce su complementariedad, a pesar de
la valorización de algunas ciencias en relación
a otras, como de hecho ocurre, como una de
las características del modelo que está siendo
cuestionado.
SACHS (1993) enfatiza la necesidad del largo
plazo al afirmar que teóricamente, la transición
sólo podría ser efectiva a corto plazo, por
la distribución inmediata de los activos y de
las rentas. Sin embargo, el autor reconoce,
a través de las evidencias históricas la
complejidad de soluciones de esa naturaleza,
ya que la transición solamente será posible a
lo largo de varias décadas.
V.
SUSTENTABILIDAD
Sustentable y sustentabilidad son derivadas de
la palabra sustentar, que a su vez proviene del
latín, “sutentare” (FERREIRA, 1985), significa
soportar, impedir que caiga, conservar,
mantener, alimentar física o moralmente,
proveer de víveres, impedir ruina, animar,
aguantar, etc. Como esclarecen DIXON y
FALLON (1989), son palabras que poseen
una simplicidad engañadora que, aliadas a su
significado evidente, generan ambigüedad.
La definición más común sobre sustentabilidad
está relacionada con la posibilidad de
obtener continuamente condiciones iguales o
superiores de vida para un grupo de personas
y sus sucesores en un ecosistema dado.
Sustentar significaría, por lo tanto, prolongar la
productividad del uso de los recursos naturales
a lo largo del tiempo, al mismo tiempo que
se mantiene la integridad en base a esos
recursos, viabilizando la continuidad de su
utilización.
La condición de no perjudicar a las
generaciones futuras, contenida en la definición
de sustentabilidad, o sea, el concepto de
equidad intergeneracional, determina que la
sustentabilidad será verdadera si ella fuese
dejada como herencia para las próximas
generaciones.
En este sentido otro elemento que se incorpora
a las discusiones, es la noción del tiempo,
o sea, cuan distante es el futuro en que las
generaciones presentes deben preocuparse.
DIXON y FALLON (1989) evalúan que
decisiones individuales conducen a horizontes
de tiempos cortos, luego, las decisiones que
involucran horizontes mayores de tiempo
deben ser sociales. Serán decisiones políticas,
que considerarán la forma como la sociedad ve
sus opciones, sus recursos y su compromiso
con el futuro, en contraposición a los patrones
actuales del uso de los recursos. De este
modo, las presiones y sentimientos de la
sociedad serán los elementos más importantes
en el proceso de decisión, lo que remite a la
discusión de la necesidad de motivación e
participación de la sociedad.
La extensión de los horizontes de tiempo
conducen a una polémica adicional, que
se refiere nuevamente a las limitaciones
actuales del instrumental utilizado por la
ciencia económica, suficientes apenas para la
planificación a corto y mediano plazo, o sea, su
17
18
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
alcance es en un período de tiempo de cinco
a diez años.
Recientemente, la noción de la equidad
intrageneracional se incorporó a la discusión
del desarrollo sustentable, de forma más
intensa. Dado el estado actual de pobreza
o el bajo nivel de subsistencia en que vive
la mayor parte de la población mundial, la
solución de los problemas de esta generación
se torna prioritaria, además de ser la principal
condición para el desarrollo sustentable. Por
consiguiente, la equidad intrageneracional
es una condición para que el mundo camine
con más facilidad en dirección a la equidad
intergeneracional.
Está implícita en la definición de sustentabilidad
la noción de limitaciones físicas o el uso
productivo de los recursos, teniendo en cuenta
las amenazas, dadas por el propio hombre, de
exceder la capacidad de soporte del planeta.
El entendimiento de sustentabilidad y la
capacidad de soporte adoptado por la UNESCO
es lo más adecuado por su dinámica y alcance,
ya que incluye, además de los factores
culturales, elementos tales como población,
recursos, tecnología y niveles de consumo.
“La capacidad de soporte expresa el nivel de
población que puede ser sustentado por un
país, dado un nivel de bienestar. Precisamente,
ella puede ser definida como el número de
personas compartiendo un determinado
territorio que puede sustentar, de forma que
sea viable en el futuro, un determinado padrón
material de vida valiéndose de energía y de
otros recursos (incluyendo tierra, aire, agua
y minerales), y de espíritu empresarial y de
calificaciones técnicas y organizacionales...
es un conjunto dinámico que puede ser
extendido o restringido de varias maneras: en
razón de cambios en los valores culturales,
de descubrimientos tecnológicos, de mejoras
agrícolas o de sistemas de distribución
de las tierras, de cambios en los sistemas
educacionales, de modificaciones físicas
legales, descubrimiento de nuevos recursos
minerales o de la aparición de una nueva
voluntad política. Nunca hay una solución única
para la ecuación población/ recursos naturales,
pues no es solamente la población quien
determina la presión sobre los recursos (y los
potenciales efectos ecológicos asociados)
sino también el consumo individual, que a su
vez es determinado por el sistema de valores
y por las percepciones de estilo de valores y
de estilo de vida” (UNESCO apud HOGAN,
1993, p.63).
La evolución de los estudios llevó a ese tipo de
comprensión ampliada lo que, a su vez, exigió
el análisis de los conceptos en diferentes áreas
del conocimiento. Para GOODLAND (1994),
DIXON y FALLON (1989) y SERAGELDIN
(1993) la definición de sustentabilidad debe
reconocer la distinción de tres áreas: social,
económica y ecológica o ambiental. SACHS
(1993) sugiere dos áreas: espacial y cultural,
que pueden ser incluidas en la ambiental, en
el primer caso, y en la sustentabilidad social
en el segundo.
A pesar de ser ellos interdependientes, son
enfoques que necesitan de profundización, en
un primer momento, por diferentes disciplinas,
con métodos y leyes diferentes. Es la segunda
etapa, sin embargo, correspondiente a la
integración de los tres enfoques, la que
constituye el mayor desafío del desarrollo
sustentable a los formuladores de la política. Es
indiscutible que el desarrollo y el medio ambiente
son indisolublemente vinculados; los tres
criterios para planificar el desarrollo sustentable
deben ser obedecidos simultáneamente:
equidad social, equilibrio ecológico y eficiencia
económica. Esa es condición para alcanzar
el desarrollo sustentable y solamente de esa
forma, nuestra civilización y su vida inteligente
en el Planeta Tierra serán salvadas.
V 1. Sustentabilidad social
Su significado, en el enfoque de GOODLAND
(1994) está asociado a la reducción de la
pobreza como su principal meta pues, lo único
que se constata actualmente, es que ésta
es creciente, a pesar de las tasas positivas
de crecimiento económico. En su opinión,
la sustentabilidad social sólo podrá resultar
del desarrollo cualitativo y no del crecimiento
cuantitativo, de la redistribución de renta y de
estabilidad de la población que, a su vez, sólo
podrá ser alcanzado con intensa y sistemática
participación de la sociedad civil.
Su concepción es mucho más próxima a la
de SACHS (1993), que define sustentabilidad
social como la consolidación de un proceso de
desarrollo basado en otro tipo de crecimiento,
orientado por una visión alternativa de lo que
es una buena sociedad.
Su principal objetivo ha sido bien caracterizado
como la construcción de la civilización del
“ser”, condicionada por la mayor equidad en la
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental distribución del “tener” y de la renta, mejorando
sustancialmente los derechos y condiciones de
la mayoría de la población, disminuyendo las
distancias entre las naciones.
Hay autores que analizan separadamente la
sustentabilidad cultural, definiéndola como
“la búsqueda de las raíces endógenas de los
modelos de modernización y de los sistemas
rurales integrados de producción, privilegiando
procesos de cambios en el seno de la
continuidad cultural y traduciendo el concepto
normativo de ecodesarrollo en una pluralidad
de soluciones particulares que respeten las
especificidades de cada ecosistema, de cada
cultura y de cada área”(SACHS, 1993, p.27).
Es una vertiente de alcance muy amplio pues,
cuando estudia los sistemas de producción y
modelos de modernización, podría ser parte
integrante de los objetivos de la sustentabilidad
económica; por otro lado, se preocupan con las
especificidades de ecosistemas o de culturas
que podrían ser parte de la sustentabilidad
ambiental o de la sustentabilidad social.
Para el análisis, planificación e implementación
de la sustentabilidad social, los seres humanos
son los “actores claves, cuyo patrón de
organización social es crucial para visualizar
soluciones viables para alcanzar el desarrollo”
(SERAGELDIN, 1993, p. 7). Con el Hombre
como centro, existen otros elementos que
componen el capital social, como menciona
GOODLAND (1994). Son algunos de estos
elementos: cohesión social, identidad cultural,
asociaciones, sentido de comunidad, amistad,
fraternidad, amor, convivencia, instituciones,
leyes, disciplina, aceptación común de patrones
de honestidad. También designando como
capital moral, este conjunto de elementos,
que a pesar de no ser mensurables, deben
ser preservados como una premisa básica
de la sustentabilidad. Su mantenimiento y
reabastecimiento son posibles a través de la
religión y de la vida cultural de la sociedad.
Exclusivamente a través de la preservación de
estos elementos, los individuos de una sociedad
estarán aptos para participar activamente de la
vida de su comunidad o nación, estimulando
e influenciando las decisiones, que interferirán
en la calidad de sus vidas. Solamente de
esa forma será mantenida y garantizada
la presencia de uno de los integrantes
fundamentales del flujo circular, que compone
la cadena de movimientos de acción y reacción
entre la sociedad civil, gobierno y empresas.
Este movimiento es esencial, como será
analizado más adelante, para la formulación
de las políticas ambientales indispensables
para el desarrollo sustentable.
V.2
Sustentabilidad económica
La definición más común y bien aceptada
de sustentabilidad económica, corresponde
a la noción simple del bienestar asociado al
mantenimiento del stock de capital intacto.
Según GOODLAND (1994), la idea es la misma
de la noción introducida al final de la Edad
Media, por los contadores, para aclarar a los
comerciantes la cantidad de sus ingresos que
ellos y sus familias podrían consumir, con el
propósito de poder generar renta futura. Como
capital era entendido, todo el stock de bienes
negociables en propiedad de comerciante.
Cita también la formulación del Premio Nobel
en Economía, Sr. John Hicks, que, en 1946,
definía renta como la cantidad de capital
financiero o natural que se puede consumir
durante un período y permanecer tan bien
como en el inicio del período.
De acuerdo con SACHS (1993), la
sustentabilidad económica debe ir mucho
más lejos, buscando la disposición y la gestión
más eficiente de los recursos, a través de
un flujo regular de las inversiones públicas y
privadas. Por eso, esta tarea será posible tan
sólo si algunas de las condiciones actuales
son superadas, tales como: relaciones de
cambios adversos; el interés del servicio de
la deuda y su correspondiente flujo líquido de
recursos financieros del Sur hacia el Norte; las
barreras proteccionistas aún existentes en los
países desarrollados; limitaciones de acceso
a la ciencia y la tecnología.
Siendo su objetivo principal la maximización del
bienestar humano dentro de las limitaciones de
los stocks de capital y trabajo existentes, sus
principales elementos son, por ello, capital
humano, capital natural, capital construido
por el hombre y otra categoría híbrida, el
capital natural cultivado. Con relación al
capital natural, es un nuevo componente, con
el cual la economía todavía esta aprendiendo
a convivir.
A)
El capital humano
La primera categoría está representada por
las personas, que constituyen la mano de
obra, el potencial de trabajo. Por lo tanto es un
elemento que está directamente relacionado
con niveles de educación, de conocimiento,
19
20
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
instituciones, acceso a la información, cohesión
cultural y social, etc., todo lo cual lo vincula y
lo obliga a integrar la sustentabilidad social
con sus componentes, de forma estrecha. El
capital humano debe estar representado por
las inversiones en educación, salud y nutrición
de los individuos.
B)
Capital natural
Componen el capital natural todos los recursos
del medio ambiente, los renovables y los no
renovables, es el espacio que proporciona los
recursos necesarios para la producción y hacia
donde van los desechos del consumo humano.
Son elementos tales como, suelo, subsuelo,
aire, agua, fauna, flora, algunos de los cuales
se caracterizan con los grandes problemas, así
como el gran desafío de integrar la economía
al medio ambiente.
C)
Capital construido por el hombre
Es el componente mejor asociado a la riqueza
capital, está constituido por el stock de
bienes hechos por los hombres, tales como:
carreteras, fábricas, casas, edificios, barcos,
aviones, automóviles, computadoras, etc. Este
es el elemento con el cual la economía y todo
su instrumental mejor se relaciona.
D)
Capital natural cultivado
En la medida en que el medio ambiente
fue intensamente utilizado y los recursos
naturales, de forma general, pasaron a ser
los factores limitantes, el hombre dio origen a
lo que GOODLAND (1994) denomina capital
natural cultivado, a través de la combinación
del capital construido por el hombre y del
capital natural. Esta categoría se ha tornado
cada vez más importante para el bienestar
del ser humano, por representar un gran
potencial de ampliación de la capacidad de
oferta de servicios por parte del capital natural,
respondiendo actualmente, por la mayor parte
del alimento, las fibras y las maderas que se
consumen. Aún así, es importante resaltar que
este tipo de capital tiene, también, que respetar
los límites, por ser una combinación entre el
capital construido por el hombre (tecnología,
tractores, sistemas de irrigación, fertilizantes
químicos, etc.) y el capital natural (suelo, agua,
condiciones meteorológicas), factor éste que
hoy representa limitación.
V 3. Sustentabilidad ambiental
El principal objetivo de la sustentabilidad
ambiental es el mantenimiento de los sistemas
de soporte de la vida, o sea, preservar la
integridad de los subsistemas ecológicos que
son críticos para la estabilidad del ecosistema
global, protegiendo igualmente las fuentes
de materias primas necesarias para mejorar
el bienestar humano.
Se evidencia la interdependencia entre la
sustentabilidad ambiental, social y económica
desde el momento que una no es efectiva
sin la complementariedad de las demás. La
separación es metodológica dado que en los
procesos económicos los recursos deberán
ser usados racionalmente por los hombres
de manera de aumentar la equidad y la
justicia social, reduciendo al mismo tiempo
la desintegración social. De esta forma se
puede considerar que el capital natural es el
elemento común a todos ellos, representando
por ello, uno de los mayores desafíos de la
sustentabilidad. Para esto, “la humanidad debe
aprender a vivir dentro de los límites del medio
ambiente físico, como proveedor de insumos
y receptor de residuos” (GOODLAND, 1994,
p.277).
La sustentabilidad ambiental se refiere,
por tanto, al capital natural, que se define
como stock de bienes ambientalmente
suministrados, tales como suelo, recursos del
subsuelo, bosques, fauna, agua y atmósfera,
y que proporcionan un flujo de bienes y
servicios útiles para el hombre. Este flujo está
representado tanto por los recursos renovables
como por los no renovables, además de los
recursos comercializables, o no. Por esta
razón lo que se define como sustentabilidad
ambiental es el mantenimiento de los recursos
ambientales.
Más de una vez se resaltó que, el estado actual
de degradación física del Planeta se viene
transformando en una de las preocupaciones
fundamentales de la comunidad global,
principalmente si se considera el fin de los
conflictos ideológicos que dominaban los
asuntos internacionales hasta hace poco
tiempo. La realidad puede determinar que
la sustentabilidad ambiental se defina como
el “principio organizador del nuevo orden
mundial”, según el cual, “la agenda mundial
debe tornarse más ecológica de que ideológica,
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental denominada menos por las relaciones entre
naciones en sí y más por la relación entre las
naciones y la naturaleza. Por primera vez,
desde la emergencia de la nación estado,
todos los países se unen en torno a un tema
común” (BROWN, 1992, p.53). Esta tendencia
está siendo fijada por la noción creciente de las
sociedades, de manera general, de la urgencia
de encontrar formas de mejorar la atención
de las necesidades de la población actual, sin
comprometer las responsabilidades futuras.
VI. ETICA: ESENCIA PARA LA
SUSTENTABILIDAD 1 El primer paso para la implementación del
desarrollo sustentable como un proceso continuo
se constituye en la etapa de conocimiento de
las características de la insustentabilidad, de
las causas de los problemas que la humanidad
enfrenta actualmente.
Los límites del modelo, como ya fue
mencionado, no se refieren a la disponibilidad
de los recursos materiales, tampoco los
límites son técnicos. Mas bien, se vinculan
a los problemas de desigualdad social y de
capacidad del planeta Tierra de absorber
residuos resultantes de nuestros sistemas de
producción y consumo. Al mismo tiempo, la
condición de continuidad del modelo occidental
de crecimiento económico, es contradictoria
con el mantenimiento de la capacidad de
soporte ambiental, porque las economías
capitalistas dependen de consumidores
gastando más y más cada año para mantener
las economías creciendo. La continuidad de la
obsolescencia para promover ventas significa
que la economía crece y que la viabilidad de
muchas compañías es en esencia, dependiente
de los residuos (MAZUR, 1996).
Otra contradicción es con respecto a la
distancia entre el bienestar común, la justicia
social y el estadio actual del capitalismo,
también conocido como globalización. Esta
última no incorpora el discurso social, por
el contrario, aumenta la concentración de
renta, ampliando la desigualdad social y
la insustentabilidad del medio ambiente.
Globalización o mundialización, como
prefieren los franceses, tienen al liberalismo
económico como su principal ley, cuyas
reglas de funcionamiento son todavía dictadas
exclusivamente por el mercado.
1
Esta parte del trabajo fue escrita en coautoría
con Gabriela Oliveira de Paula.
Reconociendo la existencia de límites absolutos
a la expansión del subsistema económico y de
la continuidad de esa manera de actuar del
hombre en las esferas económica, sociocultural
y ecológica, un nuevo límite se impone sobre
los demás: los valores actuales.
Para que sea establecido un modelo
fundamentado con otros valores, que busquen
la solidaridad, la fraternidad y la equidad
social, la sociedad debe procurar nuevas
referencias éticas, que recreen la estructura
de sustentación del planeta.
Es necesario que se recuperen los valores
que promuevan una nueva racionalidad,
muy diferente del individualismo que rige
las leyes entre compradores y vendedores
en el mercado o de la racionalidad en las
relaciones de competencia entre productores
que siempre encuentran su punto de equilibrio,
independientemente de haber excluido y
eliminado consumidores y vendedores del
mercado.
La reflexión sobre la ética es fundamental
para que se pueda no solamente comprender
la crisis que atraviesan las sociedades de
nuestros tiempos, sino también para poder
planificar e implementar su superación. Desde
el punto de vista ecocéntrico2 , la ética de
nuestras sociedades llega a ser anti-ética,
en que premisas morales establecidas en
el antropocentrismo y utilitarismo son los
principales elementos de su configuración.
De acuerdo con algunos pensadores, la ética
propone elaborar los principios de la vida
capaces de orientar al hombre hacia una
acción moralmente correcta y reflexionar
sobre los sistemas morales elaborados por
los hombres. “La ética tiene preocupaciones
prácticas y se orienta por el deseo de hacer, de
unir o de saber hacer. Como filosofía práctica,
busca aplicar el conocimiento sobre el ser para
construir lo que debe ser, lo que demuestra
la interacción dialéctica entre reflejo interior y
acción exterior” (CHAUÍ, 1995).
La dimensión ética es constituida por el
conjunto de valores y las obligaciones que
forman el contenido de la conducta moral. Es
2
Según Milliot-Guinn (1989), “la filosofía
ecocéntrica adopta la idea de que las
personas tienen la responsabilidad de
respetar todos los elementos naturales y
minimizar los impactos de sus actividades
en el ecosistema y en la biosfera”.
21
22
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
un saber normativo de los actos humanos,
pues trata de establecer normas moralmente
obligatorias a respecto del medio ambiente
natural y social, o sea, a la vida. Sus normas
tienen como objetivo imponer límites y
controles al riesgo permanente de actitudes
perjudiciales y de conductas dañinas.
a la naturaleza como proveedora de insumos
materiales y energéticos para la producción
y el consumo. A pesar de esto, la naturaleza
actualmente comienza a ser reconocida como
suministradora de servicios y receptora de
residuos de producción y consumo siendo, por
fin, esencial para la calidad de vida.
Inevitablemente, para que haya una conducta
ética, para que una sociedad cuestione los
valores por ella adoptados, los individuos
deben ser activos y tener conciencia de si y
de los otros.
Es verdad que toda y cualquier actividad
humana, económica y sociocultural tiene
lugar en un contexto biofísico y actúa sobre
él, interfiriendo en la sustentabilidad ecológica.
Por lo tanto, sería importante que cada
individuo fuese consciente de sí y de los otros
y evaluase cuales serán los efectos de su
acción en relación a las personas con quienes
convive, a la sociedad como un todo y al medio
natural; pues todo y cualquier tipo de relación
entre el hombre y los medios biótico, antrópico
y físico es que determina la intensidad y la
calidad de los problemas ambientales.
Estos agentes activos y conscientes,
primeramente deben estar dotados de voluntad
propia. Después, deben tener el sentido de
responsabilidad sobre sus acciones y las
consecuencias que éstas puedan provocar.
Finalmente, deben ser libres para poder
autodeterminarse, creando sus propias reglas
de conducta.
“El hombre es el único capaz de definir
conscientemente su lugar en la naturaleza”
(VAZ, 1994:5) Le fue concedida vida inteligente,
y fue, por lo mismo, dotado de auto-conciencia.
A partir de esta premisa, el hombre ya debería
haberse tornado consciente de la magnitud del
universo y de su impotencia para comandar
la naturaleza. Según BOFF (1996b) “Sólo el
hombre en la creación está constituido como
un ser ético, siendo sólo él el responsable,
sólo él quien da una respuesta a la propuesta
que viene de la creación. El ser humano vive
éticamente, cuando renuncia a estar sobre los
otros para estar junto a los otros. El no es un
ser sólo de deseos sino que, también, es un
ser de solidaridad y de comunión”.
Al contrario del criterio de BOFF, el hombre
moderno habita un mundo en el cual el sistema
de mercado es su guía. Este sistema es de
sobrevivencia y no de fraternidad, en donde el
“yo y el tú” se encuentran en una misma esfera,
el mercado, en tanto consumidor y vendedor.
Su propia ética es regida por el “yo y el tú”
es excluyente desde que ésta esfera no fue
concebida para incluir a todos.
La ética actual tiene valores que no son
compatibles con el hombre y la naturaleza, ni
con el hombre y el hombre. Los valores que
los hombres deben adoptar para ser exitosos,
no benefician al medio ambiente. Esto es por
la forma en que el sistema económico trabaja,
hasta hace bien poco, no incluía otra variable
que no fuera la económica, apenas utilizaba
Toda acción es guiada por principios morales.
Sin embargo, en la modernidad, la moral fue
establecida por conceptos individualistas,
donde cada individuo, es legislador y juez de
sus acciones. La moral individualista llevó a la
multiplicación de sus deseos, al consumismo,
al crecimiento obsesivo, al reduccionismo de la
vida, a la interferencia humana en el más ínfimo
nivel de la naturaleza, al progreso material
ilimitado. El hombre, engañado, se volvió
protagonista en el juego de la desarmonía
entre las esferas social, económica y ecológica.
Esa desarmonía es otra de las variables de la
insustentabilidad del sistema, que resulta en
iniquidad, en degradación social, ecológica y
en el agotamiento de los recursos naturales,
etc.
La consecuencia del comportamiento
individualista es la falta de desarrollo
interpersonal, de compromiso con los otros, de
responsabilidad colectiva, en fin de conjunto.
Todo esto en correspondencia con la base
moral del sistema de mercado que se opone
a una ética de la responsabilidad pública, no
considerando a otros seres vivos, despreciando
el medio natural y atendiendo solamente a los
intereses particulares.
¿Qué es lo que se puede hacer? Este tipo
de interrogante aunque aún en el ámbito
personal inicia el proceso de cambio de plano
de la displicencia hacia la responsabilidad
consciente. Cuando este proceso se inicia,
el agente activo, percibe y revierte la moral
individualista, siendo conducido a reevaluar
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental la sociedad de consumo y la apología del
reduccionismo de la vida.
En la búsqueda de la felicidad, las personas
son manipuladas por el consumismo que a vez
es dirigido principalmente por los sistemas de
información que aclaman explícitamente los
valores que configuran la moral individualista,
fortalecido por el uso y el abuso de flaquezas
humanas, tales como el egoísmo, el orgullo,
la vanidad y el poder. De acuerdo con CHAUI
(1995:337), “desde el punto de vista ético,
somos personas y no podemos ser tratados
como cosas. Los valores éticos se ofrecen, por
lo tanto, como expresión y garantía de nuestra
condición de sujetos, prohibiendo moralmente
lo que nos transforme en cosas usadas y
manipuladas por otros”.
Otra contradicción se manifiesta ya que, en vez
de ser el hombre el manipulador del capital,
él se comporta como si fuese su instrumento,
y es en ésta retórica que el conflicto se
concentra, al mismo tiempo que crea las
mayores posibilidades de transformación. Si
la utilización del recurso depende de la fuerza
de la demanda, ¿por qué el hombre se vuelve
tan impotente cuando se trata de imponer los
límites a sus propios deseos? ¿por qué es tan
difícil considerar los valores morales, cuando
nuestra propia calidad de vida depende de la
recreación de esos valores?
Porque el sistema de informaciones vende
el sueño de la total realización, se vuelve
extremamente poderoso. El sistema de
informaciones está en todos los lugares, dentro
y fuera de nuestras casas, en cada medio de
comunicación, influyendo y transformando
los valores de las personas. “El sistema de
informaciones explota las inseguridades
individuales, crea falsas necesidades y
ofrece soluciones simuladas. Fomenta la
insatisfacción que conduce al consumo.
Los consumidores son instruidos sobre las
incompetencias personales y la dependencia
de bienes de consumo de masa. Se les enseña
que ser un ciudadano significa nada más que
un consumidor”(BEDER, 1998:162).
Basado en los principios de la Antropología,
no todos los valores individuales son
determinados por el medio ambiente. Así,
aunque los valores del liberalismo económico,
antropocentristas e individualista son los
valores que dominan la moral de la sociedad
moderna, las personas tienen otros valores, y
éstos. “Amor, belleza, verdad no son resultado
de un condicionamiento o limitación de otros
maestros; es algo completamente natural y
que fluye como agua cristalina saliendo de
la fuente” (WEIL, 1998:21), existen, valores
que deben ser potencializados, de modo de
viabilizar la reintegración armónica del ser
humano al medio ambiente.
A pesar de haberse tornado la moral individualista,
aunque la ética se presente reducida para la
esfera privada, existen conjuntos de principios
o normas que estructuran las instituciones
modernas para que éstas funcionen. Estos
conjuntos de normas están basados en los
valores adoptados por la sociedad y son
accionados por los sistemas de información.
De acuerdo con SHENG (1997), “teóricamente,
los sistemas de información deben reflejar los
valores de la sociedad; pero, en contrapartida,
los valores pueden también ser influidos por
la información. Historia, cultura, costumbres,
creencias y la crisis ambiental son expresiones
de la información. A pesar de que instituciones
sociales condicionen decisiones y actividades
humanas, éstas son incapaces de alterar
valores fundamentales de la gente.”
A través de los sistemas de información, los
flujos del individualismo, del reduccionismo
y del consumismo, se transmiten palabras
de orden poderosas en relación al nivel de
la capacidad de procesar, pues inhiben la
capacidad de creación, eliminando alternativas y
posibilidades de reevaluación de los valores.
Los sistemas de información deben ser
establecidos con ética. Deben asegurar el
compromiso, el desarrollo, la educación,
la concientización, la responsabilidad, el
estímulo a relaciones fraternales y solidarias.
Los sistemas de información deben traer el
acceso a las informaciones que tienen en
cuenta al conjunto y que incluyan los diversos
segmentos sociales para que, de esta manera,
haya transformación de valores.
En razón de la incapacidad de las instituciones
sociales, de la forma en que están constituidas
actualmente, de alterar los valores
fundamentales de las personas y, por tanto,
modificar comportamientos, es primordial que
las instituciones se transformen. Sin embargo,
la profundidad de los cambios institucionales
exigidos según lo señaló SACHS (1986), está
mal estimada, si no son claramente discutidas
las condiciones objetivas que permitirían el
cumplimiento de tal desafío. Para tanto, será
necesario comprender mejor las interacciones
recíprocas entre las variables culturales,
23
24
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
institucionales y organizacionales, en este
proceso de cambio cada vez más condicionado
por la problemática ambiental. (ROMEIRO,
1999).
Cambios significativos ya pueden ser notados
en la estructuración de las instituciones.
Entre ellas, la organización de una parte de
la sociedad en torno al trabajo voluntario,
designado como Tercer Sector, que pasa a
intervenir de forma creciente en las diversas
esferas de toma de decisión. Son personas
activas, que se destacan por un nivel de
conciencia más elevado en relación a la
ineficiencia del sistema para producir justicia
y equidad, además de mantener la diversidad
cultural y ecológica.
En grandes empresas, localizadas en diversos
países, son visibles las señales de cambios
organizacionales importantes, en los cuales
son despreciadas las soluciones rápidas de
mejorías competitivas, con el objetivo de
alcanzar posiciones superiores, desarrollando
relaciones “humanizadas” con los clientes,
suministradores, funcionarios y la comunidad.
Un nuevo paradigma gerencial va naciendo en
las prácticas gerenciales de algunos dirigentes,
pioneros en el ejercicio de su verdadero papel
social y en el reconocimiento del carácter de
ciudadanía corporativa de las empresas.
Tales transformaciones reflejan las intensas
preocupaciones por parte de la humanidad
con los destinos del planeta acelerando la
comprensión de que el desarrollo deseado,
en realidad no corresponde, solamente, a un
proceso de transformaciones estructurales
económicas sino, principalmente, ecológicas
y sociales.
Otro cambio que apenas comienza a ser notado,
es respecto a la educación. Dada su extrema
importancia para la ampliación y profundización
de la conciencia ambiental y de las exigencias en
relación a la alteración de valores, los cambios
educacionales deben ser intensificados. A
través del conocimiento se amplía, cada día,
la constatación de que fenómenos ecológicos
de pequeña escala dieron lugar a fenómenos
globales. La comprensión metodológicas y
las consecuencias de este hecho resultan
del reconocimiento de que la naturaleza es
un sistema complejo compuesto por un gran
número de elementos interconectados.
El análisis del objeto ambiental produce
cambios en la visión sistémica y, de esa forma,
un nuevo paradigma científico metodológico
aparece para integrar los diferentes campos
del conocimiento, traducido por el enfoque
interdisciplinario.
“El enfoque interdisciplinario viene
cuestionando la propia filosofía de la
enseñanza, desapareciendo la ideología
de modelo de superespecialización. La
educación ambiental no se adecua a los límites
impuestos por las disciplinas y a las “curricula”
consideradas aisladamente y a la organización
del conocimiento en departamentos estancos”
(MAIMON, 1993:29). Por lo tanto mientras
la educación esté, de forma predominante,
aliada a las instituciones que a su vez forman
alianza con el poder político y económico,
continuará siendo alienadora, en tanto un
cúmulo de informaciones que no liberan a los
hombres de los valores y prácticas actuales de
la civilización industrial.
El hombre debe trabajar en busca de cambios
de valor, para alterar del sentido antropocéntrico
del sistema al sentido ecocéntrico. Esto significa
que cada uno de nosotros debe constituirse
como agente modificador y colocarse como
elemento integrante de un sistema socioeconómico-ecológico sustentable. Este
sistema debe adoptar valores que tengan como
objetivo el equilibrio del sistema terrestre, el “yo
y el tú” y el respeto por la vida, ya que la vida
debe tener su valor justificado por si misma.
Solo así se establecerá una ética ambiental,
una ética que busca la integración de las
esferas social, económica y ecológica, en
otras palabras, una nueva ética en busca de
sustentabilidad.
Para eso PROOPS (1997) hace algunas
recomendaciones: tener clara visión del estado
del mundo en dirección a la cual se quiere
avanzar; las políticas creativas deben ser de
largo plazo (más de un siglo) y formuladas
con participación social, pues el consenso es
fundamental; el consenso debe ser obtenido
de forma evolutiva, mediado por la educación
y la persuasión, y no por la coerción; para
eso es esencial el ejercicio del liderazgo del
poder político y de la administración civil;
metas y políticas a ser establecidas, deben
admitir que la reestructuración económica es
ciertamente, un camino a ser seguido, dado
el estado actual del mundo, pasando inclusive
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental por la reestructura de los patones de consumo;
esto es, según “una cuestión de fe en el buen
sentido de la humanidad y en la efectividad
de la educación.”
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II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental GESTION AMBIENTAL
Rachel Negrão Cavalcanti
Docente en el Departamento de Administración
y Política de Recursos Minerales
del Instituto de Geociencias de la UNICAMP
I.
EVOLUCION DE LA
PERCEPCION DE LOS
PROBLEMAS AMBIENTALES
Y DE LA GESTION
AMBIENTAL
Actualmente se deben reconocer los esfuerzos
realizados, que manifiestan la necesidad
de atención y de acciones concretas para
cambiar de la situación. Son cambios básicos
necesarios, en los cuales la sustentabilidad
ambiental se viene tornando el principio
organizador del desarrollo sustentable.
Los esfuerzos efectivamente realizados reflejan
la comprensión de los problemas ambientales,
correspondientes a cada época, y la forma en
que ellos vienen afectando la Tierra y a la vida
del Hombre en ella.
A inicios de la década del setenta, con relación
a la situación ambiental, el aumento de la
población mundial, además de los derrames de
petróleo en los océanos y de las emisiones de
dióxido de carbono, constituían las principales
amenazas al bienestar del Hombre. Al inicio
de la década siguiente la percepción de los
problemas se amplía, ya se discutía el efecto
invernadero, la contaminación de los océanos,
la deforestación, la pérdida de la biodiversidad
y la lluvia ácida. A finales de la misma
década, otros factores eran incorporados
como amenazas no solo para el Hombre,
sino también para el Planeta. Entre ellos se
destacaban: el agravamiento de los cambios
climáticos globales, la reducción de la capa
de ozono asociada a los CFC’s, los residuos
27
28
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
tóxicos, la pérdida de hábitats, la contaminación
de las aguas superficiales y subterráneas, la
disponibilidad de agua dulce, la intensificación
de la degradación ambiental de los países
en desarrollo, el desperdicio de energía,
las pérdidas de suelo y la desertificación, la
marginalización.
problemas para el desarrollo. Como no
podría ser de otra manera, propone diversas
soluciones y estrategias de gestión.
El análisis que sigue, tiene como referencia la
formulación de COLBY (1990).
A)
Los esfuerzos por percibir y entender los
problemas ambientales hizo que el Hombre
también entendiese cuál es el tipo de relación
entre él y la naturaleza que determinará
los problemas ambientales, su intensidad
y calidad. Al admitirse que toda actividad
humana, económica y sociocultural tiene
lugar en un contexto biofísico y que interfiere
en él, hace necesario transformar la calidad e
intensidad de esas relaciones.
En este contexto, la gestión ambiental,
entendida, de manera amplia como el “campo
que busca equilibrar la demanda de recursos
naturales de la Tierra con la capacidad del
ambiente natural, debe responder a esas
demandas en una base sustentable”(COLBY,
1990, p.1), surge como el elemento fundamental
en la búsqueda de la sustentabilidad ambiental.
Su principal objetivo es conciliar las actividades
humanas y el medio ambiente, a través de
instrumentos que estimulen y viabilicen esa
tarea, la cual presupone la modificación del
comportamiento del Hombre en relación con
la naturaleza, debido a la actual situación de
degradación de la naturaleza.
I.1. Los cinco paradigmas de la gestión
en la relación entre el hombre y la
naturaleza
Las diferentes etapas de esa progresión para
comprender los problemas ambientales y sus
causas, corresponden a diferentes maneras
de describir la relación fundamental entre el
Hombre y la naturaleza, y por tanto a cinco
estadios en la evolución de la percepción de
esa relación, que se traducirán en la gestión
que es practicada.
COLBY (1990) identificó cinco elementos
que más se destacan y los asoció a cinco
paradigmas1 , cada uno de ellos con interrogantes
y exigencias diferentes, percibiendo diferentes
amenazas y riesgos que se presentan como
1
Paradigma: una forma de percepción
aceptada por todos; un modelo en torno del
cual la realidad está organizada. (BERMAN,
1981 apud COLBY, 1990, p. 5)
Economía de frontera
Fue el paradigma dominante en los países
industriales hasta los años sesenta, en el
cual la naturaleza existe como un instrumento
para beneficiar al Hombre, siendo explorada,
manipulada y modificada por él, sin importar
la manera, siempre para mejorar la calidad
material de su vida.
La naturaleza corresponde al mismo tiempo
a la oferta infinita de recursos físicos y como
receptáculo de los subproductos del sistema de
producción y de consumo. Así se establece un
flujo de recursos de la naturaleza a la economía
y otro flujo de residuos de vuelta para el medio
ambiente.
En la teoría y en la práctica, economía y
naturaleza están separadas, siendo que
el proceso económico de producción y
consumo ocurren dentro de un sistema
totalmente cerrado, en el cual los únicos
factores limitantes son trabajo y capital, pues
el resto es contorneado por los avances
tecnológicos con su inconfundible capacidad
de resolver problemas.
Ese enfoque originó una forma de gestión
de la relación entre la actividad humana y la
naturaleza, de orientación unilateral, sin duda
antropocéntrica, donde el daño, cuando era
notado, podía ser fácilmente reparado, gracias
al desarrollo tecnológico que, así como el
progreso y el crecimiento económico, también
era infinito.
La debilidad de ese abordaje surgió de la
diferencia existente entre vulnerabilidad y daño
ecológico entre los ecosistemas tropicales y
templados y de las diferencias entre los tipos de
problemas ambientales que ellos enfrentaban.
Hasta hace poco, sólo el agotamiento y los
daños ecológicos impuestos a los trópicos
eran irreversibles, mientras que los problemas
ambientales de los países industrializados eran
muy diferentes, se relacionaban más con la
contaminación industrial.
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental B)
Ecología profunda
Es considerado el paradigma opuesto al anterior,
correspondiendo más característicamente a
un movimiento político, a un sistema ético,
de valores fundamentalmente diferente,
reaccionando contra las consecuencias del
sistema dominante, que dejó atrás aspectos
éticos, sociales y espirituales que intentan ser
rescatados por la ecología profunda.
Al contrario de la jerarquía de la economía
de frontera, el Hombre es colocado en una
posición de subordinación a la naturaleza, lo
que fundamenta el establecimiento de algunos
de sus dogmas básicos: igualdad de las
especies, reducción de la población humana,
autonomía bioregional (reducción de la
dependencia económica, tecnológica, cultural y
de comercio apenas entre regiones integradas,
con características ecológicas comunes),
promoción de la diversidad ecológica y cultural,
economía orientada al no crecimiento, fin
de la dominación de la tecnología, mayor
uso de sistemas tecnológicos y de gestión
de sociedades nativas. A pesar que su
implementación exija profundas reformas
en los sistemas legales, económicos y
sociales, así como en las concepciones de
desarrollo, algunos de sus principios podrán
ser aprovechados en futuras concepciones
de desarrollo.
Su fragilidad está vinculada a su propia
inviabilidad, pues no es posible esperar que el
mundo retorne a un estilo de vida tan diferente
del actual, además de ser impracticable,
para un gran número de personas sería
indeseable.
C)
Los límites aceptables de contaminación, eran
determinados por la aceptación y viabilidad
económica a corto plazo de las empresas,
lo que los tornaba arbitrarios a la mayoría
de ellos. Se justificaba porque los niveles
ecológicamente correctos todavía no eran
conocidos.
En la industria, la gestión ambiental tenía
como principal objetivo controlar el daño, los
límites se concentraban, predominantemente
en medidas al final del proceso, en lugar de un
tratamiento en toda la planta.
Los resultados de este enfoque con relación a
las respuestas de las empresas, son todavía
menos significativos, pues la gestión ambiental
es vista como costo adicional, que no tiene
facilidades de traducir beneficios ecológicos
en términos monetarios. Los problemas
ambientales todavía no son asimilados
como límites reales, principalmente debido
al carácter omnipotente de la tecnología,
entonces, la interacción entre la actividad
humana y la naturaleza se mantiene unilateral
y antropocéntrica, produciendo crecientes
saldos negativos para la naturaleza.
D)
Gestión de Recursos
La principal razón de cambio del paradigma
anterior a este, se asocia al crecimiento
de los movimientos ecológicos en algunos
países en desarrollo. Tema básico del Informe
Brundtland, este tipo de abordaje tiene como
eje central, la incorporación de todo tipo de
recursos, biofísicos, humanos, financieros y de
infraestructura, en los cálculos de las cuentas
nacionales.
Protección Ambiental
A fines de la década del sesenta, los problemas
ambientales de los países industrializados,
como la contaminación, la destrucción de
hábitats y de especies, exigieron mayor
atención, lo que trajo como consecuencia el
debilitamiento del paradigma dominante hasta
entonces.
La estrategia de ese paradigma fue la
institucionalización del medio ambiente, de
los estudios de impacto ambiental como forma
legal de evaluar los costos y beneficios de
la contaminación ambiental. Los gobiernos
crean agencias de protección ambiental,
responsables del establecimiento de límites
y mecanismos de corrección cuando éstos
fueran sobrepasados, complementados por
instrumentos de comando y control.
Se contrapone directamente con el paradigma
anterior en el tratamiento de algunos temas:
los vinculados con el agotamiento de recursos,
ahora considerado tema de preocupación;
la contaminación pasa a ser vista como un
recurso negativo, que provoca la degradación
del capital natural; el clima y los procesos
de regulación son recursos fundamentales y
vitales, que deben ser gerenciados por este
enfoque; parques y reservas son considerados
recursos genéticos y elementos fundamentales
como reguladores climáticos.
Permanece, la concepción antropocéntrica,
de acuerdo con la cual los recursos deben ser
gerenciados para que puedan ser usados de
forma continua. Ese tipo de idea era justificada
29
30
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
pues predominaba una onda de optimismo, en
función de modelos que respondían al Club de
Roma, suplantando sus conclusiones acerca
de la escasez. Al mismo tiempo, la crisis
de la deuda de los países en desarrollo se
tornaba más aguda, estimulando el aumento
de las tasas de extracción y de destrucción
de recursos naturales, para viabilizar el pago
de la deuda y la atención de necesidades
inmediatas, impuestas por el crecimiento muy
rápido de las poblaciones de estos países.
Son factores que, considerados en su conjunto,
fomentaron la continuación de los esfuerzos,
fuera de los círculos políticos y económicos
de decisión, conducidos, principalmente
por organismos no gubernamentales, que
llevaron al perfeccionamiento de técnicas
y metodologías de monitoreo ambiental,
disponibilidad de informaciones con relación
al agotamiento de recursos, etc.
Las estrategias de gestión inherentes a
este paradigma, también identificado como
Eficiencia Global, deben incluir: eficiencia
energética, conservación de recursos en
general, restauración ecológica, monitoreo
de la salud social y de los ecosistemas,
adopción del principio del contaminador
pagador, para internalizar los costos sociales
de la contaminación y preferencialmente el
uso de tecnologías limpias. En este sentido, el
tema principal en la utilización de las fuerzas
del mercado para una gestión ambiental
eficiente.
E)
Ecodesarrollo
Habiendo evolucionado a partir de las
limitaciones de las anteriores, el ecodesarrollo
se coloca como un paradigma más adecuado
al futuro, pues es él que presupone mayores
y más profundos cambios en el pensamiento
y en la práctica.
La gestión ambiental es reorientada hacia la
protección ambiental, no más en un sistema
cerrado, el cual es sustituido por el modelo
de economía biofísica, una economía abierta,
termodinámicamente encajada dentro del
ecosistema, parte del flujo de recursos
biofísicos (energía, materiales y los ciclos
de procesos ecológicos) sale del ecosistema
para la economía, y la energía degradada (no
utilizable) y otros subproductos (contaminación)
fluyen de vuelta para el ecosistema.
Uno de los principales objetivos de este
paradigma es sustituir el principio del
contaminador pagador por el principio de pagar
para prevenir la contaminación, por medio de
la reestructuración de la economía, de acuerdo
con los principios ecológicos de reducción de
la actividad económica.
El ecodesarrollo incorpora preocupaciones
culturales y de equidad social presentes en
varias escuelas de la ecología profunda, en
un movimiento dirigido a sintetizar valores
biocéntricos y antropocéntricos, convergiendo
en el ecocentrismo, en una posición ni por
encima ni por debajo de la naturaleza. El autor
también traduce ese movimiento como una
tentativa de ecologizar la economía, tarea que
exige la incorporación de las incertidumbres
ecológicas en un modelo económico y en
mecanismos de planificación, determinando
la incorporación de todas las partes en el
establecimiento de metas, selección de medios,
división de responsabilidades y beneficios.
La concepción de ecodesarrollo, su teoría
de gestión ambiental, de desarrollo y medio
ambiente se fundamentan en el reconocimiento
de que el Hombre y la naturaleza no son
desligados como suponían la filosofía occidental
y los enfoques gubernamentales.
La propuesta de un modelo alternativo de
desarrollo, coincide con un período de flujo
intenso, en dirección a una síntesis de los
cinco paradigmas, o a otro diferente, que
traduzca una nueva etapa de la evolución
y conocimiento del Hombre. Dado que los
imperativos económicos y ambientales que se
imponen aumentan a cada una de las etapas,
aún hoy es la relación entre el medio ambiente
y los estadios de desarrollo diferenciados
que constituyen el desafío que necesita ser
resuelto.
Es necesario que el próximo paradigma
rompa con la resistencia a los cambios,
provoque el fin de la inmovilidad política,
cultural, y del comportamiento, estimulando
las transformaciones institucionales y la
cooperación efectiva entre países ricos y
pobres, de la forma exigida para enfrentar los
desafíos actuales.
El momento actual de la relación entre Hombre
y naturaleza y de su percepción, las discusiones
en torno a los medios de implementar el
desarrollo sustentable se reflejan en las
propuestas de política y en los conceptos e
instrumentos de gestión ambiental y desarrollo,
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental así como en el progreso del dominio de uso de
estos instrumentos, tanto en nivel de gobierno,
como en nivel de empresas.
II.FACTORES DETERMINANTES
DE LA GESTION AMBIENTAL
Con la evolución de los paradigmas, la mayoría
de las empresas reformuló su enfoque con
relación al medio ambiente en respuesta a
estas transformaciones, que se manifiestan
a través de las presiones ejercidas por los
diversos segmentos de la sociedad con los
cuales las empresas mantienen relación.
Los elementos de presión varían de acuerdo
con los grados de desarrollo del país donde
la empresa está instalada, pues este es el
factor fundamental que determina la acción
de la sociedad civil organizada, una de las
principales fuentes de presión. Este segmento
actúa algunas veces como consumidor que
conoce las diferencias entre los productos que
están disponibles, con relación a sus impactos
ambientales; otras veces actúa como población
directa o indirectamente afectada por algún tipo
de problema ambiental.
Al ser establecido el canal de presión, las
autoridades del gobierno deberán reaccionar
en el sentido de reglamentar la acción
contaminadora a través de leyes, reglamentos
u otros mecanismos inductores de medidas
preventivas o correctivas, pero que resulten en
la reducción de la degradación ambiental.
La intensidad de las presiones es menor en
países menos desarrollados, donde la sociedad
todavía no alcanzó un nivel de participación
efectivo y/o donde el gobierno no tiene políticas
específicas, o todavía no dispone del aparato
exigido para la implementación de esta política,
en caso que ella exista. En estos casos, cuando
se trata de países exportadores, la presión
podrá ocurrir a partir de importadores de países
desarrollados o de empresas competidoras
que actúan bajo condiciones más rígidas de
funcionamiento.
A pesar de esto, persisten los casos en
los que la relación entre empresa y medio
ambiente todavía es un asunto ignorado, o no
es bienvenido pues la protección ambiental
todavía es entendida solamente como costos
adicionales que perjudican la competitividad y
el crecimiento de la empresa.
Estos todavía coexisten y, en algunos casos
compiten con empresas que consiguen
incluir el medio ambiente y su protección, con
reducción de costos presentes y prevención
con relación a importantes gastos en el futuro,
relativos a la mitigación o corrección de daños
acumulados.
Cada vez se torna más difícil ignorar el tema,
debido a la creciente cantidad de medidas
legales restrictivas, tanto internas en los
países, como aquellas medidas referentes a
normas y tratados internacionales que regulan
el comercio exterior, buscando restringir la
comercialización de productos contaminados o
provenientes de países que perjudican el medio
ambiente. Consecuentemente, es creciente la
exigencia de desarrollar una nueva relación
con los evaluados en una investigación que
incluyó las dieciséis mayores empresas de las
ramas de la minería, manufactura, tecnología y
servicios, con actuación en Canadá, Dinamarca,
Francia, antigua Alemania Occidental y Reino
Unido (TAYLOR, 1992 apud PARIZOTTO,
1995). Los dos principales motivos que
condicionan los cambios de actitudes de esas
empresas con relación al medio ambiente
fueron: la legislación y la mejora tecnológica.
Estos fueron seguidos por las presiones de
las organizaciones no gubernamentales,
de clientes y empleados, nuevos negocios,
sistema de control de calidad, orientación de
la matriz y accidentes.
A pesar del papel desempeñado por todos
los factores que en las investigaciones
se tornan explícitos, el comportamiento
ambientalmente sano de las empresas
todavía no es una regla seguida por todos,
aún cuando se trata de empresas que actúan
en los países desarrollados. Empresas
de la Comunidad Europea asumen que la
responsabilidad ambiental solamente formará
parte de sus estrategias gerenciales si fuera
comprobada su viabilidad técnico-económica
y de mercadotecnia (MAIMOM, 1992).
Se confirma lo que ya había sido identificado
como el principal factor determinante, aunque
pocas veces mencionado. Costos y mercado,
que determinarán los lucros, son los factores
realmente determinantes de cambios en
el comportamiento de las empresas. Tal
observación es coherente con los resultados
de las investigaciones mencionadas, si la
fuerza de la opinión pública no sea suficiente
para alterar la situación de los productos en
el mercado.
31
32
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
III.PRINCIPALES ENFOQUES DE
LA GESTION AMBIENTAL
Conforme la problemática ambiental se fue
imponiendo a las empresas, a través de las
transformaciones de paradigmas, de los
elementos de acondicionamiento, hay una
alteración de las formas de incorporación
de la variable ambiental en las prácticas
empresariales.
Hasta la década del setenta, el comportamiento
predominante de las empresas de los países
desarrollados fue la estrategia “contaminar y
después descontaminar”, o “la solución para
la contaminación es la dilución”. Tenia como
objetivos cumplir las normas de contaminación
y evitar accidentes, buscando prioritariamente,
la maximización de los lucros de la empresa
dentro de un horizonte de tiempo muy corto.
Tal abordaje es perfectamente coherente con
el paradigma dominante en aquel momento,
de la Economía de Frontera. De acuerdo
con SÁNCHEZ (1994), lo que determina la
inviabilidad de ese tipo de comportamiento es el
crecimiento del volumen de contaminantes y la
saturación del medio ambiente como receptor,
exigiendo, por tanto otros instrumentos.
La situación determinó una nueva forma
de comportamiento, reactiva como la
primera, pero más adecuada a las premisas
que caracterizaban el paradigma de la
Protección Ambiental, que busca controlar
la contaminación, limitándose a reducir las
emisiones, de acuerdo con los patrones legales
establecidos, a través de la instalación de
nuevos equipamientos de control de emisiones
en el final del proceso, también denominados,
tecnologías “end of pipe” o de fin de línea. Su
significado en términos de costos adicionales
y la necesaria, pero no siempre posible
transferencia al precio de los productos, la
cual todavía hoy es un argumento que justifica
la incompatibilidad entre responsabilidades
ambientales de la empresa y maximización
de lucros.
Otro camino, dentro del mismo abordaje
de protección ambiental fue la adopción de
tecnologías de proceso menos contaminadoras,
muchas veces más eficientes, que buscaban
adaptar antiguos procesos, ahorrar energía
y materias primas, además de minimizar
la generación de residuos. En los países
desarrollados los resultados fueron notables,
como en el caso del consumo total de
energía del sector industrial que diminuyó
el 6% en el período entre 1970 y 1985, sin
disminuir la participación en la producción
total; la industria química redujo 57% de su
consumo de energía por unidad de producto,
así como las industrias de cemento, papel y
aluminio también presentaron reducciones
considerables en el consumo de energía
(INSTITUT DE L’ENTREPRISE, 1990 apud
MAIMOM, 1992).
El foco principal aún es el proceso productivo
que, con los nuevos componentes mencionados,
demuestran la evolución de la percepción
e incorporación de la gestión ambiental,
adquiriendo formas de comportamiento de
acuerdo con el paradigma de la Gestión de
Recursos.
El cuarto enfoque, que determina un nuevo
patrón de gestión ambiental de las empresas,
corresponde a la estrategia más reciente, menos
adoptada, que deja de enfocar exclusivamente
el proceso productivo, incluyendo también el
producto final entre sus preocupaciones, con
el objetivo de minimizar su potencial como
fuente de contaminación. Para eso, el énfasis
de la empresa pasa a ser todo el proceso,
buscando optimizar el desempeño ambiental
de forma integrada, desde los insumos
que serán utilizados, la tecnología para su
procesamiento, el consumo de energía, las
emisiones, la generación de residuos, hasta
el producto final que será comercializado.
Las formas más avanzadas de ese enfoque
incluye la gestión de riesgos asociados a
infiltraciones, explosiones, liberación accidental
de contaminantes, insumos o productos, así
como los riesgos ambientales relacionados
a la salud humana o a la integridad de los
ecosistemas (SÁNCHEZ, 1994).
En ese estado, percibido a partir de la década
de los ochenta en los países desarrollados, la
función ambiental, poco a poco, se incorpora a
la actitud de la empresa, como una necesidad
de supervivencia, no sólo de la propia,
sino de todo el sistema. Las acciones de la
empresa dejan de ser simplemente reactivas
o defensivas, pasando a ser preventivas y
proactivas, en función, principalmente, de la
evolución del nivel de conciencia ecológica.
En la práctica actual de las empresas, como
expresa SÁNCHEZ (1995), todos estos
enfoques coexisten, muchas veces dentro de
una misma empresa, pues ningún de ellos
substituye al anterior.
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental IV.PRINCIPALES
INSTRUMENTOS DE
GESTION AMBIENTAL
Los procesos descritos de la evolución de
la conciencia ambiental, que se reflejan en
políticas gubernamentales de protección
ambiental y en respuestas producidas por los
agentes económicos, llevaron al desarrollo de
una serie de herramientas, aplicadas a los más
variados tipos de iniciativas. Aplicadas en todas
las fases de las iniciativas, éstas pueden ser
preventivas, correctivas, de remediación, y/o
proactivas, dependiendo de la fase en que son
implementadas. Los principales instrumentos
serán apenas mencionados a continuación,
siendo la Evaluación de Impacto Ambiental
uno de los más importantes y antiguos, de uso
más común y aceptado. Eso no significa que
sea suficiente para la obtención de los mejores
resultados en el ámbito de calidad ambiental,
que sólo será alcanzada con la utilización de
varios de esos instrumentos.
sistemático de la variación temporal y espacial
de varios parámetros ambientales, de los
cuales forma parte la selección de datos y
su interpretación. Su importancia se debe
al hecho de que el programa posibilita una
evaluación constante del programa de gestión
ambiental, dirigido a los puntos equivocados
que deben ser solucionados, además de
poder detectar posibles desperdicios, u otros
eventos en el proceso productivo, que estén
elevando los costos. Su relevancia también
se debe a su papel en el mantenimiento
de un buen relacionamiento con órganos
gubernamentales y comunidades, por permitir
la verificación sistemática de la conformidad
de las operaciones en cuanto a los patrones y
normas establecidos.
Toda la eficiencia de ese instrumento dependerá
de la selección de los indicadores ambientales,
de la localización de los puntos de muestreo de
las estaciones de control, período, frecuencia
y registros de las muestras.
C)
A)
El origen de la evaluación de impacto ambiental,
como una actividad formalmente sistematizada
e institucionalizada, se debe a la promulgación
del National Environmental Policy Act (NEPA),
en los Estados Unidos, en 1969, incorporado
en otros países solamente después de la
Conferencia de Estocolmo en 1972 (MAGRINI,
1990).
Desde entonces, la evaluación de impacto
ambiental se tornó muy conocida, siendo
el instrumento de gestión ambiental de
uso más difundido, pues se tornó parte
integrante de la política ambiental en varios
países. Al incorporar el análisis de impactos
físicos, biológicos y sociales, para RATTNER
(1992), su mayor importancia no se refiere
a sus aspectos cuantitativos, pero sí de la
identificación explícita de los daños y costos
causados al medio ambiente y a la sociedad,
por agentes o procesos destructivos. Dada su
relevancia, este instrumento será tratado con
detalle en un capítulo específico.
B)
Auditoría ambiental
Evaluación de Impacto Ambiental
Programas de Monitoreo
Ambiental
Considerado como un instrumento esencial
para cualquier sistema de gestión ambiental, el
monitoreo ambiental comprende el seguimiento
Junto con las evaluaciones de impacto
ambiental, la auditoría ambiental se torna
una de las herramientas de gestión ambiental
más utilizada por los sectores industriales,
principalmente debido a presiones provenientes
del poder judicial. Actualmente, su uso
predominante en los Estados Unidos, Canadá
y Europa es voluntario.
Según AMARAL (1993), la concepción más
difundida es la de la Comunidad Económica
Europea, que la define como una herramienta
de gestión que comprende una evaluación
sistemática, documentada, periódica y objetiva
del desempeño de una organización, de su
sistema de gerencia y de los equipamientos
destinados a la protección del medio ambiente.
Sus principales objetivos son: facilitar la gestión
y el control de sus prácticas ambientales,
y evaluar el cumplimiento de la legislación
ambiental existente.
D)
Análisis de riesgos
Se trata de un instrumento de gestión ambiental
que es desarrollado conjuntamente con la
evaluación de impacto ambiental o puede ser
realizado de forma independiente. Consiste
en la identificación de elementos y situaciones
de una actividad cualquiera o de un producto,
que represente riesgos al medio ambiente
33
34
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
físico y a la salud del hombre o de otros
organismos. Son partes de un proceso
de análisis de riesgo: a) identificación y
clasificación de eventos peligrosos, a través de
inspecciones, investigaciones, cuestionarios,
etc.; b) determinación de la frecuencia de
ocurrencia a través de cálculos de probabilidad;
c) análisis de los efectos y daños asociados a
los eventos a través de modelos matemáticos;
d) determinación de técnicas de control y
mitigación.
técnicas y económicamente viables, además de
ser suficientemente flexibles como para permitir
alteraciones y, principalmente, que el área
tenga algunas posibilidades de uso. También
debe contener un análisis de alternativas
tecnológicas, pues la utilización futura del área
está condicionada para la disponibilidad de
tecnología de recuperación, que dependerá de
la actividad a ser desarrollada en el local.
G)
E)
“Due diligence”
Se trata de un instrumento cuya utilización
está asociada a fusiones, adquisiciones de
compañías o terrenos, o aún a un tipo de uso
más reciente, por ocasión de la realización
de seguros ambientales, pues comprende
actividades de investigación realizadas con el
objetivo de identificar potenciales obligaciones
y/o costos ambientales, también denominados,
pasivo ambiental, causados por el propietario
anterior.
Forma parte de esta actividad, el estudio
de la historia ambiental de la empresa o del
sitio, de su pasivo ambiental, acompañado
por inspecciones, muestras de los diferentes
componentes del medio, ensayos de laboratorio,
etc.
F)
Programas de medidas
de emergencia
Programas de recuperación
ambiental
Constituye un instrumento de planificación y
gestión ambiental, en la medida en que debe
estar previsto desde las fases iniciales de un
proyecto, pudiendo, inclusive, interferir en las
orientaciones técnicas del mismo y aplicarse a
áreas consideradas degradadas, o sea, aquellas
que resultan de procesos perjudiciales, por los
cuales se pierden o se reducen algunas de las
propiedades del medio ambiente, tales como,
calidad o capacidad productiva de los recursos
ambientales (atmósfera, aguas superficiales
y subterráneas, estuarios, mar territorial, sol,
subsuelo y elementos de la biosfera).
Un programa de recuperación debe formar
parte de la planificación del proyecto, con el
objetivo de presentar soluciones para que el
área a ser degradada presente nuevamente
condiciones de equilibrio dinámico con su
entorno, con vistas de su futura utilización.
El plan debe contener indicaciones que sean
Desarrollados de forma de complementar
los análisis de riesgo, comprenden la
formulación de una serie de acciones dirigidas,
principalmente, a atender emergencias en el
caso de la ocurrencia de cualquier tipo de
accidente ambiental.
Un programa de medidas de emergencia
integrado, deberá englobar el mayor número
de áreas de trabajo de un emprendimiento,
desde su formulación. Es indispensable que
contenga, como mínimo, el programa de
intervención, para garantizar la eficiencia y
alto grado de control, en caso de ocurrencia
de un accidente ambiental. Tendrá mayor
alcance y por consiguiente, será más eficiente,
sí también incluye: estudios de medidas
preventivas, con el objetivo de minimizar
daños al medio ambiente y el riesgo a los
trabajadores y población vecina; programa
de capacitación en prevención de riesgos y
medidas de emergencia, con el objetivo de
alcanzar una mayor eficiencia en caso de
accidentes; programas de comunicación, con
el objetivo de mantener bien informados a los
funcionarios, a las comunidades vecinas, a la
prensa y a órganos del gobierno.
H)
Programas de comunicación
SÁNCHEZ (1994) caracteriza los programas
de comunicación como los complementos
más importantes de cualquier programa de
gestión ambiental, los más aceptados por las
empresas, pero los menos comprendidos,
pues son frecuentemente confundidos con
programas de relaciones públicas o publicidad
para vender nuevos productos. Tales programas
deben actuar buscando informar a la opinión
pública sobre sus actividades y programas
ambientales y al mismo tiempo, oír opiniones y
percepciones de la población respecto de esa
actuación. Debe buscar construir la imagen de
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental la empresa, “a través del diálogo y del respecto
a los ciudadanos, incluyendo la comunidad en
la que la empresa está instalada, la opinión
pública de modo general y los agentes de los
órganos gubernamentales” (SÁNCHEZ, 1994,
p.70).
BIBLIOGRAFIA
AMARAL, S. P. Auditoria Ambiental: Uma
Ferramenta de Gestão Ambiental nas
Empresas. Saneamento Ambiental.
n.25, p.40-50, 1993.
COLBY, M. E. Environmental Management
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Paradigns. World Bank Discussions
Papers. n.80, 1990.
MAGRINI, A. A. Avaliação de Impactos
Ambientais. In: MARGULIS, S. Meio
Ambiente: Aspectos Técnicos e
Econômicos. Rio de Janeiro, IPEA/
Brasília, IPEA/PNUD, 1990.
MAIMOM, D. Ensaios sobre Economia do
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1992.
PARIZOTTO, J. A. O Gerenciamento Ambiental:
Estudo de Caso de Cinco Empresas de
Mineração no Brasil. Rio de Janeiro,
CNPq/CETEM, 1995. (Série Qualidade
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RATTNER, H. Tecnologia e Desenvolvimento
Sustentável: uma avaliação crítica.
NOZOE, N. coord. Contabilização
Econômica do Meio Ambiente:
Elementos Metodológicos e Ensaio de
Aplicação no Estado de São Paulo. São
Paulo, Secretaria do Meio Ambiente,
1992, p. 63-76. (Série Seminários e
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SÁNCHEZ, L. E. Gerenciamento Ambiental
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de Administração. v.29, n.1, p.67-75,
1994.
SÁNCHEZ, L. E. The Challenge of
Environmental Sustainability in Mineral
Sector. In: First International Symposium
on Mining and Development. Campinas,
1995. Proceedings. Campinas/S.Paulo,
1995, p. 150-158.
35
36
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
EVALUACION DE IMPACTO AMBIENTAL
Luis Enrique Sánchez
Departamento de Engenharia de Minas
Escola Politécnica da
Universidad de São Paulo
El término “Evaluación de Impacto Ambiental”
tiene hoy diferentes sentidos. Por este
término, se designan diferentes metodologías,
procedimientos o herramientas, que se emplean
por agentes públicos y privados en el campo
de la Planificación y la Gestión Ambiental. Se
utiliza para describir los impactos ambientales
resultantes de los proyectos de ingeniería, de
obras o actividades humanas de cualquier tipo,
tanto incluyendo los impactos causados por
los procesos productivos, como los productos
de esa actividad. También se emplea, para
describir los impactos que pueden provenir de
una determinada instalación a ser implantada,
así como para designar el estudio de los
impactos, que ocurrieron o están ocurriendo
como consecuencia de una determinada
emprendimiento o un conjunto de acciones
humanas.
Así, es común encontrar, bajo la denominación
de evaluación de impacto ambiental, actividades
tan diferentes como:
(i) previsión de los impactos potenciales
que un determinado proyecto de
ingeniería podría causar, en caso de ser
implantado;
(ii) estudio de las alteraciones ambientales
ocurridas en una determinada región o
determinado lugar, como consecuencia
de una actividad individual, o de una
serie de actividades humanas, pasadas o
presentes; en esta acepción, la evaluación
de impacto ambiental, es también
llamada evaluación del daño ambiental,
o evaluación del pasivo ambiental, ya que
se preocupa de los impactos ambientales
negativos;
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental (iii) identificación e interpretación de los
“aspectos e impactos ambientales”,
resultantes de las actividades de una
organización, en los términos de las
normas técnicas de la serie ISO 14 000;
(iv) análisis de los impactos ambientales,
resultantes del proceso de producción,
de la utilización y desperdicio de un
determinado producto; esta forma
particular de evaluación de impacto
ambiental, también se conoce como
análisis del ciclo de vida.
Para cada una de las cuatro actividades,
anteriormente descritas como evaluación
de impacto ambiental, se han desarrollado
metodologías y herramientas específicas,
lo que es natural, pues sus objetivos son
diferentes.
para expresar algún concepto preciso, sino
que fueron tomadas de lo vernáculo. Por esta
razón es preciso definir con la mayor claridad
posible, lo que se entiende por expresiones
tales como “impacto ambiental”, entre otras.
En esta sección se presentarán algunas
definiciones de los términos “contaminación”,
“impacto ambiental” y “evaluación del impacto
ambiental”.
Contaminación, se entiende, frecuentemente
como la liberación, en las aguas, aire o suelo,
de toda y cualquier forma de materia o energía,
con intensidad, en cantidad, en concentración,
o con características tales que puedan causar
daños a la biota, incluyendo los seres humanos.
Aunque se encuentren muchas variaciones de
esa definición, acostumbran coincidir en dos
aspectos:
A pesar de todas estas acepciones ser válidas,
y que sea defendible el uso del término de
evaluación de impacto ambiental para todas
las actividades anteriormente descritas, el
término surgió y fue institucionalizado para
designar el primer sentido, o sea, el de prever
las consecuencias futuras sobre la calidad
ambiental de las decisiones que se toman
hoy. Es este sentido, que es la evaluación de
impacto ambiental se abordará en este texto.
(i) la contaminación es una situación de
carácter negativo, que provoca daños.
Para que se pueda dar una visión
razonablemente completa de la Evaluación
de Impacto ambiental (EIA), en esta acepción,
es preciso utilizar dos enfoques distintos, pero
complementarios. El primer enfoque estudia
el proceso de EIA, o sea, los procedimientos
y las diferentes actividades que deberán ser
ejecutadas para identificar, prever, y evaluar la
importancia de las consecuencias futuras de las
decisiones actuales. En el segundo enfoque,
se centra en los métodos y las herramientas
de identificación, previsión y evaluación de
los impactos ambientales y, en particular, la
realización del estudio de impacto ambiental
(EsIA). En este texto, el mayor énfasis le será
dado a este segundo enfoque, el proceso de la
EIA también será tratado, pero sólo de manera
introductoria.
“Cualquier alteración al medio ambiente, en
uno o más de sus componentes, provocada por
una acción humana “(Moreira,1992);
1. CONCEPTOS Y
DEFINICIONES
La gestión ambiental, utiliza varios términos
del lenguaje común. Al contrario de lo que
ocurre en las diversas esferas de la ciencia,
palabras tales como impacto, evaluación e
incluso la palabra ambiente o el término medio
ambiente no fueron acuñadas a propósito
(ii) la contaminación es causada por la
presencia o liberación de formas de
materia o energía. Por lo tanto, se la
puede representar en unidades físicas
mensurables; en consecuencia, se
pueden establecer límites o patrones.
Impacto ambiental acostumbra tener una
definición más amplia, tal como:
“Alteración de la calidad ambiental que resulta
de la modificación de los procesos naturales
o sociales provocada por la acción humana”
(Sánchez,1999);
“El cambio en un parámetro ambiental, en un
determinado período y en una determinada
área, que resulta de una actividad dada,
comparado con la situación que ocurriría
si esa actividad no hubiera sido iniciada”
(Wathern,1988).
Este concepto, se puede representar
esquemáticamente de acuerdo a la figura 1.
La definición propuesta por Wathern, tiene
la característica interesante de introducir la
dimensión dinámica de los procesos del medio
ambiente como base para comprensión de las
alteraciones ambientales. Un ejemplo de la
aplicación de este concepto, podría ser dado
mediante la siguiente situación: supongamos
una determinada área ocupada por una
formación vegetal que ha sido, en el pasado,
alterada por la acción del hombre a través
del corte selectivo de especies arbóreas. El
estado actual de la vegetación en esta área
37
38
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Figura 1: Concepto de impacto ambiental, según Wathern
se puede describir con ayuda de diferentes
indicadores, por ejemplo, la biomasa por
hectárea, la densidad de individuos arbóreos
con diámetro por encima de un determinado
valor o algún índice de diversidad. Si la
vegetación fue degradada por acción antrópica
en el pasado pero no sufre hoy presiones de
ese tipo, probablemente estará en proceso de
regeneración natural, o sea, tenderá, dentro
de cierto período, a volver a una situación
próxima a la original o de clímax. Sin embargo,
la descripción de la situación actual del área, a
través del uso de algún indicador, puede sugerir
que esta tendrá poca importancia ecológica por
abrigar pocos individuos arbóreos de gran
tamaño, por ejemplo. De cualquier forma, con
el pasar del tiempo, el área deberá estar en
mejores condiciones, conteniendo árboles
mayores y de mayor diversidad. De acuerdo
con el concepto de Wathern, si la obra va
a derribar la vegetación actual, su impacto
debería ser evaluado sin comparar la posible
situación futura (área sin vegetación), con la
actual, sino comparando a dos situaciones
hipotéticas futuras: aquella sin la presencia
de la obra propuesta con la situación que
será consecuencia de su implantación. No
obstante, es muchas veces difícil en la práctica,
utilizar ese concepto, la definición de Wathern
tiene la gran virtud de llamar la atención
sobre el carácter dinámico de los procesos
ambientales.
connotación negativa, en cuanto
impacto ambiental puede ser benéfico o
adverso;
•
contaminación refiere a materia o
energía, o sea, a unidades físicas que
pueden ser medidas y para las cuales se
pueden establecerse patrones (niveles
admisibles de emisión o de concentración
o intensidad);
•
embalses son ejemplos de obras
que causan un significativo impacto
ambiental sin que su funcionamiento
esté asociado a la emisión significativa
de contaminantes;
•
la contaminación es una de las causas
del impacto ambiental, pero los impactos
se pueden ocasionar por otras acciones,
además del acto de contaminar;
•
toda contaminación (o sea, emisión
de materia o energía más allá de la
capacidad asimilativa del medio) causa
impacto ambiental, pero, no todo impacto
ambiental tiene como su causa la
contaminación.
Se puede, también, plantear que el impacto
ambiental puede ser causado por una acción
que implique:
-
La supresión de un elemento del ambiente,
ejemplos:
- la supresión de componentes del
ecosistema, como la vegetación;
Ahora, se pueden destacar algunas
características esenciales del concepto de
impacto ambiental, comparándolo con el de
contaminación:
•
impacto ambiental es, sustancialmente
diferente a contaminación;
•
contaminación tiene solamente una
- la destrucción completa de hábitats
(por ejemplo, relleno de un manglar);
- la destrucción de componentes
físicos del paisaje (por ejemplo,
excavaciones);
- la supresión de elementos significativos
del ambiente construido;
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental -
-
- la supresión de referencias físicas
de la memoria (por ejemplo, lugares
sagrados como los cementerios,
lugares de encuentro de los miembros
de una comunidad).
La inserción de un elemento en el
ambiente, ejemplos:
- introducción de una especie exótica;
- i n t r o d u c c i ó n d e c o m p o n e n t e s
construidos (por ejemplo, embalses,
áreas urbanizadas).
Sobrecarga (introducción de factores
de “estrés” más allá de la capacidad
de soporte del medio, lo que genera
desequilibrio), ejemplos:
- todos los contaminantes;
- introducción de una especie exótica
(por ejemplo, conejos en Australia);
- r e d u c c i ó n d e l h á b i t a t o d e l a
disponibilidad de recursos para una
especie dada (por ejemplo, el impacto
de los elefantes en el Africa actual).
En relación a la evaluación de impacto
ambiental, se encuentran diferentes
definiciones en la literatura. Algunos ejemplos
son los siguientes:
“Actividad dirigida a identificar, prever, interpretar
y comunicar informaciones sobre las
consecuencias de una determinada
acción sobre la salud y el bienestar
humanos” (acción: “cualquier proyecto de
ingeniería, propuesta legislativa, política,
programa o procedimiento operacional”)
(Munn,1975).
“Procedimiento para alentar a las personas
encargadas de la toma de decisiones,
a tener en cuenta los posibles efectos
de los proyectos de inversión sobre la
calidad ambiental y la productividad de
los recursos naturales, e instrumento
para la recolección y la organización
de los datos que los planificadores
necesitan para lograr que los proyectos
se hagan compatibles con los principios
del desarrollo sustentable” (Horberry,
1984).
“Instrumento de política ambiental, formado
por un conjunto de procedimientos, capaz
de asegurar, desde el inicio del proceso,
que se haga un examen sistemático
de los impactos ambientales de una
acción propuesta (proyecto, programa,
plan o política) y de sus alternativas y
que los resultados sean presentados
de forma adecuada al público y a los
representantes por la toma de decisiones,
y sean por éstos considerados” (Moreira,
1992).
“Un proceso sistemático que examina
con anticipación las consecuencias
ambientales de acciones humanas”
(Glasson, Therivel y Chadwick, 1994).
“El proceso de identificar, prever, evaluar y
mitigar los efectos relevantes de orden
biofísico, social u otro de proyectos o
actividades, antes de ser tomen decisiones
importantes” (IAIA, 1996).
“evaluación del impacto,
simplemente definida, es el proceso
de identificar las consecuencias
futuras de una acción presente o
propuesta”
(definición adoptada por la
International Association for
Impact Assessment, IAIA).
Es conveniente conocer la relación entre la
terminología americana, muy usada en la
literatura internacional, y aquella adoptada en
muchos países latinoamericanos:
- en inglés la sigla EIA (Environmental
Impact Assessment) equivale a EIA
(Evaluación de Impacto Ambiental);
-
en inglés la sigla EIS, (Environmental
Impact Statement) equivale a EIA,
Estudio de Impacto Ambiental.
En la literatura técnica, también se encuentra
EIA como Environmental Impact Analysis y
EIR (Environmental Impact Report), como
sinónimo de EIS.
2.
BREVE HISTORIA DE LA
EVALUACION DE IMPACTO
AMBIENTAL
La evaluación de impacto ambiental (EIA) es
un instrumento de política ambiental adoptado
actualmente en numerosas jurisdicciones
(países, regiones o gobiernos locales, así
como por organizaciones internacionales como
bancos de desarrollo y entidades privadas).
Se reconoce en tratados internacionales como
un mecanismo potencialmente muy eficaz
de prevención de los daños ambientales y
de promoción del desarrollo sustentable. El
principio de actuar de forma preventiva en
el campo ambiental, al ser incorporado a las
legislaciones nacionales, modificó radicalmente
39
40
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
los procesos, tanto públicos como privados, de
toma de decisiones entonces existentes. Si
bien la idea no es nada reciente, su formulación
ocurrió por la primera vez en los Estados
Unidos, a través de una ley aprobada en
1969. A partir de entonces, la EIA se diseminó,
alcanzando hoy una difusión mundial.
La Ley Americana National Environmental
Policy Act, usualmente conocida por la sigla
NEPA, fue aprobada por el Congreso en 1969 y
entró en vigor el día primero de enero de 1970,
exigiendo de “todas las agencias del gobierno
federal” (sección 102 de la ley):
• “(A) Utilizar un enfoque sistémico e
interdisciplinario que va a asegurar el
uso integrado de las ciencias naturales y
sociales y de las artes de la planificación
ambiental en la toma de decisiones que
puedan tener un impacto sobre el ambiente
humano.”
• “(B) Identificar y desarrollar métodos y
procedimientos en consulta con el Consejo
de Calidad ambiental, establecido por el
Título II, de esta ley, que asegurará que
los valores1 ambientales en el presente
no cuantificados, serán tenidos en cuenta
adecuadamente en consideración a la
toma de decisiones, conjuntamente con las
consideraciones técnicas y económicas.”
• “(C) Incluir en cualquier recomendación o
informe sobre propuestas de legislación
y otras importantes 2 acciones federales
que afecten significativamente la calidad
del ambiente humano, una declaración3 detallada del funcionario responsable
sobre:
(i) el impacto de la acción propuesta;
(ii) los efectos ambientales adversos que
no puedan ser evitados en caso de
que se implemente la propuesta;
(iii) las alternativas a la acción propuesta;
(iv) la relación entre los usos locales y
de corto plazo del ambiente humano
y el mantenimiento y mejoras de la
productividad a largo plazo, y
(v) cualquier daño irreversible e
irrecuperable de recursos si la acción
propuesta fuese implementada.”
El Consejo de Calidad Ambiental instituido por la
NEPA publicó el primero de agosto de 1973, sus
1 En inglés amenities
2 En el original major
3
En inglés statement
directrices para la elaboración y la presentación
de los Estudios de Impacto Ambiental (EIS,
Environmental Impact Statements). Estas
directrices establecieron los fundamentos de lo
que serían los Estudios de Impacto Ambiental,
no solamente en los EUA, sino en otros países
que terminaron por inspirarse en el modelo
americano para implementar sus propias leyes
y reglamentaciones sobre la evaluación de
impacto ambiental.
El texto de la NEPA, al establecer principios
y líneas generales de política ambiental,
nunca fue alterado. Sin embargo, la aplicación
de las directrices de 1973 se reveló, en
varios puntos, como insatisfactoria, lo que
llevó a la substitución de la misma por una
reglamentación, publicada el 28 de noviembre
de 1978 4 . Por otro lado, como la NEPA se
aplica solamente a acciones del Gobierno
Federal, diversos estados aprobaron sus
propias leyes en los años que siguieron a la
aprobación de la NEPA.
Las razones de la difusión internacional
de la EIA son muchas. Tal vez, la principal
de ellas sea que tanto los países llamados
desarrollados como aquellos clasificados
de países en desarrollo, tienen diversos
problemas ambientales en común. En otras
palabras, el estilo de desarrollo adoptado,
engendra formas semejantes de degradación
ambiental.
Además de eso, tuvo un importante papel en
la adopción del instrumento por los países del
Sur la actuación de las agencias bilaterales
de fomento al desarrollo, tales como la U.S.
Agency for International Development y sus
homólogas de los países de la Organización
para la Cooperación y el Desarrollo Económico,
así como las agencias multilaterales, que son
los bancos de desarrollo, tales como el Banco
Mundial (Kennedy, 1988).
Los tribunales americanos juzgaron casos
decidiendo, que incluso las acciones externas
del gobierno federal americano, deberían estar
sujetas a la NEPA, afectando de esa forma sus
proyectos de cooperación para el desarrollo,
y hasta actividades de investigación en la
Antártida, que coordinadas por el U.S. National
Research Council, fueron consideradas
como acciones del gobierno federal que
podían causar una significativa degradación
ambiental.
4
En el sistema norteamericano, los
reglamentos (regulations) tienen una
aplicación compulsiva, al contrario de las
directrices (guidelines)
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental El Banco Mundial tuvo un papel aún más
importante, en la medida en que movió miles
de millones de dólares por año en proyectos
de desarrollo en los países del Sur, muchos de
ellos capaces de causar impactos ambientales
significativos. Los primeros estudios de
impacto ambiental hechos en varios países se
debieron a exigencias del Banco.
Una de las principales razones para el
cambio en del Banco Mundial, fue la presión
de las organizaciones no gubernamentales
ambientalistas y las fuertes críticas que estas
hicieron, debido a los grandes impactos
ecológicos y socio-culturales de los grandes
proyectos financiados por el Banco (Rich,
1985). Uno de los casos, sistemáticamente
citados como uno de los peores ejemplos de
acción del Banco, fue el préstamo concedido
al gobierno brasileño para la pavimentación
de la carretera BR-364, de Cuiabá a Porto
Velho, en los años 80; la obra fue considerada
como inductora de un proceso perverso
de ocupación de la región, causando la
deforestación indiscriminada y diezmando a
grupos indígenas (Lutzemberger, 1985). Las
críticas tuvieron repercusión en el Congreso
de los Estados Unidos, uno de los mayores
accionistas del Banco. Los congresistas
convocaron al Secretario del Tesoro5 para
informarlo acerca de las acciones del Banco
y lo presionaron para exigir que se diese una
mayor importancia a los impactos ambientales
de los proyectos financiados por el Banco,
como uno de los criterios para la concesión de
prestamos (Walsh, 1986). Finalmente, en 1989,
el Banco promovió una reorganización interna
creando un Departamento de Medio Ambiente
y contratando un equipo multidisciplinario
con la atribución de analizar desde el punto
de vista ambiental, los proyectos enviados
al Banco, ya que, hasta entonces, el equipo
encargado de los asuntos ambientales estaba
compuesto, apenas, por cinco personas, que
tenía que analizar más de 300 proyectos
anualmente (Runnals, 1986). Asimismo en
l989, el Banco adoptó una nueva política a ese
respecto, y estableció procedimientos internos
de cumplimiento cumpulsivo6 , que incluían
la elaboración de un estudio de impacto
ambiental. (Beanlands, 1993).
5
6
Equivalente al Ministro de la Hacienda
Directiva Operacional 4.00 de octubre
de 1989, sustituida por la Directiva
operacional 4.01 en septiembre de 1991.
además de estas el banco adopta hoy una
serie de procedimientos relativos a las
consideraciones ambientales en el análisis
de las solicitudes de préstamos.
Sin embargo en Europa, en tanto, el modelo
americano de la EIA no fue bien visto, al
menos en un primer momento. Los gobiernos
sostenían que sus políticas de planificación
ya tenían en cuenta la variable ambiental,
situación que se oponía a la de los Estados
Unidos, país donde la planificación tenía poca
tradición. Aún así, la Comisión Europea adoptó
una resolución (Directiva 337/85) de aplicación
obligatoria por parte de los países miembros
de la entonces Comunidad Económica
Europea (actual Unión Europea), obligándolos
a adoptar procedimientos formales de EIA
como criterio de decisión para una serie de
obras consideradas como capaces de causar
significativa degradación ambiental. Francia
sin embargo, ya se había anticipado, y fue el
primer país de Europa en adoptar la evaluación
de impacto ambiental, a través de una ley de
1976. En verdad, fue el único país en legislar
sobre la EIA, antes de la directiva europea
(Sánchez, 1993).
De manera diferente a la de los Estados
Unidos y, sin dudas, en función de un régimen
jurídico y una organización administrativa
muy diferentes, - la EIA, en Francia, fue
adoptada como una modificación al sistema
de licencias (o autorización gubernamental)
a industrias y a otras actividades que puedan
causar impacto ambiental de modo que, los
estudios de impacto ambiental debían ser
realizados por el propio interesado, mientras
que, según la NEPA, en los Estados Unidos
es la agencia gubernamental encargada de la
toma de decisiones, la que debía proceder a
la evaluación de los impactos potencialmente
surgidos de esa decisión.
El último gran impulso para la difusión
internacional de la EIA vino en ocasión de la
Conferencia de las Naciones Unidas sobre
el Medio Ambiente y Desarrollo CNUMAD,
Rio-92. Más allá de toda discusión política,
con gran repercusión en la prensa, durante
el período preparatorio de la conferencia,
uno de los documentos resultantes de ese
encuentro, la Declaración de Río, establece,
en su principio 17:
“la evaluación de impacto ambiental como
un instrumento nacional debe ser llevada
a cabo para actividades propuestas que
tengan probabilidad de causar un impacto
adverso significativo en el ambiente, y
sujetas a una decisión de la autoridad
nacional competente.”
Así, durante los años 90, nuevos países
incorporaron la EIA en sus legislaciones,
41
42
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
por ejemplo: Perú en 1990,Túnez en 1991,
Bulgaria en 1992, Chile en 1994, Nicaragua
en 1994, Rumania en 1995, Costa de Marfil
en 1996. Actualmente más de un centenar
de países adoptan en sus legislaciones
nacionales, disposiciones que requieren la
evaluación previa de los impactos ambientales.
Si sumamos los procedimientos formales
seguidos por las agencias bi- y multilaterales
de desarrollo, se puede afirmar que la EIA se
emplea, hoy día, universalmente.
3.
EL PROCESO DE
EVALUACION DE IMPACTO
AMBIENTAL
Con la finalidad de considerar los impactos
ambientales como un criterio de decisión
acerca de las obras o actividades que puedan
acarrear una significativa degradación de
la calidad ambiental, es necesario realizar
una serie de actividades consecutivas,
concatenadas de manera lógica. A ese
conjunto de procedimientos, se le da el
nombre de proceso de evaluación del impacto
ambiental. En general, este proceso es
objeto de reglamentación, que define en
detalle los procedimientos a ser seguidos.
La reglamentación puede establecer criterios
y procedimientos sobre tipos de actividades
sujetos a la elaboración previa de un estudio
de impacto ambiental, el contenido mínimo de
este estudio y las modalidades de consulta
pública entre otros asuntos.
Si bien las diferentes jurisdicciones establecen
tales procedimientos de acuerdo con sus
particularidades y legislación vigente, cualquier
sistema de evaluación de impacto ambiental
debe, obligatoriamente tener un cierto número
mínimo de componentes, que definen como
serán ejecutadas ciertas tareas obligatorias.
Esto hace, que los sistemas de EIA vigentes
en las más diversas jurisdicciones guarden
innumerables semejanzas entre sí.
En la figura 2, se sintetizan estas actividades
al representar un esquema genérico de la EIA.
No se trata de un proceso brasileño, japonés o
americano, sino de un proceso universal. Cada
jurisdicción puede conceder mayor o menor
importancia a algunas de estas actividades
o hasta, incluso, omitir alguna de ellas pero,
esencialmente, el proceso será siempre muy
semejante.
Se lo puede dividir en tres etapas, cada una de
las cuales agrupa diferentes actividades: (i) la
etapa inicial, (ii) la etapa de análisis detallado
y (iii) etapa post-aprobación, en caso de que
la decisión fuese favorable a la implantación
de la obra. Las etapas iniciales tienen como
función determinar si es necesario evaluar de
manera detallada los impactos ambientales
de una futura acción y, en caso afirmativo,
definir el alcance y la profundidad de los
estudios necesarios. Es importante señalar
que, en la hipótesis de no ser considerada
necesario la presentación de un estudio de
impacto ambiental, hay otros instrumentos
que permiten un control gubernamental sobre
esas actividades y sus impactos ambientales.
Así, muchos países adoptan alguna forma
de otorgar licencias ambientales que se
fundamenta en diferentes normas técnicas o
jurídicas, que regulan la actividad licenciada
tales como, entre otras, normas y patrones
de emisión de contaminantes, destino de
los residuos sólidos, reglas que determinan
el mantenimiento de un cierto porcentaje
de cobertura vegetal y la zonificación (u
ordenamiento), que establece condiciones y
limitantes para el ejercicio de una serie de
actividades en función de su localización.
La etapa de análisis detallada es aplicada en
casos de actividades que tengan el potencial de
causar impactos significativos. Está compuesta
por una serie de actividades que van desde, la
definición del contenido del estudio de impacto
ambiental hasta su eventual aprobación, a
través del proceso de toma de decisiones
propia de cada jurisdicción.
Finalmente, en caso de que la obra sea
implantada, la evaluación de impacto ambiental
continúa, a través de la aplicación de medidas
de gestión preconizadas en el estudio de
impacto ambiental mediante el monitoreo
de los impactos reales causados por la
actividad, no más, en consecuencia, como
ejercicio de previsión de las consecuencias
futuras, sino a través de la comparación entre
la situación posterior a la implantación de la
obra y la situación anterior. Un buen estudio
de impacto ambiental suministrará elementos
e informaciones de gran valor para la gestión
ambiental de la obra, principalmente si se
adopta un sistema de gestión ambiental, según
el modelo preconizado por la ISO 14000.
Las principales etapas del proceso son
presentadas a continuación:
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Figura 2: Proceso de evaluación de impacto ambiental
43
44
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Selección de acciones 7
Se trata de seleccionar, entre las innumerables
acciones humanas, aquellas que tienen el un
potencial de causar alteraciones ambientales
significativas Debido al conocimiento
acumulado sobre el impacto de las acciones
humanas, se sabe que existen muchos tipos
de acciones que realmente han causado
impactos significativos, mientras que otras,
causan impactos insignificantes o se conocen
ampliamente las medidas para controlar
sus impactos. Hay, sin embargo, un campo
intermedio, en el cual no están claras las
consecuencias que pueden derivarse una
determinada acción, son casos en los que un
estudio simplificado se hace necesario para
encuadrarlas en una de las categorías.
Determinación del alcance del estudio de
impacto ambiental 8
En los casos en que se establece que es
necesaria la realización de la EIA, es preciso,
antes de iniciarlo, establecer su alcance, o
sea, la amplitud y profundidad de los estudios
que se llevarán a cabo. Aunque el contenido
genérico de un EIA sea definido de antemano
por la propia reglamentación, tales normas
son generales, aplicándose en todos los
estudios; no pueden ser normas específicas
ni normas aplicables a un caso particular ya
que la reglamentación debe prever todas
las situaciones posibles. En verdad, es en
función de los impactos que pueden derivar
de cada obra que se debe definir un plan de
trabajo para la realización de estudios que
mostrarán como se van a manifestar esos
impactos, su magnitud o intensidad y los
medios disponibles para mitigarlos. Esta etapa
concluye, normalmente, con la preparación de
un documento que establece las directrices
de los estudios que serán ejecutados. Este
documento es conocido como términos de
referencia o instrucciones técnicas.
Elaboración del estudio de impacto ambiental
Esta es la actividad central del proceso de
evaluación de impacto ambiental, la que,
normalmente, consume más tiempo y recursos,
y establece las bases para el análisis de la
viabilidad ambiental del emprendimiento. Este
En la literatura de lengua inglesa esta etapa
se conoce como screening.
8 En la literatura de lengua inglesa esta etapa
se conoce como scoping.
7
debe ser evaluado críticamente, por un equipo
compuesto por profesionales de diferentes
áreas, buscando determinar la extensión e
intensidad de los impactos ambientales, que
podrá causar y, si fuese necesario, proponer
modificaciones al proyecto de forma de
reducir o, si es posible, eliminar los impactos
negativos. Como los informes que describen
los resultados de esos estudios acostumbran
a ser bastante técnicos, es usual se preparar
un resumen escrito en lenguaje simplificado
y que se destina a comunicar las principales
características del emprendimiento y sus
impactos a todos los interesados.
Análisis técnico del estudio de impacto
ambiental
Los estudios deben ser analizados por una
tercera parte, normalmente, el equipo técnico
del órgano gubernamental encargado de
autorizar la obra, o el equipo de la institución
financiera a la cual le fue solicitado el préstamo
para ejecutar el proyecto. Se trata de verificar su
adecuación a los términos de referencia y a la
reglamentación o procedimientos aplicables. El
análisis no es, solamente, hecho por el equipo
multidisciplinario sino que también puede ser
interinstitucional, o sea, se pueden consultar
órganos especializados de la administración,
como ser al encargado del patrimonio cultural,
o al responsable por la utilización de las aguas
de una cuenca hidrográfica. Normalmente, los
analistas se preocupan más con los aspectos
técnicos de los estudios, como la adecuación
del diagnóstico ambiental, los métodos
utilizados para la previsión de la magnitud de
los impactos y la adecuación de las medidas
de mitigación propuestas.
Consulta pública
Desde su origen en la legislación americana,
el proceso de EIA comprendió mecanismos
formales de consulta con los interesados,
incluyendo aquellos directamente afectados
por la decisión, pero sin limitarse a ellos.
Hay diferentes procedimientos de consulta,
de los cuales, la audiencia pública es uno de
los más conocidos. Hay también diferentes
momentos en el proceso de EIA en las que se
puede proceder a la consulta, tales como: la
preparación de los términos de referencia o la
etapa que lleva a la decisión de la necesidad
de realizar un estudio de impacto ambiental o
incluso durante la realización de dicho estudio.
Entre tanto, es luego de la conclusión de los
estudios que es más típica y necesaria esta
consulta ya que, solamente en ese momento,
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental habrá un cuadro lo más completo posible
sobre las implicaciones de la decisión que
será tomada.
Decisión
Los modelos de toma de decisión en el proceso
de EIA son muy variados y están más ligados
a la tradición política de cada jurisdicción
que a las características intrínsecas de
la evaluación de impacto ambiental. En
líneas generales, la decisión final puede
caber a: (i) la autoridad ambiental, (ii) la
autoridad del área a la cual se subordina el
emprendimiento (por ejemplo, las decisiones
sobre un proyecto forestal son tomadas por el
ministerio responsable por este sector) o, (iii) el
gobierno (a través de un consejo de ministros
o de un jefe de gobierno). Existe, además, el
modelo de decisión colegiada, a través de un
consejo con participación de la sociedad civil,
procedimiento que se usa mucho en Brasil,
donde estos colegiados están subordinados a la
autoridad ambiental. Son posibles tres tipos de
decisiones: (i) no autorizar el emprendimiento,
(ii) aprobarlo incondicionalmente, o (iii)
aprobarlo con condiciones. Se puede aún
retornar a las etapas anteriores, solicitando
modificaciones o la complementación de los
estudios presentados.
Seguimiento 9 y monitoreo
Enseguida de una decisión positiva, la
implantación del emprendimiento deberá
acompañarse de la implementación de todas
las medidas dirigidas a reducir, eliminar
o compensar los impactos negativos o
potenciar los positivos. Lo mismo, deberá ser
observado durante la fase del funcionamiento
del emprendimiento o actividad y durante la
fase de desactivación o cierre. La aplicación
del programa de monitoreo debe permitir
confirmar o no los pronósticos que se hicieron
en el estudio de impacto ambiental.
Documentos
La complejidad del proceso de EIA y sus
múltiples actividades vuelvan necesarias la
preparación de un gran número de documentos.
El Cuadro 1 “Principales documentos técnicos
en las diversas etapas del proceso de
evaluación de impacto ambiental” muestra una
visión de conjunto de la documentación. Los
nombres precisos dados a cada documento
9
En la literatura inglesa el término
correspondiente es follow-up.
dependerán de la reglamentación en vigor en
cada jurisdicción.
4.
SELECCION DE LAS
ACCIONES SOMETIDAS AL
PROCESO DE EVALUACION
DE IMPACTO AMBIENTAL
Las primeras etapas del proceso de evaluación
de impacto ambiental implican una decisión
acerca de que tipos de proyecto o acciones
deben ser sometidos al proceso. En principio,
todas las acciones que puedan causar
impactos ambientales significativos deben ser
objeto de un estudio de impacto ambiental.
Otras acciones pueden someterse por un
proceso más simple de evaluación de impacto,
mientras que otras, difícilmente provocarán
algún impacto ambiental digno de tenerse en
cuenta (Sánchez, 1999).
El Banco Mundial, por ejemplo, clasifica
los proyectos que le son sometidos en tres
categorías, de acuerdo a su potencial de
impacto:
•
categoría A, proyectos que requieren una
evaluación ambiental completa, pues
pueden causar impactos significativos e
irreversibles;
•
categoría B, proyectos que, aunque no
requieran una evaluación ambiental
completa, deben ser objeto de un análisis
ambiental simplificado a través de la
selección de medidas ya conocidas para
la minimización de impactos, del empleo
de tecnologías cuyos impactos son
conocidos ampliamente como mitigables
o a través de otros procedimientos;
•
categoría C, proyectos que normalmente
no causan impactos ambientales
significativos.
El potencial que tiene determinada obra o acción
humana de causar alteraciones ambientales
depende de dos tipos de factores:
•
las solicitudes impuestas al medio por la
acción o proyecto, o sea, la sobrecarga
impuesta al ecosistema representada
por la emisión de contaminantes o la
supresión o adición de elementos al
medio (ver el capítulo “conceptos”).
•
la vulnerabilidad del medio, también
llamada capacidad de carga o de soporte
o, aún de resistencia que al mismo tiempo,
dependerá del estado de conservación
del ambiente, y de las demandas o
solicitudes impuestas anteriormente.
45
46
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Cuadro 1:
Principales documentos técnicos en las diversas etapas del proceso de evaluación de impacto ambiental
documentos de entrada
etapa
memoria de descripción selección de acciones
del proyecto 1
evaluación ambiental inicial2
evaluación inicial
publicación en periódico consulta pública
anunciando la intención de
realizar determinada iniciativa 3
plan de trabajo
determinación de la profundidad del EIA
documentos resultantes
parecer técnico sobre el nivel de
el nivel de evaluación
ambiental necesaria
términos de referencia 4
términos de referencia
elaboración del EIA
EIA y resumen técnico
EIA
análisis técnico del EIA
parecer técnico
EIA y resumen
publicación en periódicos
consulta pública
consulta pública
informe de consulta pública
EIA, resumen y pareceres técnicos
decisión
licencia previa 5
planes de gestión 6
decisión
licencia de instalación
informes de implementación construcción
del plano de gestión
varios documentos
operación
informe de monitoreo y desempeño ambiental 7
plan de cierre8
licencia de cierre9
desactivación
licencia de operación
1
Ejemplos: MCE - memorial de caracterización del proyecto (São Paulo), FCE - formulario de
caracterización del proyecto (Minas Gerais)
2
Ejemplos: RAP - informe ambiental preliminar (São Paulo), RCA - informe de control
ambiental
La publicación en periódicos de gran circulación es una de las formas más comunes de anunciar
la intención de realizar un proyecto o de tomar una decisión que pueda acarrear impactos
ambientales, pero hay diversas otras formas de divulgar esa información; esta divulgación
permite que el público en general pueda manifestarse y que, por ende, las preocupaciones
del público puedan ser utilizadas como un criterio de selección de acciones
En Río de Janeiro este documento recibe el nombre de “Instrucción Técnica”
3
4
5
Término de la legislación brasileña. La licencia puede incluir condicionantes que sólo le dan
validez si las condiciones fueran cumplidas
6
Ejemplos: PBA - proyecto básico ambiental (sector eléctrico), PCA - plano de control ambiental
(sector de minería)
7
8
9
En algunos estados se exigen informes de auditoria ambiental para determinadas
actividades
En Brasil se exige solamente el PRAD - plan de recuperación de áreas degradadas, para
proyectos de minería
Todavía no existente en el Brasil
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental La conjugación de la demanda con la capacidad
de carga definirá la respuesta del medio. Los
proyectos que impliquen una gran demanda
sobre un ambiente de alta vulnerabilidad (o
baja capacidad de carga) representarán un
alto potencial de impactos significativos. Por lo
tanto, deberían ser objeto de una planificación
cuidadosa, con contribución de la evaluación
de impacto ambiental. Por otro lado, los
proyectos de baja demanda ejecutados en un
medio ambiente resistente, no necesitarían,
en principio, cuidados especiales, debiéndose
sólo tomarse precauciones en el sentido
de minimizar los impactos ambientales a
través de técnicas ya bien conocidas. La
figura 3 ilustra este concepto, definiendo dos
campos: uno, donde la evaluación del impacto
ambiental sería necesaria, y otro donde sería
innecesaria.
Para volver operacionales estos principios
teóricos se utilizan, generalmente dos tipos
de criterios prácticos: las listas de proyectos
o acciones y las áreas de particular interés
ambiental.
no tienen en cuenta las condiciones locales;
un proyecto turístico en un área del litoral con
manglares, “restingas” y ecosistemas diversos,
podrá causar impactos significativos, incluso si
ocupa un área mucho menor de 100 hectáreas,
mientras que una gran obra turística en un área
rural ocupada por estancias tal vez no cause
impactos significativos.
Esa es una de las razones por las cuales las
legislaciones acostumbran dejar cierto margen
de maniobra a la autoridad gubernamental
encargada de aplicar la evaluación de impacto
ambiental. Es también una de las razones que
lleva a la frecuente adopción de otro criterio
práctico de selección, que es el de áreas
de interés ambiental. Por ejemplo, obras de
pequeño tamaño dentro de un parque nacional
o en áreas consideradas ambientalmente
sensibles, están sujetas muchas veces a la
preparación previa de un estudio de impacto
ambiental.
Figura 3.- Diagrama esquemático para determinar la
necesidad de estudios ambientales.
Las listas relacionan los tipos de proyectos
o acciones, considerados, a priori, como
generadores potencialmente de significativa
degradación ambiental (listas positivas) o
como no capaces de causar significativa
degradación (listas negativas). Son adoptadas
por las reglamentaciones sobre EIA de las
diversas jurisdicciones, como en Brasil, Francia
e Canadá entre otras. A veces, estas listas se
acompañan de condicionantes al tamaño del
proyecto, como “proyectos urbanísticos de más
100 hectáreas”, o, “usinas de generación de
electricidad de más de los 10 MW”. Las listas
tienen la gran ventaja de ser de fácil aplicación
pero, como reflejan una clasificación previa
del potencial de daño ambiental de la obra,
Finalmente, hay innumerables casos en que es
dudoso el potencial de impactos significativos
de una obra. En muchas jurisdicciones se
elabora, entonces, un estudio simplificado
cuyas conclusiones indicarán la necesidad, o
no, de preparación de un estudio de impacto
ambiental, como el environmental assessment
americano, la notice d’impact, francesa y el
screening/étude préalable canadiense; todas
ellas son versiones reducidas o simplificadas
del estudio de impacto ambiental clásico.
En el Estado de São Paulo, se prepara un
documento denominado informe ambiental
preliminar.
47
48
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
5. NIVELES DE EVALUACION
DE IMPACTO AMBIENTAL
La evaluación del impacto ambiental es un
instrumento de planificación y de política
ambiental empleado para dar soporte a
diversos tipos de decisiones que puedan dar
lugar a consecuencias ambientales. La forma
más conocida de aplicación de la EIA implica la
elaboración de un estudio de impacto ambiental
sometido a algún proceso de consulta política.
La mayor parte de las veces, los EIA son
realizados para analizar los impactos que
podrán resultar de la construcción, del
funcionamiento y de la desactivación de obras
o actividades que puedan causar significativa
degradación ambiental, o sea, en la mayor
parte de las veces, proyectos de ingeniería.
Mientras tanto, hay innumerables otras
decisiones públicas o privadas que pueden traer
serias consecuencias para la calidad ambiental.
Por ejemplo, programas de desarrollo regional
o legislaciones que incentiven el uso de
un determinado recurso natural, pueden
ocasionalmente ser responsables por impactos
ambientales mucho más serios que aquellos
que provienen de obras aisladas, o que
pueden estimular la realización de varias
obras aisladas. Un ejemplo es el programa
del gobierno federal brasileño, adoptado en
inicios de los años 80 y que estaba dirigido a
fomentar la utilización del alcohol etílico como
combustible en los automóviles, denominado
“Pro-Alcohol”; las consecuencias del programa
incluyen un gran aumento del área plantada
con caña de azúcar, la construcción de
varias nuevas destilerías, o uso extensivo de
quemas, en la época de la zafra azucarera y la
producción de grandes cantidades de residuos
sólidos y afluentes líquidos provenientes del
proceso industrial de fabricación de alcohol.
Cada proyecto individual no se encuadra en
los criterios de exigencia de una evaluación
de impacto ambiental, pero las consecuencias
ambientales del programa fueron enormes.
Por otro lado, “pequeñas” decisiones,
aparentemente sin grandes consecuencias
ambientales pueden, si se suman, causar
impactos significativos, como el corte de
pequeñas manchas de vegetación remanente
en una zona rural o la lenta expansión de las
áreas urbanas.
La evaluación ambiental de políticas, planes
o programas, sean de carácter público o
privado, se conoce como evaluación ambiental
estratégica. Las evaluaciones ambientales
de pequeñas acciones en el ámbito de
organizaciones públicas o privadas, cuando no
hay exigencia legal de hacerlas, son conocidas
como las evaluaciones ambientales internas.
De esta forma, se puede hablar en diferentes
niveles de evaluación del impacto ambiental.
Evaluación ambiental estratégica
La evaluación ambiental estratégica es un
proceso que busca evaluar previamente las
consecuencias ambientales de la adopción de
planes, programas y políticas tanto de carácter
público como privado. Son varias las acciones
que pueden ser objeto de una evaluación
estratégica como:
•
•
•
•
•
•
los planes municipales y regionales de
uso del suelo,
los planes de aprovechamiento
hidroeléctrico de una cuenca
hidrográfica,
programas de desarrollo regional,
políticas sectoriales de recursos
naturales (ejemplo, agrícola, forestal,
pesquero, minería),
otras políticas sectoriales (industrial,
energética, de transportes, de
vivienda, agrario, de desarrollo
turístico),
diversas políticas económicas (por
ejemplo, incentivos fiscales, subsidios,
impuestos, privatizaciones, reducción
del déficit presupuestario, ajuste
estructural),
acuerdos internacionales de comercio.
Una definición de la evaluación ambiental
estratégica, es la siguiente: “el proceso formal,
sistemático y completo de evaluación de los
impactos ambientales de una política, plan
o programa y sus alternativas, incluyendo la
preparación de un informe escrito sobre las
conclusiones de esa evaluación, y el uso de
esas conclusiones en procesos de toma de
decisiones, en los cuales los responsables
asumen públicamente las decisiones (“publiclyaccountable decision-making”) (Therivel et.alii,
1992).
En países como Holanda o Canadá y
los Estados Unidos han sido elaboradas
evaluaciones estratégicas de algunos planes,
programas y políticas. La NEPA americana
se aplica para evaluaciones estratégicas,
ya que la ley debe ser aplicada en todos los
casos en que “acciones” del gobierno federal
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental puedan ocasionar alteraciones ambientales
significativas, en los Estados Unidos se
emplea el término evaluaciones ambientales
programáticas para este tipo de estudio el que
puede incluir el análisis ambiental de ciertos
proyectos de ley o de reglamentaciones. En
Holanda la legislación obliga a la realización
de las evaluaciones ambientales estratégicas
para planes de residuos sólidos, suministro
de agua potable y de energía, mientras que
en Francia todo el plan municipal de uso del
suelo debe ser objeto de un estudio de impacto
ambiental. También en Holanda desde 1995
las decisiones gubernamentales (del Consejo
de Ministros) que pueden producir impactos
significativos deben ser sometidas a una
“prueba ambiental” y una “sección ambiental”
debe ser incluida en los documentos sometidos
a la consideración del gobierno.
Evaluaciones ambientales internas
Algunas organizaciones han adoptado políticas
ambientales con el objetivo de orientar las
acciones de sus empleados para que sus
actividades tengan el mínimo de impacto
ambiental. Empresas privadas, órganos
públicos y organizaciones no gubernamentales
de diversos países vienen adoptando tales
políticas que a ejemplo de las políticas
públicas en el área ambiental, establecen
principios y objetivos de protección ambiental
que deben ser atendidos por la organización.
Esta tendencia se ha sido fortalecida por la
difusión mundial de los sistemas de gestión
ambiental, según las normas ISO 14.001, y
su adopción por millares de organizaciones
(principalmente empresas del sector industrial)
en varios países.
Las políticas ambientales de algunas
organizaciones incluyen la realización voluntaria
de evaluaciones de impacto ambiental, o sea,
aún cuando no son exigidas por la ley. Por
ejemplo, la política de la empresa Noranda, que
actúa en el sector de la minería establece:
“los riesgos potenciales de nuevos proyectos
para los trabajadores, el pueblo y el medio
ambiente deben ser evaluados, de modo
que medidas efectivas puedan ser previstas
e implementadas y que todas las partes
implicadas puedan estar concientizadas con
este hecho”
Las organizaciones que aplican la evaluación
de impacto ambiental para planificar acciones
en las que no son requeridas por la legislación,
como la elaboración de un estudio de impacto
ambiental, pretenden minimizar los impactos
de sus actividades, integrando el EIA a otros
instrumentos de gestión como: el análisis del
ciclo de vida, las auditorias ambientales y el
análisis de riesgo.
La empresa de telecomunicaciones Bell
Canadá tiene la política de hacer evaluaciones
ambientales antes de decidir sobre la realización
de diversas obras y acciones relativas a la
construcción y modernización de su red de
cables. Los procedimientos adoptados por
la empresa requieren de la preparación de
un documento que contenga los siguientes
tópicos:
-
introducción y contexto del estudio,
-
descripción de los trabajos a ser
realizados,
-
identificación de los impactos
y descripción de las medidas
mitigadoras a ser adoptadas,
-
conclusiones y recomendaciones,
-
anexos: mapas y croquis, fotos,
comentarios sobre las visitas de
campo.
De esta forma el trabajo se organiza con
la preparación de un pequeño estudio de
impacto ambiental cuyas conclusiones pueden
llevar a las modificaciones del proyecto y
a la adopción de medidas mitigadoras. La
empresa divide sus estudios ambientales
en dos categorías. La primera se refiere
a inversiones de pequeño porte, con bajo
potencial de causar impactos ambientales
significativos; en este caso, las evaluaciones
de impacto ambiental son hechas de forma
descentralizada. Para los proyectos de mayor
envergadura, el servicio ambiental central de
la empresa está directamente implicado en
la preparación del estudio. Como la empresa
comparte postes, líneas y otros equipos
con la concesionaria de la energía eléctrica,
ambas trabajan en conjunto en la planificación
ambiental. Dados los tipos de intervención más
comunes, fueron seleccionados tres problemas
recurrentes, que son: impacto visual, impactos
funcionales (posibilidad de causar incomodidad
a actividades de terceros) e impactos sobre
los elementos sensibles del ambiente (como
vegetación, áreas cultivadas, cursos de agua,
corredores panorámicos y recreativos, sitios
arqueológicos y construcciones históricas). A
pesar de ser llamadas evaluaciones internas,
49
50
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
los procedimientos adoptados incluyen su
información pública.
Estudios de impacto ambiental
La preparación de un estudio de impacto
ambiental previo a la toma de decisiones que
puedan afectar significativamente la calidad del
ambiente es, por lejos, la forma más difundida
de evaluación de impacto ambiental. Será esta
la modalidad que será tratada en el resto de
este texto.
6. ETAPAS DE LA
ELABORACION DE
UN ESTUDIO DE
IMPACTO AMBIENTAL
El estudio de impacto ambiental (EIA) es el
documento más importante en todo el proceso
de evaluación de impacto ambiental. Es la
base para la toma de decisiones en cuanto a
la viabilidad ambiental de la obra propuesta,
a la necesidad de medidas mitigadoras o
compensatorias y al tipo y alcance de éstas.
Por el carácter público del proceso de EIA,
también es el documento que servirá de
base para las negociaciones que puedan
establecerse entre empresa, gobierno y partes
interesadas.
Sin embargo, los estudios ambientales se
basan en el formato y principios del estudio
de impacto ambiental, que presentarán aquí.
Esta metodología básica para la elaboración
de un estudio de impacto ambiental puede,
con algunas adaptaciones, ser utilizada para
cualquiera de los estudios ambientales.
6.1. Dos perspectivas
contradictorias en la
realización de un estudio de
impacto ambiental
Típicamente un estudio de impacto ambiental
se hace para una determinada propuesta de
obra o proyecto. Los estudios de impacto
ambiental también pueden ser elaborados para
planes, programas o políticas siguiendo este
modelo genérico, pero el caso más común es
todavía, de lejos, el de proyectos de interés
económico o social que incluye la realización
de intervenciones físicas en el ambiente (obras)
y que pueden ser genéricamente clasificados
como proyectos de ingeniería.
Una de las finalidades de la evaluación de
impacto ambiental es auxiliar en la selección
de la alternativa más viable, en términos
ambientales, para alcanzar determinados
objetivos. Por ejemplo, la EIA puede ser
utilizada para seleccionar el mejor trazado
para una carretera o la mejor opción de
mejora de un área contaminada. Si bien
el análisis de alternativas es central en la
evaluación de impacto ambiental, las etapas
que se mencionan a continuación no incluyen
la comparación de alternativas. Esto se debe al
hecho de que este modelo genérico puede ser
aplicado a cualquier número de alternativas,
inclusive aquella de no realizarse proyecto
alguno. Los impactos resultantes en cada una
de ellas pueden ser así comparados a partir
de una base común dada por el estudio de
impacto ambiental.
Son seis las etapas básicas en la preparación
de un EIA (Figura 4). Su concatenación y
secuencia son extremadamente importantes.
La manera de iniciar un estudio de impacto
ambiental tendrá consecuencias sobre el
resultado final y un estudio de impacto que
comenzó de modo inadecuado tendrá grandes
chances de resultar en un producto de mala
calidad.
Por eso hay dos perspectivas bien diferentes
para la elaboración de un EIA, que pueden
llamarse enfoque exhaustivo y enfoque dirigido.
El enfoque exhaustivo busca un conocimiento
casi enciclopédico del medio y supone que
cuanta más información es disponible mejor
será la evaluación; resulta en largos y detallados
estudios de impactos ambientales, donde la
descripción de las condiciones actuales – el
diagnóstico ambiental- ocupa la casi totalidad
del espacio. Tal visión es ejemplificada por lo
que se puede llamar, jocosamente, “enfoque
del taxonomista ocupado”, que consiste en
establecer listas completas de especies de
la flora y la fauna del área de influencia de la
obra en estudio, lo que consume la mayor
parte del esfuerzo, tiempo y dinero disponible
para el EIA y desdeña el estudio de las
relaciones funcionales entre los componentes
del ecosistema. Pocas conclusiones útiles
para la gestión ambiental resultan de esos
levantamientos. Esto no significa, sin embargo,
que no sean necesarios para una evaluación
de impacto ambiental, simplemente, la función
de tales levantamientos precisa ser establecida
claramente antes del inicio de cada estudio – y
en muchos casos, éstos pueden simplemente
51
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental caracterización de las
alternativas
del proyecto
caracterización
preliminar
del ambiente
identificación preliminar de los impactos
identificación de las cuestiones relevantes
planeamiento
ejecución
estudios de línea base
identificación de los impactos
previsión de los impactos
evaluación de los impactos
plan de gestión
Figura 4 - Principales actividades en la elaboración de un estudio de impacto ambiental
no tener utilidad. Otro ejemplo comúnmente
encontrado en EIA, son descripciones extensas
de la geología regional, sin que de allí se
mencione cualquier información directamente
utilizable para analizar los impactos de la obra,
y mucho menos para su gestión.
Un pasaje extraído de un EIA, ilustra el
enfoque exhaustivo:
“La finalidad principal (de los trabajos
realizados) fue la de reunir todos los datos
existentes, así como la de efectuar trabajos
de campo, interactuando con los demás
estudios”
Bien, no hay ninguna razón para reunir “todos”
los datos existentes sobre un determinado
asunto, lo que interesa es reunir los datos
necesarios para analizar los impactos de la obra
que, la mayoría de las veces son inexistentes, y
tienen que deben ser producidos. Con relación
a los trabajos de campo, tampoco pueden ser
la “finalidad” de los estudios – los trabajos
de campo frecuentemente, son un medio de
recolectar datos no existentes previamente,
necesarios para el análisis de los impactos.
Más adelante, en el mismo capítulo de este
EIA se lee lo siguiente:
“fueron relacionadas todas las publicaciones
de interés, con el objetivo de evaluar los
estudios existentes, vacíos de información
y propuestas para nuevos estudios”
Este pasaje denuncia que le faltó dirección
al EIA. Proponer nuevos estudios sólo
excepcionalmente puede ser el objetivo de
estudio de impacto ambiental. La verdad, es
que el EIA debería estar organizado de manera
de recolectar los datos necesarios, y completar
todos los vacíos de información relevantes
para analizar los impactos; si hubiera alguna
información importante, más no disponible,
debe ser obtenida.
Se contrapone a esta visión el enfoque dirigido,
que presupone que sólo hace sentido relevar
las informaciones que serán efectivamente
utilizados en el análisis de los impactos, o
sea los que serán útiles para la toma de
52
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
decisiones. El objetivo es la comprensión de
las relaciones entre la obra y el medio y no la
simple compilación de informaciones ni aún
el entendimiento de la dinámica ambiental en
sí. Al final el EIA no busca el conocimiento, ni
ampliar las fronteras de la ciencia, el EIA utiliza
el conocimiento y métodos científicos para
auxiliar en la solución de problemas prácticos,
y a la planificación del proyecto y a la toma de
decisiones.
Por tanto, para un proyecto, ¿cuándo se
comienza el estudio de impacto ambiental?
Dentro de un enfoque exhaustivo, el estudio
comenzará con la compilación de los datos
existentes acerca de la región, donde se
pretende implantar el emprendimiento. Como
no hay orientación previa es difícil discernir
cuáles datos son relevantes, lo que acaba
resultando en vastas compilaciones, seguidas
de algunos relevantamientos básicos de
campo, por ejemplo sobre la flora y la fauna.
Desde una perspectiva dirigida, la primera
actividad en un EIA es la identificación de
los probables impactos ambientales. Esta
identificación es preliminar y permite un
entendimiento inicial y provisorio de las posibles
consecuencias de la obra. Corresponde
formular hipótesis sobre la respuesta del
medio a las solicitaciones que serán impuestas
por la obra. Esta etapa será seguida por una
clasificación o jerarquización de los impactos
listados, con el objetivo de seleccionar aquellos
más importantes o significativos. Solamente
entonces se debe pasar a la fase del estudio
de las condiciones del medio ambiente, pero
asimismo mediante la preparación previa de
un plan de estudios.
Es claro que para poder formular estas
hipótesis, es preciso disponer de un mínimo
de conocimiento de la región donde se
pretende implantar el proyecto, así como
de un conocimiento propio del proyecto.
Supongamos el proyecto de construcción
de una represa; es obvio que si el área a ser
inundada es actualmente usada para pasto,
los impactos probables serán muy diferentes
de aquellos que devendrían si el área tuviese
una vegetación nativa. Es evidente entonces,
la necesidad de disponer de un conocimiento
mínimo del ambiente que podrá sufrir los
impactos del proyecto, lo que puede ser
fácilmente adquirido a través de una visita
de reconocimiento, de una rápida revisión
bibliográfica y de consulta con los órganos
públicos que tienen informaciones sectoriales
(estadísticas socioeconómicas, clasificaciones
de los suelos, etc.)
Tan importante como el conocimiento del
medio ambiente es la comprensión del
proyecto cuyos impactos serán analizados.
Las actividades de preparación del terreno, el
proceso constructivo, la forma de operación, los
insumos y materias primas utilizados, los tipos
de residuos, la mano de obra empleada, son
algunas de las informaciones fundamentales
para planificar un estudio de impacto ambiental.
Normalmente esos datos ya están disponibles,
aunque el proyecto no esté detallado, y pueden
ser obtenidos a través de la realización de
entrevistas a responsables del emprendimiento
y de la consulta de documentos técnicos como
planos y memorias descriptivas. Aún cuando el
proyecto técnico se desarrolle en paralelo a los
estudios ambientales - lo que sería la situación
ideal- se debe partir de informaciones sobre
la obra propuesta, estén ellas formalizadas en
anteproyectos o sean apenas intenciones del
proponente.
De esta forma, con poco esfuerzo y pocas horas
de trabajo es posible iniciar la planificación de
los estudios que serán ejecutados. Muchas
veces, el propio contexto comercial de los
estudios de impacto ambiental obliga a tal
ejercicio, es usual que las organizaciones que
precisan de realizar un EIA conviden a dos
o tres empresas consultoras para presentar
las propuestas iniciales y comerciales. Como
tales propuestas desarrollan una descripción
del trabajo a ser realizado, ellas presentan la
estimativa de las horas técnicas necesarias
(base para el cálculo del precio), un nivel
mínimo de conocimiento del proyecto propuesto
y del ambiente posiblemente afectado.
6.2 Principales actividades en la
elaboración de un estudio de
impacto ambiental
Adoptándose la perspectiva dirigida, un EIA
podría ser realizado mediante una secuencia
lógica de etapas, cada una dependiendo de
los resultados de la etapa anterior. Son seis
las actividades básicas, en las cuales pueden
ser incluidas algunas complementarias, como
el estudio de la legislación aplicable y de
los planos y programas gubernamentales
incidentes sobre el área de la obra, o sobre el
tipo de actividad, o actividades que usualmente
son realizadas en las primeras etapas de la
elaboración de los estudios.
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental 6.2.1 Identificación preliminar
de los impactos probables
Un estudio de impacto puede ser estructurado
y organizado a partir de la identificación de los
probables impactos ambientales. El resultado
del trabajo de identificación es nada más que,
una lista de posibles impactos. El ejercicio no es
nada complicado, más debe ser ejecutado de
manera sistemática, de forma que comprenda
todas las posibles alteraciones ambientales
que resulten de la obra, aún cuando sea
se sepa, de antemano, que algunas de las
alteraciones serán insignificantes, que algunas
serán mucho más importantes que otras y que
por lo tanto no todas recibirán igual atención
en las etapas subsiguientes del EIA.
El conocimiento acumulado y la experiencia
anterior forman los fundamentos de una buena
identificación de los impactos. Los efectos
ambientales verificados en casos las obras
semejantes nos dan una primera pista para
identificar los posibles impactos de un nuevo
proyecto. Por ello, la revisión bibliográfica
y consulta de los trabajos similares son
probablemente los primeros pasos de un
equipo encargado de elaborar un estudio de
impacto ambiental. Por ejemplo, es común
en los países anglosajones la publicación
de las conclusiones de las comisiones de
coordinación de consultas públicas sobre
las obras sometidas al proceso de EIA y ese
material se vuelve disponible para auxiliar en
futuros trabajos 10. Mucho del conocimiento
acumulado sobre los impactos ambientales se
encuentra también sistematizado en manuales
y publicaciones especializadas de evaluación
de impacto ambiental 11 .
La indispensable visita de campo para conocer
el área de la obra y de su entorno puede
ser completada por una rápida consulta a
mapas topográficos de la región usualmente
disponibles en, al menos, a una escala (a veces
más de una) y algunas cartas temáticas, como
las de uso del suelo o geológicas, éstas últimas
también disponibles en la mayoría de los
países, a pesar de que con detalle y precisión
variados. Estos mapas brindan informaciones
muy útiles sobre el ambiente regional y
permiten al analista formar rápidamente una
10
11
Los sitios de internet de las agencias
responsables por el proceso de EIA
pueden ser excelentes fuentes de
información
Por ejemplo, World Bank (1991)
idea del contexto ambiental donde se insertará
el emprendimiento.
Si los impactos ambientales son el resultado de
la interacción entre el proyecto propuesto y el
medio ambiente, para identificar correctamente
los impactos es entonces necesario tener
un buen conocimiento del proyecto, de sus
diversos componentes, de las etapas de
implementación y de las operaciones a ser
realizadas durante su funcionamiento. Muchas
veces una visita a de la obra similar es un
excelente medio para entender el proyecto
propuesto, principalmente si los miembros del
equipo del EIA no están familiarizados con el
tipo de obra a ser analizado. En esas visitas
se pueden visualizar muchos impactos que,
posiblemente, pueden ocurrir en el caso de
estudio y, también, conocer las principales
operaciones que serán realizadas en la
zona.
Los impactos ambientales resultantes de
una, o de un conjunto, de acciones humanas
realizadas en una determinada área. La mayoría
de las veces los estudios de impacto ambiental
son realizados cuando existe perspectiva
de encontrar impactos significativos. Éstos,
a su vez, son generalmente originados por
acciones de carácter tecnológico, como una
construcción de una represa, la extracción
de minerales o el cargamento de barcos en
un puerto. Se establece, así, una relación de
causa-efecto, donde las acciones tecnológicas
son la causa de alteraciones de procesos
ambientales, que a su vez modifican la calidad
del ambiente o en otras palabras inducen
impactos ambientales.
De esta forma para identificar los impactos
ambientales se debe conocer bien sus causas,
o acciones tecnológicas. Por eso es usual
que antes de la identificación de los impactos
propiamente dicha - o como un paso de esta
identificación- sea elaborada una lista de las
acciones que componen la obra. Tal lista debe
ser lo más detallada posible, de manera que
se puedan mapear todas las posibles causas
de alteraciones ambientales. El Cuadro 2 es
un ejemplo de la lista de acciones tecnológicas
típicamente realizadas en emprendimientos
mineros, aún cuando no todas las obras de
este tipo comprenden estas actividades.
Es importante buscar la mejor comprensión
posible del proyecto, pues esto será el
fundamento de una buena identificación de
los impactos. La participación en el equipo
de un técnico especializado en el tipo de obra
analizada es, entonces, esencial, además
también es necesario que los demás miembros
del equipo comprendan bien las acciones
53
54
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Cuadro 2
Principales actividades componentes de un proyecto de minería
fase de investigación y planificación
contratación del personal temporario
servicios topográficos
apertura de vías de acceso
instalación de campamentos
mapeo geológico, prospección geofísica y
geoquímica
perforación y recolección de testimonios
retiro de material para ensayos
realización de ensayos de laboratorio a
escala-piloto
elaboración de proyecto de ingeniería
fase de implantación
adquisición de tierras
contratación de servicios de terceros
encargue de máquinas y equipamientos
construcción o servicios de mejoría de las
vías de acceso
implantación de cantero de obras
contratación de mano de obra para la
construcción
remoción de la vegetación
desbroce y terraplenado
almacenaje del suelo vegetal
perforación de pozos y galerías de acceso
para minas subterráneas
preparación de las áreas de disposición de
estériles y relaves
instalación de línea de transmisión de
energía eléctrica o instalación de grupo
generador
implantación de sistema de captación y
almacenamiento de agua
construcción y montaje de las
instalaciones de manipulación y beneficio
construcción y montaje de las
instalaciones de apoyo
disposición de residuos sólidos
implantación de vivero para mudas
contratación de la mano de obra para la
fase de operación
fase de operación
remoción de vegetación
decapado del yacimiento
apertura de vías subterráneas
drenaje de la mina y áreas operacionales
perforación y desmonte de roca
cargamento y transporte del mineral y
estéril
disposición de estéril
disposición temporaria de suelo vegetal
revegetación y demás actividades de
recuperación de áreas degradadas
almacenamiento del mineral
trituración y clasificación
beneficiamiento
secado de los productos
procesamiento metalúrgico o químico
disposición de relaves
almacenamiento de los productos
expedición
transporte
almacenaje de insumos
disposición de residuos sólidos
mantenimiento
adquisición de bienes y servicios
fase de desactivación
retaludamiento e implantación de sistema
de drenaje
relleno de excavaciones
cierre del acceso a excavaciones
subterráneas y señalización
revegetación y recuperación de áreas
degradadas
desmontaje de las instalaciones eléctricas
y mecánicas
remoción de insumos y residuos
demolición de edificios
despido de la mano de obra
supervisión y monitoreo post-operacional
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental tecnológicas que componen la obra. Cada una
de estas acciones podrá ocasionar uno o más
impactos ambientales.
Aún si la “división” de la obra en diversas
acciones sea justificable como procedimiento
analítico, no se puede perder de vista el proyecto
como un todo. Determinados impactos que
podrían ser llamados “sistémicos” no resultan
de una determinada acción individual sino de un
conjunto de ellas. Por esta razón, se encuentra
en algunos estudios de impacto ambiental
algunos impactos asociados a ese conjunto y
no a una u otra acción tecnológica.
Los impactos son normalmente descritos a
través de enunciados sintéticos, como los
siguientes ejemplos de impactos usualmente
encontrados en la construcción de represas:
pérdida y alteración de hábitats debido al
embalse
perdida de animales ahogados
proliferación de vectores
destrucción de elementos del patrimonio
arqueológico
desaparición de áreas de encuentro de
la comunidad local
pérdidas de tierras agrícolas
aumento de la recaudación
aumento en la demanda de bienes y
servicios
Los enunciados deberían ser suficientes
precisos para evitar ambigüedades en su
interpretación, idealmente deberían:
ser sintéticos,
ser auto explicativos,
describir el sentido de las alteraciones
(pérdida de ..., reducción de ..., aumento
de ..., riesgo de ...,)
Sin embargo, estas características de los
enunciados que describen los impactos
identificados no siempre se encuentran en los
estudios de impacto ambiental, es frecuente
encontrar enunciados de difícil comprensión.
En busca de relaciones de causalidad entre las
acciones tecnológicas e impactos ambientales,
algunos profesionales consideran útil definir
una etapa intermedia, que representa la
interfase entre las acciones y el medio receptor.
Por ejemplo: la emisión de ruido por una
industria y su propagación por el aire podrán
ocasionar un impacto ambiental que puede
ser descrito como “incomodidad causada a
la vecindad por la elevación de los niveles de
ruido”. Esta etapa intermedia fue llamada por
uno de los primeros autores que sistematizaron
los métodos de evaluación de impacto
ambiental (Munn,1975) de efecto ambiental,
definido por ese autor como “un proceso (como
la erosión, la dispersión de contaminantes,
o desplazamiento de personas) que resulta
de una acción humana”. De esta forma una
acción modifica o desencadena determinados
procesos naturales o sociales.
El concepto de procesos ambientales puede
ser muy útil para analizar los impactos
ambientales, ya que la mayoría de las
actividades humanas interfiere con esos
procesos. Por ejemplo, la erosión es un proceso
que ocurre naturalmente en toda la superficie
de la Tierra, es un proceso indisociable de la
evolución de la corteza terrestre; muchas de
las obras, como la ejecución de carreteras o la
agricultura interfieren en los procesos erosivos,
ocasionando normalmente un aumento de los
índices de erosión o una erosión acelerada.
Por tanto no es muy correcto afirmar que una
carretera causa erosión, sino que ella intensifica
los procesos erosivos. Fornasari et alii (1992)
presentan una descripción de los principales
procesos del medio físico que pueden ser
afectados por obras de ingeniería.
Un razonamiento semejante es recomendado
por la norma ISO 14.001 para “identificar
los aspectos e impactos ambientales”
de actividades que ya se encuentran en
funcionamiento 12. El procedimiento sugerido
por la norma incluye, en primer lugar la
identificación de las interfaces entre la
actividad y el medio ambiente, por ejemplo la
emisión de efluentes líquidos o la generación
de un determinado tipo de desecho sólido,
que son en términos de la norma, aspectos
ambientales, que a su vez contribuirán a alterar
la calidad ambiental, o sea causar impactos
ambientales.
12
Se trata de un problema diferente a la
realización de un estudio de impacto
ambiental, ya que la norma se aplica a
actividades ya instaladas, para las cuales se
pretende mejorar el desempeño ambiental a
través de la adopción de un conjunto formal
de procedimientos denominado sistema
de gestión. A pesar de esta diferencia
fundamental, hay puntos en común entre
las dos actividades en una de ellas y uno
de ellos es la identificación de los impactos
ambientales. La norma recomienda que
sean primero identificados “los aspectos
ambientales”, definidos como “elementos
de las actividades, productos o servicios
de una organización que puede interactuar
con el medio ambiente”. Estas interacciones
causan impactos ambientales definidos
como “cualquier modificación del medio
ambiente, adversa o benéfica, que resulte en
todo o en parte, de las actividades, productos
o servicios de una organización”.
55
56
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Sin embargo no todos los autores consideran
útil o necesario describir las relaciones de
causalidad a través de la modificación de
procesos ambientales o interfaces, y adoptan
solamente la categoría de impacto ambiental.
Aún así no existe una única manera de
identificar o analizar los impactos, sino
múltiples formas y cabe a cada equipo de
Cuadro 3
Algunos efectos e impactos ambientales inducidos por un proyecto de minería
•
efectos ambientales (o modificaciones de procesos ambientales)
•
impactos ambientales (o modificaciones de la calidad ambiental)
físicos
bióticos
antrópicos
alteración de las propiedades del suelo (estructura, compactación, etc.)
alteración de la topografia local
alteración de la red hidrográfica
alteración del régimen hidrológico
aumento de la erosión
aumento de la carga de sedimentos en los cuerpos de agua
producción de rocas estériles
producción de colas
producción de residuos sólidos
dispersión de gases y polvo
emisión de ruido
emisión de vibraciones y sobrepresión atmosférica
dispersión de efluentes líquidos
rebajo o elevación del nivel freático
subsidencia
aumento de los riesgos de resbalos de taludes
interferencia sobre procesos biológicos en los cuerpos de agua
(e.g. ciclaje de nutrientes)
eutrofización de cuerpos de agua
bioacumulación de contaminantes
fragmentación de la cobertura vegetal
supresión de la cobertura vegetal
modificación de la infra-estructura de servicios
desplazamiento de asentamientos humanos
inducción de flujos migratorios
modificación de formas de utilización del suelo
alteración o destrucción de sitios de interés cultural o turistico
aumento del tráfico de vehículos
aumento de la demanda de productos y servicios
aumento de la oferta de trabajo
sobre el medio físico
alteración de la calidad de las aguas superficiales y subterráneas
alteración del régimen de escurrimiento de las aguas subterráneas
alteración de la calidad del aire
alteración de la calidad del suelo
alteración de las condiciones climáticas locales
sobre el medio biótico
alteración o destrucción de hábitats terrestres
alteración de hábitats acuáticos
reducción de la productividad primaria de los ecosistemas
reducción de la disponibilidad de nutrientes
desplazamiento de la fauna
pérdida d especímenes de la fauna
creación de nuevos ambientes
proliferación de vectores
sobre el medio antrópico
impacto visual
incómodos
riesgos a la salud humana
sustitución de actividades económicas
incremento de la actividad comercial
aumento local de precios
aumento de la población
sobrecarga de la infra-estructura de servicios
expansión de la infra-estructura local y regional
pérdida de patrimonio cultural
pérdida de referencias espaciales a la memória y cultura popular
reducción de la diversidad cultural
alteración en los modos de vida tradicionales
alteración en las relaciones socio-culturales
limitación de las opciones de uso del suelo
aumento de la recaudación de tributos
calificación profesional de la mano de obra local
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Aunque ampliamente difundidos en la literatura
técnica o en documentos de los órganos
ambientales, pocas veces se puede utilizar una
lista de verificación sin introducir correcciones
y adaptaciones, sea por las características del
proyecto o por causa de las condiciones del
medio ambiente que no están adecuadamente
descriptas en las listas ya existentes.
“características físico químicas de las aguas
superficiales”, mientras que los mecanismos
de como se manifiestan los impactos no son
descritos. Por otro lado, la interacción de
una acción con un compartimento ambiental
no caracteriza propiamente un impacto,
entendido éste como alteración de la “calidad
ambiental.”
Otra herramienta común para la identificación
de impactos es la matriz, a pesar del nombre
sugerir un operador matemático, las matrices
de identificación de impactos tienen ese
nombre debido, solamente, a su forma. En
verdad se trata de dos listas, dispuestas
una, en forma de filas y otra en columnas
de una matriz. En una de ellas se presentan
las principales actividades o acciones que
componen la obra analizada y en la otra
se presentan los principales componentes
o elementos del sistema ambiental, o aún,
procesos ambientales. El objetivo es identificar
las acciones posibles entre los componentes
del proyecto y los elementos del medio.
Hoy en día hay innumerables variaciones de la
matriz de Leopold que, en verdad poco tiene
que ver con la original a no ser por la forma
de presentación y de organización de las filas
y columnas.
La primera matriz propuesta para evaluación de
impacto ambiental data de 1971 y es resultado
del trabajo de Leopold y colaboradores del
Servicio Geológico de los Estados Unidos. En
ese primer esfuerzo de sistematizar el análisis
de los impactos, los autores prepararon una
lista de 100 acciones humanas que pueden
causar impactos ambientales, y otra lista de
88 componentes ambientales que pueden ser
afectados por las acciones humanas. Son por
lo tanto 8 800 las interacciones posibles. Para
cada obra, los analistas deben seleccionar las
acciones que se aplican al caso de estudio o
crear, ellos mismos, su propia lista de estudios
y aplicar el mismo procedimiento para los
componentes ambientales. Leopold y sus
colaboradores aplicaron su método al análisis
de los impactos de una mina de fosfato y
para eso seleccionaron nueve acciones y
trece componentes ambientales: de las 121
interacciones posibles consideraron que,
solamente, cuarenta eran pertinentes al
proyecto que analizaron.
La matriz de Leopold también se presta a
otras finalidades además de la identificación
de impactos ambientales principalmente para
comunicación de los resultados, pero éstas no
serán discutidas aquí. Una de las críticas más
comunes de la matriz de Leopold y sus similares
es que representan al medio ambiente como
un conjunto de comportamientos que no se
interrelacionan. Por ejemplo, una determinada
acción puede causar impactos sobre los
componentes “avifauna”, “mastofauna” y
6.2.2 Identificación de las
cuestiones relevantes
Dos obras idénticas localizadas en ambientes
diferentes tienen diferentes impactos
ambientales. De la misma forma, en un mismo
lugar, dos proyectos distintos podrán ocasionar
impactos ambientales bien diferentes, por
ejemplo un proyecto agrícola podrá causar más
impactos que una mina o, una carretera ser
más perjudicial que un oleoducto, o viceversa,
dependiendo de las interacciones proyecto X
medio que puedan establecerse.
Por otro lado, los impactos ambientales no son
percibidos de la misma forma por personas
o grupos sociales diferentes. Por ejemplo,
el sentimiento de pérdida ocasionado por la
inundación de un cementerio indígena o de
cualquier otro sitio sagrado de una comunidad,
difícilmente podrá ser considerado en pleno
por personas que no formen parte de aquel
grupo.
Debido a estas dos razones (de orden científico
y del orden social), algunos impactos causados
por un determinado proyecto deberán ser
considerados como más importantes que otros
y, por lo mismo, deberán recibir una atención
diferencial en el estudio de impacto ambiental.
Además de eso, por razones de orden práctico,
es imposible estudiar detalladamente todas
las interacciones proyecto X medio. Esto
equivaldría a un enfoque exhaustivo que
acaba, forzosamente, redundando en un
estudio superficial, ya vez que todo EIA es
realizado en un contexto de limitación de
recursos y tiempo.
Es más eficaz, y más útil, analizar con
detenimiento tres o cuatro temas relevantes
que describir superficialmente veinte o
treinta impactos ambientales abordados
genéricamente. Además, la experiencia ha
demostrado que, cuando un determinado
57
58
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
proyecto es sometido a discusión pública a
través del proceso de evaluación de impacto
ambiental, solamente unas pocas cuestiones
críticas atraen la atención de los interesados
(Sánchez, 1995).
Para la identificación de las cuestiones
relevantes se utilizan métodos como:
-
analogía con casos similares,
-
experiencia y opinión de especialistas,
-
consulta pública
-
análisis de las temas definidas
previamente por vía legal (por
ejemplo los bienes declarados
patrimonio, patrimonio arqueológico
y paleontológico, cuevas naturales y
subterráneas, especies raras y áreas
protegidas).
La identificación de temas relevantes13 va
a definir el contenido del estudio de impacto
ambiental, ya que orienta la recolección de
datos y su análisis. En algunas jurisdicciones,
esta fase es reglamentada y da margen a
mecanismos formales de consulta pública. Los
resultados son formalizados en un documento
llamado términos de referencias, que orienta la
elaboración del estudio de impacto ambiental
14
Aún cuando no exista tal formalización es
imposible concebir un estudio de impacto
ambiental que, no contenga de alguna forma
la selección de las temas principales, muchas
veces esto se hace de manera implícita, pero
la desventaja en éste caso es que los criterios
de selección no son conocidos por el público.
6.2.3 Estudios de base
Los estudios de base tienen una posición
central en la secuencia de etapas de un EIA.
Ellos deben estar organizados de manera tal
que presenten las informaciones necesarias
para las fases siguientes de EIA, o sea; la
previsión de los impactos, la evaluación
de su importancia y la elaboración de un
plano de gestión ambiental, a su vez, estas
informaciones son definidas en función de
13 El término equivalente en inglés es
scoping.
14 Es el caso de procedimiento en vigor en
el Estado de São Paulo, según el cual
el interesado deberá someter al órgano
ambiental un plan de trabajo que después
de analizado, originará los términos de
referencia. Los procedimientos de consulta
pública en esta fase incluye la posibilidad de
solicitud de audiencia pública.
las dos etapas anteriores, la identificación
preliminar de los impactos potenciales y la
selección de las temas más relevantes.
Es importante que los estudios de base sean
planeados previamente. Teniendo en cuenta
que serán utilizados métodos y técnicas de
diversas disciplinas que serán desarrolladas
cubiertas por los integrantes del equipo, cabe
utilizar un enfoque semejante al empleado en
los proyectos de investigación científica, con
definición previa de los objetivos del trabajo, su
metodología y los resultados esperados.
La planificación de los estudios deben
responder a cuatro interrogantes:
1. ¿cuáles son las informaciones
necesarias y para qué finalidad serán
utilizadas?
2. ¿cómo serán recolectadas éstas
informaciones?
3. ¿dónde serán recolectadas?
4. ¿durante cuanto tiempo serán
recolectadas?
Solamente después de conocidas las respuestas,
se pueden iniciar los relevantamientos. En
caso contrario, los resultados pueden ser
inadecuados y, quizás, el trabajo tenga que
ser rehecho o será preciso complementar los
estudios posteriormente, atrasando la obra e
incurriendo en mayores costos.
Tipos de información que debe
ser recolectadas
En vista de la exigencia de multidisciplinariedad
y de la vasta gama de impactos posibles de la
mayoría de las obras para los cuales son hechos
los estudios de impacto ambiental, hay un riesgo
muy grande de que sean recolectadas una
vasta cantidad de informaciones irrelevantes.
Informaciones irrelevantes son aquellas que
no son utilizadas para la previsión y evaluación
de los impactos, ni para la formulación del
plan de gestión y que tampoco permiten una
comparación de la situación ex ante con la ex
post. Basta consultar una muestra de EIAs para
poder encontrar buena cantidad y variedad de
informaciones irrelevantes en la mayor parte
de ellos. Hay una gran tendencia a presentar
las informaciones disponibles en detrimento
de las necesarias. Necesarias ¿para qué?
Evidentemente, necesarias para el análisis
de los impactos y consecuentemente, para la
toma de decisiones.
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Métodos de recolección y análisis
El plan de trabajo para la realización de los
estudios de base debería, en la medida de lo
posible, describir las metodologías que serán
utilizadas para la recolección de informaciones.
Diversas decisiones se deberán tomar que
influirán en el resultado de los estudios. Entre
ellas se destacan las siguientes:
(i) ¿se debe recolectar los datos primarios o
secundarios? Los datos secundarios son
aquellos preexistentes, disponibles en
las diferentes fuentes, como: bibliografía,
cartografía, informes no publicados,
bancos de datos de los organismos
públicos, de las organizaciones no
gubernamentales y, finalmente datos ya
obtenidos por la propia empresa. Los
datos primarios son aquellos inéditos,
relevados con la finalidad específica
del estudio de impacto ambiental.
En cualquier EIA habrá tanto datos
secundarios como primarios. Por ejemplo,
datos sobre la demografía y la economía
están generalmente disponibles, mientras
que las características de una porción de
la vegetación existente en el área donde
será ejecutado el proyecto solamente
podrá ser conocida después del respectivo
relevantamiento.
(ii) ¿se deben realizar inventarios dónde
se pueda proceder por muestreos?
La respuesta dependerá del tipo de
dato y de su relevancia para el análisis
de los impactos. Por ejemplo, en los
estudios referentes a una represa,
la población humana que ocupa el
área de inundación deberá ser objeto
del relevantamiento censal detallado,
mientras que en el relevantamiento de la
vegetación normalmente se va a proceder
por muestreos, no se van a medir ni
identificar todos los árboles, sino que
solamente se realizarán estudios de áreas
reducidas según determinados criterios de
muestreos conocidos por profesionales
del sector y que podrán ser extrapolados
a la totalidad del área, con un margen de
error definido anticipadamente.
(iii) ¿se debe recolectar series temporales o
se puede realizar muestreos puntuales?
De nuevo, la estrategia dependerá
de la variable estudiada y de su
comportamiento a lo largo del tiempo.
Por ejemplo, la calidad de agua de un
río, que, generalmente, tiene variación
estacional debería ser objeto de estudio
durante un cierto período, mientras que la
cubierta vegetal no tiene esa variabilidad
y muchas veces puede ser estudiada en
una única salida de campo. (Nota: ésta
afirmación no puede ser tomada como
regla absoluta, dependiendo del grado
de detalle del relevantamiento, pueden
ser necesarias diversas salidas en una
misma área, pues las especies florecen
en diferente épocas del año y, a veces,
su identificación sólo es posible a través
de las flores).
(iv) ¿se deben realizar muestreos continuos
o discretos? Según ciertos parámetros
ambientales es necesario efectuar
mediciones continuas o a intervalos muy
cortos, en tanto para otros son suficientes,
algunas muestras recolectadas con
semanas o meses de intervalos.
Área de estudio
Toda planificación de los estudios de base
deben determinar el área de estudio, o sea,
las áreas que serán objeto de los diferentes
relevantamientos, sean ellos primarios o
secundarios. Normalmente, el área de estudio
variará en función del tipo de estudio a ser
realizado, por lo menos, el grado de detalle de
los estudios será variable; por ejemplo lo más
detallado y basado en datos primarios en el
área directamente afectada y de poco detalle
o basado en informaciones secundarias en el
resto del área de estudio.
No se debe confundir área de estudio con
el área de influencia. Este último término
designa al área geográfica que puede sufrir
las consecuencias, directas o indirectas de
la obra; por lo tanto solamente podrá ser
conocida después de concluidos los estudios.
Por ejemplo, para saber cual es el área de
influencia de una central termoeléctrica en
cuanto a alteración de la calidad del aire, se
deben primero recolectar las informaciones
sobre los índices de emisión de contaminantes
atmosféricos (tarea normalmente ejecutada
en la fase de elaboración del proyecto) y las
condiciones atmosféricas y de relieve del área
(tarea realizada en la fase de estudios de base)
a fin de conocer las posibles concentraciones
futuras de contaminantes (conclusión que solo
puede ser obtenida en la etapa de previsión
de impactos).
59
60
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Duración de los estudios
La respuesta a esta pregunta es evidentemente,
de la mayor relevancia para la planificación
de los estudios. La duración puede ser
determinada por las necesidades intrínsecas
de ciertos procedimientos de muestreos o de
relevamientos censales, así como del grado
de detalle deseado. Sin embargo, lo que
puede resultar determinante para establecer
la duración total de los estudios son las
características estacionales propias de ciertos
fenómenos a ser estudiados.
Existe una gran variedad de herramientas
utilizables para la previsión de los impactos
sobre el medio ambiente. En verdad, muchas
disciplinas científicas buscan desarrollar
métodos capaces de anticipar las variaciones
de los fenómenos que estudian, de modo
tal que los métodos y procedimientos de
esas disciplinas puedan ser utilizados en
la evaluación de impacto ambiental. Cinco
grandes categorías de métodos predictivos se
utilizan en los estudios de impacto ambiental;
los comentaremos enseguida.
Modelos matemáticos
6.2.4. Previsión de los impactos
Uno de los principales objetivos de la evaluación
de impacto ambiental es, ciertamente, la de
prever cambios en los sistemas naturales
y sociales derivados de un proyecto de
desarrollo. Por ello todo estudio de impacto
ambiental debe presentar un pronóstico de
situación futura, en caso de ejecución de la obra
analizada. Entendido como una descripción
de la situación futura del ambiente afectado,
el pronóstico debe estar fundamentado en
hipótesis plausibles y previsiones confiables.
En la secuencia de actividades de preparación
de un EIA, la previsión es la etapa que busca
informar sobre la magnitud o intensidad de esos
cambios. Previsión debe ser entendida como
una hipótesis fundamentada y justificada, si es
posible, cuantitativa, sobre el comportamiento
futuro de algunos parámetros, denominados
indicadores ambientales, representativos de
la calidad ambiental.
Desgraciadamente, es común la confusión entre
identificación y previsión de los impactos. La
identificación es una mera enumeración de las
probables consecuencias futuras de una acción.
También debe ser justificada y fundamentada,
pero al contrario de la previsión de impactos,
no resulta de la aplicación sistemática y
dirigida de métodos y técnicas de cada una
de las disciplinas científicas conocidas por los
miembros de un equipo multidisciplinario que
prepara el EIA. La previsión de los impactos
demanda de un conocimiento mucho más
profundo de las relaciones ecológicas y
de las interacciones sociales que la simple
identificación de impactos. Es por eso que
la previsión solamente puede ser realizada
después de concluidos los estudios de base,
los que suministrarán los elementos necesarios
para que las previsiones sean debidamente
fundamentadas.
Los modelos son representaciones simplificadas
de la realidad. Se busca una aproximación
de la comprensión de algún fenómeno a
través de la selección de algunos de los
aspectos más relevantes desconsiderando,
necesariamente, otros aspectos, tenidos
como menos importantes para el análisis.
Los modelos pueden ser analógicos (como
una representación a escala reducida de un
río o del relieve), conceptuales (descripción
cualitativa de los componentes y las relaciones
de un sistema) o modelos matemáticos que
son representaciones a través de un conjunto
de ecuaciones matemáticas que describen
un determinado fenómeno de la naturaleza.
Diversos procesos ambientales pueden ser
modelizados de esta forma, principalmente
fenómenos físicos y en cierta medida, procesos
ecológicos. Elaborar esos modelos es una de
las tareas de los científicos que buscan así
entender mejor como funcionan los procesos
naturales. Varios modelos fueron desarrollados
con el objetivo específico de auxiliar en la
planificación y la gestión ambiental, como
el caso de los modelos de dispersión de
contaminantes atmosféricos, que correlacionan
emisión de contaminantes de una chimenea
(por ejemplo) con factores meteorológicos
como intensidad y dirección de los vientos e
insolación, previendo las concentraciones de
estos contaminantes en varios puntos situados
a diferentes distancias del lugar de emisión.
Comparación y extrapolación
El analista puede hacer comparaciones y
extrapolaciones a partir de casos similares,
estudiando sus semejanzas y diferencias, las
extrapolaciones podrán ser eventualmente
realizadas a partir de ensayos a escala
piloto (ejemplo, efluentes industriales) o de
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental ensayos “in situ” desarrollados en condiciones
similares (ejemplo, vibraciones); es importante
establecer, aunque de modo cuantitativo, los
límites y la confianza en tales previsiones. El
caso de las vibraciones provocadas por el
desmonte de roca por explosivo en minería
ilustra el uso de extrapolaciones. A través
de la detonación de una carga explosiva,
las ondas de choque se propagan por el
macizo rocoso y provocan la fragmentación
de la roca, siendo éste el efecto deseado.
Sin embargo la energía en exceso siempre
presente en la detonación, se propaga por la
roca en forma de ondas elásticas, similares a
las ondas de sonido propagándose por el aire.
Esas vibraciones pueden causar daños en
las estructuras construidas, como residencias
y otras construcciones, dependiendo de su
intensidad. El indicador que mejor expresa
el fenómeno es la velocidad de vibración que
depende entre otros factores, de la distancia
entre el lugar de la detonación y las estructuras
más próximas y de las condiciones geológicas
del macizo rocoso donde se propagan esas
vibraciones. No hay un modelo universal que
permita prever las vibraciones sin conocer
la carga de explosivos y la distancia debido,
justamente, a los factores locales dictados
por la geología. No obstante, hay ciertas
similitudes entre la propagación de ondas en
rocas del mismo tipo de material, de modo que,
los estudios realizados en un lugar en cierta
medida puede ser extrapolados a otros. De este
modo, se puede ir a una mina en actividad y
realizar mediciones de vibración, relacionando
estos datos con la cantidad de explosivo
detonada y la distancia entre la detonación y el
lugar de medición, obteniéndose una ecuación
de propagación que, en principio, sólo es
válida para aquella zona, pero que puede ser
extrapolada a otros sitios de características
comparables. Esta ecuación puede de éste
modo ser utilizada para prever las vibraciones
en proyectos de minería cuyos impactos están
siendo analizados.
partir de la percolación de los líquidos es
uno de los principales impactos. A través de
procedimientos padronizados, las muestras
de suelo y de roca son recolectadas en
el área donde se pretende implantar el
proyecto; ensayos de laboratorios, también
padronizados, determinan la permeabilidad
de esos materiales, o sea, su capacidad de
transmitir o retener agua o un soluto, dada por
la velocidad de dispersión del medio. Se puede
así calcular el tiempo que la pluma contaminante
resultante de una eventual filtración, tardará en
alcanzar la napa freática.
Simulaciones y modelos analógicos
(físicos y digitales)
Algunos impactos ambientales pueden ser
simulados en computadora, por ejemplo, el
impacto visual de una carretera, de una línea
de transmisión de energía, de una industria
o de una mina. En este caso, se hace un
modelo digital del terreno y se simula la
vista que tendría un observador hipotético
después de que fue ejecutado el proyecto.
Modelos a escala reducida pueden, también,
ser utilizados para simular ciertos impactos,
por ejemplo: se puede construir un modelo de
una zona de litoral para estudiar los procesos
erosivos resultantes de intervenciones tales
como dragado, construcción de un dique o
construcción de una represa en un río, la
cual retendrá sedimentos que alimentan un
estuario. Es, todavía, posible realizar ciertos
experimentos con verdadera grandeza para
análisis de los impactos. De este modo un
gran amplificador y una caja de música puede
emitir ruidos simulando las condiciones
operacionales de la industria y, utilizándose
un equipo de medida, se pueden verificar
los niveles de presión sonora resultantes. El
impacto visual de una estructura puede ser
simulado si se infla un gran globo y elevándolo
a una altura de un edificio o de una chimenea
de una futura fábrica.
Experimentos en laboratorios y campo
Juicio de los especialistas
Diversos estudios experimentales pueden
ser desarrollados con el objetivo de prever
impactos; por ejemplo ensayos en laboratorios
permitirán conocer las características de
permeabilidad de un macizo rocoso o del suelo,
con vista, a realizar el estudio de la dispersión
de contaminantes. Tal procedimiento puede
ser útil para prever los impactos provocados
por un relleno sanitario, donde la posibilidad
de contaminación del agua subterránea a
Éste método, poco formalizado, de realizar
previsiones de impacto se basa en la capacidad
de ciertos especialistas de emitir estimaciones
sobre las probabilidades de ocurrencia,
extensión espacial y temporal y, aún, magnitud
de ciertos impactos ambientales; las opiniones
son expresadas en base a la experiencia y al
conocimiento de los especialistas y pueden
ser formalizadas con la ayuda de un sistema-
61
62
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
especialista, un programa de computadora que
sistematiza el conocimiento especializado en
una determinada rama del conocimiento.
Es común encontrar en los EIAs diferentes tipos
de previsiones, a saber: previsiones formales,
previsiones basadas en la experiencia de los
profesionales, extrapolación a partir de casos
conocidos, y ... puras suposiciones, éstas,
desgraciadamente, son demasiado comunes.
Las previsiones formales, usualmente
derivadas de modelos matemáticos, no son
necesariamente mejores que las previsiones
realizadas por otros métodos. Esos modelos
deben ser calibrados para condiciones locales
y acostumbran a requerir gran cantidad
de informaciones para producir resultados
confiables. Si la calibración no fue realizada
adecuadamente y los datos de entrada no
fueran suficientes, entonces los resultados
serán pobres; como se dice en el jerga de
modelaje: garbage in, garbage out, o sea, si
entra basura, sale basura.
Las extrapolaciones deben ser cuidadosas,
pues a veces casi todas las condiciones
parecen semejantes pero una pequeña
diferencia puede significar la inaplicabilidad de
los resultados de un lugar, a otro.
Todas las previsiones tienen cierto margen de
incertidumbre asociada. El ideal sería que las
previsiones cuantitativas de los EIAs vinieron
acompañadas de una estimativa del margen
de error, posible en algunos casos.
6.2.5 Evaluación de los impactos
En cuanto a la previsión de los impactos, que
informa sobre la magnitud o intensidad de las
modificaciones ambientales, la evaluación
abarca su importancia o significación. Es
importante diferenciar entre los dos conceptos,
ya que la evaluación de la importancia tiene
una subjetividad mucho mayor que la previsión
de los impactos, actividad, ésta, que demanda
conocimientos especializados y aplicación del
método científico.
Por ejemplo, las previsiones de impacto de
un EIA podrían presentarse en forma de
enunciados como:
-
“debido al vertido de efluentes después
del tratamiento, la concentración de zinc
en las aguas del cuerpo de agua receptor
deberá alcanzar los 10mg/l en las peores
condiciones de dilución”, o sea el caudal
mínimo en un período consecutivo de
-
7 días y período de retorno de 10 años
(Q 7,10)”
“como la obra implicará el drenaje completo
del área húmeda conocida localmente
como Brejo del Matão, la especie Bichus
brasiliensis, recientemente descrita y
considerada endémica en la región,
correrá sério riesgo de desaparición”
¿Qué interpretación dar a estos enunciados?
¿Qué significa 10mg/l de zinc en un río y la
destrucción del hábitat de una especie? En el
primer caso, la interpretación - o evaluación
del impacto - discutirá el significado de que
este río presenta esta concentración de metal.
Esto representa un riesgo para la salud de la
comunidad indígena situada aguas abajo y que
utiliza el agua de río para actividades diversas?
¿El metal podrá acumularse en los tejidos de
peces del río, que forman parte de la dieta
alimenticia de esa comunidad, y conferirles
características de toxicidad?
En el segundo caso, la destrucción del hábitat de
una especie que sólo está presente en esa zona
significaría muy probablemente su extinción,
excepto que ella pueda ser introducida en un
hábitat semejante o reproducida en cautiverio
hipótesis, posiblemente, desconocidas. Debido
a que hoy en día hay un reconocimiento social
mundial de la importancia de la biodiversidad,
este impacto debería ser analizado como muy
importante. En verdad, sería tan importante
que podría determinar la no aprobación del
proyecto.
Aunque, existan algunos elementos que orientan
la discusión sobre la importancia de un impacto
ambiental, como textos legales que definen de
antemano la importancia social acordada a un
determinado elemento del ecosistema, esta
actividad implica fundamentalmente un juicio
de valor, por lo tanto extrapola el ámbito de
competencia del equipo técnico que elabora
el EIA, y es una de las razones que hace que
las reglamentaciones sobre la evaluación
de impacto ambiental incluyan mecanismos
formales de consulta pública.
Es evidente que el equipo de EIA estará
bien posicionado para emitir sus propios
juicios de valor, desde el momento que, en
principio, conoce mejor que nadie los posibles
impactos del proyecto. En verdad, debe hacerlo
evaluando la importancia de los impactos
que identificó y para eso, es necesario que
exponga con claridad los criterios de atribución
de importancia que empleó, de modo que
el EIA pueda ser expuesto a consideración
pública y a otras opiniones. Todo estudio
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental de impacto ambiental debería explicitar los
criterios de atribución de importancia que
adoptó. Expresiones como “gran importancia”
o “impacto de proporciones despreciables” son
muchas veces encontradas en estos estudios
pero, es obvio que no significan la misma cosa
para todas las personas. ¿Que sería impacto
significativo o importante?
Mencionando las conclusiones de un seminario
realizado en Canadá para discutir criterios de
importancia de impactos, Beanlands (1993)
propone la siguiente síntesis. Deberían ser
considerados impactos significativos aquellos
que:
-
afecten la salud o seguridad del
hombre,
-
afecten la oferta o disponibilidad de
empleos o recursos a la comunidad
local;
-
afecten la media, o varianza, de
determinados parámetros ambientales
(significancia estadística);
-
modifiquen la estructura o función
de los ecosistemas o coloquen en
riesgo especies raras o amenazadas
(significancia ecológica);
-
el público considere importante.
La lista arriba mencionada contempla criterios
de orden científico y social. De esta forma, si
hay componentes del ecosistema - o cualquier
otro elemento - que pueden ser afectados por
la obra y que la población considera relevantes,
deberían ser así considerados en el EIA y en el
proceso de toma de decisión, aún cuando no
sea esa la opinión de los especialistas.
Erickson (1994) sugiere otros criterios
para evaluar la importancia de impactos
ambientales:
(i) la probabilidad de ocurrencia (estimaciones
cualitativas o cuantitativas de probabilidad
de que el impacto pueda ocurrir);
(ii) magnitud (estimaciones cualitativa o
cuantitativa del tamaño o extensión del
impacto - lo mismo que previsión de la
magnitud del impacto);
(iii) duración (período de tiempo que el
impacto, si ocurre, debe durar);
(iv) reversibilidad (natural o a través de acción
humana);
(v) relevancia con respecto a determinaciones
legales (existencia de leyes locales,
nacionales o tratados internacionales que
se refieran al tipo de impacto o elemento
afectado);
(vi) distribución social de los riesgos y
beneficios (de que manera la obra impone
un reparto desigual de los riesgos y
beneficios ambientales).
La legislación ambiental suele proponer diversas
pistas para una clasificación de la importancia
de los impactos en un estudio de impacto
ambiental. Además de los patrones existentes
para los diversos contaminantes, hay muchos
otros que están definidos previamente por vía
legal. Se entiende que estos temas fueron
definidas por la sociedad - por intermedio de los
legisladores - como importantes y, por lo tanto,
deberían ser automáticamente consideradas
en la interpretación de la importancia de los
impactos provocados por el proyecto analizado.
A continuación, se muestran algunos de los
elementos importantes que muchos países han
tenido en cuenta en su legislación:
-
el patrimonio cultural del país;
-
bienes tombados;
-
ciertos ecosistemas;
-
las especies consideradas raras o
amenazadas de extinción;
-
elementos del patrimonio natural como
cavernas, cascadas, volcanes, etc.
En consecuencia impactos que puedan afectar
algunos de estos bienes o elementos del
ambiente considerados protegidos por vía
legal, deben necesariamente ser considerados
como importantes. Lo mismo con los impactos
que puedan afectar espacios territoriales, tales
como unidades de conservación, las cuales se
aplica el mismo razonamiento o sea, el Poder
Público, por vía legal considera como de interés
público la protección de estos espacios y, por
ende cualquier impacto que pueda afectar a
estos espacios deberá ser visto como de gran
importancia.
Aún así, estos criterios no serán suficientes
para dar cuenta de todas las situaciones.
Muchas obras podrán causar impactos que
no afectan los bienes protegidos por vía
legal ni sobrepasen los patrones ambientales
vigentes.
Como el estudio de impacto ambiental será
leído y analizado por las partes interesadas,
es importante establecer de manera explícita
los criterios de apreciación de la importancia
adoptados en cada estudio y los motivos que
llevaron al equipo multidisciplinario a clasificar
cada impacto de acuerdo a su respectivo grado
de importancia. Después de establecidos
y expuestos los criterios adoptados, cada
impacto identificado en las fases anteriores del
EIA deberá ser clasificado, más o menos como
los alumnos de un curso son evaluados por su
desempeño. La clasificación puede alcanzar
las diferentes escalas:
-
adjetivos calificativos (importancia
pequeña, mediana o grande)
63
64
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
-
-
-
notas numéricas en una escala
previamente definida (ejemplo de cero a
cinco)
códigos de color (rojo, amarillo y verde
por ejemplo)
símbolos
Sin importar cual sea el vehículo escogido para
comunicar la clasificación, el objetivo es siempre
el mismo: transmitir a los lectores del EIA las
conclusiones del equipo multidisciplinario con
relación a la evaluación de la importancia de
los impactos.
6.3.6 Plano de gestión
También, es competencia del equipo
multidisciplinario que elabora el EIA, proponer
las medidas capaces de reducir los impactos
negativos, conocidas como medidas mitigadoras
o sea, las acciones tienen por objetivo el de
atenuar los impactos negativos de la obra.
Algunos impactos podrán ser aceptables si hay
medidas mitigadoras capaces de reducirlos.
Otro componente de los planes de gestión
ambiental son las medidas compensatorias,
que tienen por objetivo compensar la pérdida
de elementos importantes del ecosistema, del
ambiente construido, del patrimonio cultural o,
aún, de las relaciones sociales. Un caso típico
de compensación ocurre cuando una parte
de la vegetación nativa va a ser eliminada;
en ésta situación la compensación podría ser
mediante la protección de un área equivalente
o mayor a aquella que será perdida o, mediante
la recuperación de un área degradada o,
ambas.
Las medidas de valorización de los impactos
positivos son, muchas veces, necesarias para
que éstos se materializen en beneficio de
la región donde la obra será ejecutada. Por
ejemplo, un impacto positivo, comúnmente
citado en estudios de impactos ambientales
es la generación de empleos. Sin embargo
determinadas obras requieren de mano de
obra especializada, no siempre disponible en
la región, necesitándose traer trabajadores
de fuera de la región, por lo que no crean
empleos en la región que acoge el proyecto. Un
programa de formación de mano de obra y de
calificación de proveedores locales de bienes
y de servicios puede contribuir sobremanera
para hacer realidad los impactos beneficiosos
posibles.
Muchas veces, el estudio de impacto ambiental
no es capaz de llegar a conclusiones
inequívocas sobre los impactos de la obra
analizado, sea ésto debido a la complejidad
de las relaciones ecológicas o al reducido
conocimiento previo del área. Por otro lado, en
el sistema de licenciamiento ambiental utilizado
en Brasil hay tres licencias sucesivas, y el
estudio de impacto ambiental es requisito para
la primera de ellas, es decir, la licencia previa.
Por estas razones, muchas veces sucede que
los estudios complementarios sean realizados
después del estudio de impacto ambiental,
generalmente, involucrando en detalle los
propios programas de gestión ambiental.
Finalmente, otro componente esencial de los
planos de gestión es el esquema de monitoreo
y seguimiento. Este esquema debe ser
coherente con las demás actividades del EIA.
Por ejemplo, los indicadores ambientales y las
estaciones de monitoreo deberán en principio
ser los mismos empleados en la elaboración
de los estudios de base, lo cual permitirá la
comparación del comportamiento de estos
indicadores antes y después de la instalación
y operación de la obra. En rigor el monitoreo
es casi una continuación de los estudios de
base y la mayor parte de las consideraciones
realizadas para éstos, también son válidas para
aquel. Por lo menos, cuatro son los objetivos
que pueden ser atribuidos al monitoreo de los
impactos de un proyecto sometido al proceso
de evaluación de impacto ambiental:
-
verificar los impactos reales del
proyecto
-
compararlo con las previsiones
-
alertar sobre las necesidades de intervenir
en caso que los impactos sobrepasen
ciertos límites
-
evaluar la capacidad del EIA de
hacer previsiones válidas y formular
recomendaciones para la mejoría de
futuros EIAs en proyectos similares o
ubicados en el mismo tipo de medio.
El monitoreo ambiental del proyecto no debe
ser confundido con el monitoreo de la calidad
ambiental o del estado del medio ambiente,
normalmente ejecutado por instituciones
públicas. Se trata de un auto-monitoreo
concebido en función de los impactos previstos
y que debe ser capaz de captar los cambios
inducidos por la obra y distinguirlos de
eventuales cambios naturales o inducidos por
otras fuentes.
En resumen, el plan de gestión ambiental es
la conexión entre los estudios previos y los
procedimientos de gestión ambiental que la
empresa adoptará en caso que la obra sea
aprobado.
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental 7. LA COMUNICACION EN LA
EVALUACION DE IMPACTO
AMBIENTAL
Siendo la evaluación de impacto ambiental un
proceso público, sus resultados deberán ser
comunicados a todas las partes interesadas.
Mientras tanto, la población puede ser
bastante heterogénea, pudiendo comprender
desde la comunidad local hasta militantes
altamente capacitados técnicamente. Como
las diferentes partes interesadas buscan
informaciones distintas en los documentos
producidos durante el proceso de evaluación
de impacto ambiental, la comunicación se
vuelve un problema bastante complejo. Por
ejemplo, los estudios y los informes de impacto
ambiental serán leídos por analistas del órgano
licenciador, por activistas de organizaciones
no gubernamentales, por miembros de la
comunidad local y, eventualmente, por varios
otros tipos de lectores, como consultores o
asesores de las diferentes partes interesadas,
abogados, promotores, políticos y la prensa.
El tipo de información que cada uno busca y el
grado de detalle que le interesa, varía mucho.
El analista ambiental estará interesado en
conocer no sólo los resultados, sino también
los métodos que permitieron que el equipo
que elaboró el estudio llegase a ellos, quiere
saber cuales técnicas fueron utilizadas para
analizar los datos y las justificativas para las
conclusiones presentadas en el estudio.
En tanto, el activista de una organización no
gubernamental podrá estar interesado en un
único aspecto particular o en cómo la obra
podrá afectar sus intereses - la “Sociedad de
los amigos del pajarito del pico color de rosa”
estará interesada en saber de qué forma el
proyecto propuesto podrá afectar el hábitat o
las fuentes de alimento de esta especie. La
comunidad local, normalmente, quiere saber
de que manera la obra podrá afectar su modo
de vida, cuántos empleos serán creados o se
interesa por saber si su propiedad está situada
próximo del área de intervención.
La comunicación en evaluación de impacto
ambiental tiene por objetivo transmitir
informaciones técnicas multidisciplinarias a
un público variado y con intereses específicos
distintos; además de ésto, también busca
convencer a las partes interesadas acerca
de la viabilidad de la obra propuesta (ésto
presupone que si la obra fuese considerada
enteramente inviable, el proyecto ni será
sometido a la aprobación gubernamental,
significando por otro lado que si la empresa
estuviera convencida de la viabilidad ambiental
del proyecto intentará convencer a los demás
interesados).
¿Qué debe entonces ser comunicado a la
población? Típicamente el estudio de impacto
ambiental, como principal documento del
proceso de evaluación de impacto ambiental,
busca comunicar:
•
las intenciones del quién propone el
proyecto;
•
los objetivos del proyecto;
•
las características técnicas y sus
alternativas;
•
la localización de los componentes del
proyecto;
•
cuáles atributos o condiciones ambientales
del área podrán ser afectadas por la
obra;
•
cuáles son los impactos que el
emprendimiento provocará;
•
que medidas pueden ser tomadas para
evitar, reducir o compensar los impactos
negativos.
Más allá del estudio de impacto ambiental y del
informe de impacto ambiental, (documentos
obligatorios), esa información puede ser
transmitida en diferentes soportes incluyendo
folletos informativos, videos, CD-ROMs
y “sites” en Internet, puede también ser
transmitida de forma oral en reuniones y
audiencias públicas.
A pesar de los nuevos vehículos, la comunicación
escrita continúa siendo fundamental, en
particular, el contenido del estudio de impacto
ambiental. Las reglamentaciones establecen
directrices relativas al contenido mínimo
de un estudio de impacto ambiental. Este
contenido está bastante padronizado y
diferentes jurisdicciones adoptan contenidos
muy parecidos, con pequeñas variaciones
(Cuadro 4).
Además de responder a estos requisitos
legales, los estudios de impacto ambiental
podrán servir, eficazmente, como instrumento
de comunicación si ciertos cuidados fueran
tomados en su redacción y presentación. La
dificultad de ingenieros y otros técnicos para
escribir de forma clara deberá superarse en la
redacción de un estudio de impacto ambiental .
Idealmente las empresas consultoras deberían
contar con un consultor lingüístico y estilístico en
sus equipos. El hecho de que los informes son
escritos por diferentes profesionales dificulta
aún más la tarea de entregar un producto
legible y comprensible, y la presentación de
forma padronizada, que exhiba uso consistente
65
66
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Cuadro 4: Estructura típica de un estudio de impacto ambiental
1) Introducción
# Localización y accesos
# Presentación de la empresa proponente
# Objetivos y justificativa de la inversión
# Historia del emprendimiento
# Legislación vigente y compatibilidad del proyecto
# Planes y programas gubernamentales y compatibilidad del proyecto
2) Descripción de la inversión y sus alternativas
# Alternativas consideradas
# Criterios de selección y justificativa de la elección
# Actividades y componentes en las etapas de implementación, operación y
desactivación
# Cronograma
3) Diagnóstico ambiental
4) Análisis de los impactos
# Metodología adoptada
# Identificación, previsión y evaluación de los impactos
5) Programa de gestión ambiental
# Medidas mitigadoras, compensatorias y de valorización
# Programa de monitoreo y seguimiento.
# Cronograma de implementación
6) Bibliografía
7) Equipo técnico
8) Anexos
# mapas, cuadros, figuras, fotos
# estudios específicos
de términos y conceptos y que evite la jerga
técnica, muchas veces innecesaria.
La reglamentación brasileña establece
las siguientes directrices referentes a la
presentación del Informe de Impacto Ambiental
(documento sintético y simplificado).
“La RIMA debe ser presentado de forma
objetiva y adecuada para su comprensión.
Las informaciones deben ser traducidas
en un lenguaje accesible, ilustrados con
mapas, cartas, cuadros y demás técnicas de
comunicación visual, de modo que se puedan
entender las ventajas y desventajas del
proyecto, así como todas las consecuencias
ambientales de su implementación “15
También la reglamentación americana aclara
los objetivos de una efectiva comunicación
de los documentos escritos del proceso de
evaluación de impacto ambiental:
“Los estudios de impacto ambiental deben
ser escritos en lenguaje simple y pueden usar
material iconográfico apropiado, de forma
que los tomadores de decisión y el público
15 Resolución CONAMA 001/86, art, 9, párrafo
único.
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental en general puedan entenderlos. Las agencias
deberían de emplear redactores de prosa
clara o editores para escribir, revisar o editar
los estudios, que deberán estar basados en el
análisis y datos provenientes de las ciencias
naturales y sociales y de las artes de la
planificación ambiental” 16 Algunas reglas prácticas para la presentación
de los estudios ambientales se proponen a
continuación:
en cuanto a la estructura, un buen informe
debería:
• contener sumario paginado;
• contener resumen ejecutivo;
• contener resumen por capítulos;
• evitar compartimentación excesiva del
texto y grandes espacios en blanco;
• a d o p t a r t í t u l o s y s u b t í t u l o s
apropiados;
• incluir índices analíticos, lista de siglas,
lista de figuras, tablas y anexos;
• incluir un glosario;
en cuanto a las referencias y fuentes
de documentación, un buen informe
debería:
• citar de forma completa todas las
referencias bibliográficas utilizadas;
• citar de forma completa todos los
informes internos y demás informes
no publicados, incluyendo título,
autores, entidad o sector que lo
realizó, año y demás informaciones
que permitan la localización del
documento para consulta y verificación
de las informaciones presentadas;
• citar “sites” de Internet consultados,
incluyendo la fecha de consulta;
• citar entrevistas telefónicas, mencionar
personas entrevistadas y fecha;
• c i t a r c o r r e s p o n d e n c i a o f i c i a l ,
informando fecha, número y órgano
emisor;
en cuanto al estilo, un buen informe
debería:
• ser conciso sin ser lacónico;
• dar al lector información suficiente
para justificar su conclusión;
• evitar la jerga técnica y explicar los
términos menos comunes;
• remitir toda la información muy técnica
a anexos debidamente identificados;
• colocar, en anexo, estudios técnicos
completos (como modelaje,
16
Council of Environmental Quality, Regulations
for Implementing NEPA, Section 1502.8.
levantamiento de especies, sondeo
de opiniones, etc.);
• utilizar palabras y conceptos con
coherencia, a lo largo del texto;
• enunciar los objetivos de cada capítulo
su comienzo;
• padronizar la presentación de figuras,
tablas, ilustraciones, capítulos, índices
y subíndices;
• informar siempre las unidades de
medida utilizadas,
• definir siempre el significado de
los términos subjetivos antes de
emplearlos (mediano, grande, muy
importante, relevante, insignificante,
etc.)
en cuanto a las ilustraciones, un buen
informe debería:
• incluir material didáctico relevante
(fotografías, dibujos) con leyendas
autoexplicativas, de forma que el
lector no precise leer todo el texto para
entender el mensaje transmitido por la
ilustración);
• incluir cuadros y figuras sinópticas,
explicando el significado de todos los
símbolos y abreviaturas;
• incluir mapas y croquis indicando,
siempre, la escala y fuente del mapabase;
• colocar, en anexos, mapas y dibujos
de formato mayor que el del informe,
identificando siempre el informe al cual
pertenece;
• seguir las normas técnicas en lo
concerniente a presentación de dibujos
técnicos.
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II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental LAS NORMAS DE LA SERIE ISO 14.000
Rachel Negrão Cavalcanti
Docente en el Departamento de Administración
y Política de Recursos Minerales
del Instituto de Geociencias de la UNICAMP
I
INTRODUCCION
De las respuestas presentadas por el sector
empresarial se destaca que son poco
frecuentes las medidas pro-activas, para
enfrentar la creciente presión ejercida tanto por
la sociedad, como por las reglamentaciones
ambientales, además del mercado. Dentro de
estas respuestas, la formulación de la serie
de normas ISO-14000 merece destacarse
por su importancia y principalmente por su
potencial de presentar resultados positivos.
La iniciativa fue de algunas empresas en el
sentido de normalizar los sistemas de gestión
ambiental. Rápidamente, una de sus normas
sobre Sistemas de Gestión Ambiental, la ISO14001, única certificable, ha sido adoptada
de forma creciente por algunas empresas
exportadoras, principalmente aquellas que
están instaladas en los países desarrollados.
Su potencial se incrementa cuando se piensa
en el gran desafío que su adopción representa
para los productores y exportadores de los
países de la periferia.
Frente a una cantidad cada vez mayor
de normas, reglamentos y legislaciones
relacionadas con el control, protección y
recuperación ambiental aplicadas a los
diversos sectores productivos se vieron
obligados a adoptar normas de sistemas de
gestión ambiental, que tuviesen un alcance
internacional, o sea que se traduzcan en
un sistema único para las organizaciones
que lo implementarán en cualquier lugar,
69
70
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
independientemente también de los sectores
de producción a los que pertenezcan.
Ese tipo de reacción sucedió principalmente de
la percepción de que el conjunto de exigencias
legales o comunitarias podría dificultar o
impedir una actividad productiva, actuando
fuertemente a favor de la competitividad de
algunos en oposición a la falta de viabilidad
de otros.
Las normas propuestas por la serie ISO
14.000 tiene como objetivo por tanto resolver
un problema económico, donde la empresa
moderna tiene delante de sí dos opciones: o
se adapta y desarrolla un sistema de gestión,
o corre el riesgo de perder espacios en el
mercado, por no adecuarse a los principios
de estas normas.
Ese panorama debe ser evaluado teniendo
en cuenta los cambios estructurales ocurridos
en la economía mundial, como por ejemplo
la formación de bloques económicos. Por un
lado, reducen barreras económicas formales
entre sus miembros, y por otro, aumentan
las exigencias para el tránsito de mercancías
procedentes de países externos a los
bloques. Algunos países de la Unión Europea,
conjuntamente con ONG´s e instituciones
de investigación ya elaboraron normas e
implementaron mecanismos de certificación
de calidad ambiental, principalmente a través
de los sellos verdes, para algunos productos
comercializados en esa región. Por lo tanto, los
sellos usados presentan gran potencial para su
transformación en elementos de diferenciación
de los productos.
De aquí resulta la argumentación de que
el principal objetivo de la elaboración de la
serie ISO-14.000, fue eliminar las barreras
comerciales no formales representadas por la
diferenciación de productos, como resultado
de la adopción de los sellos verdes, que ya
proliferaban de forma creciente en algunos
países. Al tiempo que eso ocurría sin un control
riguroso de sus normas y patrones de creación
y adopción. De esa forma, la elaboración de
ese conjunto de normas de gestión ambiental
tuvo como meta, disciplinar y sistematizar la
adopción de los sellos ambientales, para que
estos no abriguen tendencias e impresiones que
podrían convertirse en barreras comerciales
informales. De hecho, lo que sucederá será
positivo una vez que la tendencia sea que las
normas de gestión ambiental pasen a sustituir
por completo los sellos verdes, una vez que su
certificado sea “el sello ambiental”.
De hecho considerando las leyes y normas
actualmente en vigor en países desarrollados,
se percibe una preocupación siempre creciente
de empresas en las cuestiones ambientales,
demostraron ser fundamentales para la
aceptación de los productos en el mercado,
donde existe razonable conciencia sobre
la calidad ambiental, no sólo del producto
final, sino también de las materias primas
que los componen, proceso y tecnología de
producción, su disposición final, así como de
las posibilidades de reutilización y reciclaje.
Esta práctica ya constituye, actualmente, un
fuerte elemento de presión entre las partes
incluidas en relaciones de compra y venta,
sean ellas instituciones gubernamentales o
no.
A causa de restricciones ambientales impuestas
desigualmente entre países y regiones en
todo el mundo, la iniciativa de normalización
de los sistemas de gestión ambiental busca
por tanto, resolver problemas económicos,
o sea, no hay duda acerca de la razón
principal, mantenimiento de competitividad
y de mercados, pudiendo hasta significar la
conquista de nuevos mercados debido a la
diferenciación de productos certificados.
A pesar del carácter voluntario de las normas,
es incuestionable que ellas vienen cobrando
más fuerza que los instrumentos legales,
tornándose impositivas, dado su carácter de
instrumento de mercadotecnia, existiendo el
riesgo de transformarse en una nueva forma
de proteccionismo económico, en nombre
de la conservación ambiental. Ese riesgo
aumenta en proporción inversa al tamaño
de la empresa, al estado de desarrollo del
país y al acceso que las empresas tengan a
los recursos tecnológicos y financieros, que
a su vez posibilitaría o no la adopción de
nuevas tecnologías, o nuevos procesos, más
adecuados a las exigencias de la protección
ambiental.
Al mismo tiempo, es incuestionable que
su implementación de forma generalizada,
además de procesos de auditoría serios,
presentan una tendencia sin igual, en relación
a los resultados positivos para el medio
ambiente, en forma de procesos más limpios,
conservación de materia y energía, menores
cantidades de residuos y afluentes y productos
menos perjudiciales al medio ambiente.
No es arriesgado afirmar que fue elaborado un
conjunto de normas muy bien estructuradas
sobre el concepto de mejoría continua
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental que intenta sistematizar el esfuerzo en
la búsqueda constante de resultados
ambientales satisfactorios, manteniendo
la competitividad y siendo lucrativo. Vale
reiterar, por tanto, que sería un instrumento
de mercadotecnia, fundamental para los
procesos de negociaciones donde las barreras
tradicionales ya son casi inexistentes.
Es fundamental destacar el papel a ser
desempeñado por los estados, dado por las
características de esas normas en relación al
potencial en la generación de resultados tanto
positivos como negativos, principalmente en lo
que se refiere a pequeñas y medias empresas
de naciones menos desarrolladas. Deberá
ser responsabilidad del estado: formular
mecanismos eficaces de promoción y difusión
de investigaciones y desarrollos tecnológicos
en áreas de producción consideradas
estratégicas; establecer mecanismos que
faciliten el acceso a la tecnología disponible;
estimular el intercambio científico y tecnológico
con instituciones de investigación e industrias
de países que dispongan del conocimiento
necesario; crear mecanismos económicos de
incentivo a la adopción e implementación de
la norma.
II
HISTORIA
La Organización Internacional de
Normalización (ISO-International Organization
for Standardization), con sede en Ginebra,
Suiza, es una federación mundial fundada en
1946 para promover el desarrollo de normas
internacionales en la industria, el comercio y
los servicios. Hasta mediados de la década
del 90, son ciento veinte los países miembros,
divididos en tres categorías, con base en
los diferentes grados de participación en
el proceso de formulación de las normas.
Los países representados por su órgano
nacional de normalización más relevante, se
caracterizan como Miembro Total de la ISO.
Miembro Correspondiente es por lo general
una organización en un país en desarrollo
que todavía no tiene su propio órgano
nacional de normas. Es Miembro-Suscriptor
un país con una economía poco representativa
(HEMENWAY y GILDERSLEEVE, 1995). En
esa época estaba organizado en 800 comités
y subcomités de normas en desarrollo, además
de 2000 grupos de apoyo.
La ISO desarrolla normas de carácter
voluntario, sin instrumentos legales que
fuercen su adopción, recibiendo para eso,
recomendaciones de los gobiernos, de los
sectores productivos y cualquier otro sector
que esté interesado en la formulación de
alguna norma. Son normas dirigidas al
mercado internacional y se desarrollan por
consenso entre especialistas de los sectores
que expresaron la necesidad de una norma en
particular. Por lo tanto, se caracterizan como
uno de los principales instrumentos técnicos
de apoyo al comercio internacional.
A comienzos de 1991, el Consejo Estratégico
del Medio Ambiente (SAGE-Strategic Advisory
Group on Environment), que forma parte
de la ISO, creó un grupo “ad hoc”, para
estudiar detalladamente los sistemas de
gestión ambiental nacionales disponibles y
más específicamente, el tema de la etiqueta
ambiental. Una de las principales conclusiones
del grupo consideró que la planificación
estratégica de la etiqueta ambiental, debería
permanecer bajo la consideración de la ISO,
por tratarse de un grupo que ya poseía un
valioso trabajo en la formulación de la ISO
9.000 y que por tanto, sería más efectivo para
la obtención del consenso internacional.
El SAGE realizó dos reuniones, la primera en
septiembre de 1991 y la segunda en febrero
de 1992, en las cuales fueron presentados y
discutidos los sistemas de gestión ambiental de
Holanda y el Reino Unido, con la participación
de veinte países. Fueron creados seis grupos
de trabajo: Sistema de Gestión Ambiental,
Evaluación de la Desempeño Ambiental,
Etiqueta Ambiental, Auditoría Ambiental,
Análisis del Ciclo de Vida y Aspectos
Ambientales en Normas de Productos.
En marzo de 1993, el SAGE propuso la
creación del Comité Técnico No. 207 (ISO/
TC 207), que respondería por el proceso de
formulación de una serie de normas dirigidas
hacia la gestión ambiental. Los documentos
resultantes de la Conferencia de las Naciones
Unidas Río-92 suministraron los justificativos
oficiales para el inicio de los trabajos del
grupo. Consta en el Sumario Ejecutivo de
la minuta de la Futura ISO 14.000, Guide
to Environmental Management Principles,
Systems and Supporting Techniques: “En junio
de 1992, en la Conferencia de las Naciones
Unidas sobre Medio Ambiente y Desarrollo,
en Río de Janeiro, Brasil, más de 100 países
concordaban con la necesidad de desarrollos
adicionales en programas internacionales
de gestión ambiental. La serie ISO-14.000
de Sistemas de Gestión Ambiental, de la
Organización Internacional de Normalización
es una respuesta a esta necesidad expresa”.
71
72
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
La creación del TC-207, de Gestión Ambiental,
se realizó con la participación de representantes
de treinta países participantes 1 y catorce
observadores, que pasarían a trabajar en
un proyecto normativo, basado en la Norma
Británica de Gestión Ambiental, la BS-7750.
La Secretaría y la Presidencia del TC-207,
desde la fecha de su creación, se encuentran
bajo la responsabilidad del órgano técnico de
normalización de Canadá, el SCC - Standards
Council of Canada. En junio de 1993, fecha de
la primera reunión del TC-207, el SAGE fue
desintegrado.
II.1. EL TC 207
El TC 207 fue el encargado de desarrollar
una norma ambiental global, con el objetivo
principal de promover un enfoque común a
la gestión ambiental, mejorar los métodos de
evaluación del desempeño ambiental y facilitar
el comercio internacional. Estímulo para que
las empresas buscasen la certificación.
La serie ISO 14.000 objetiva, la sistematización
de acciones dirigidas a la obtención de
resultados ambientales satisfactorios, a través
de un alcance internacional, común a la gestión
ambiental. De manera bastante ambiciosa,
trata de elaborar un sistema único, que las
organizaciones deberán implementar en todos
los lugares donde operan.
El Comité Técnico 207 trabaja en dos grandes
áreas: Evaluación de la Organización (o del
proceso) y Evaluación del Producto, cada una
de ellas subdividida en subáreas específicas.
Pertenecen al primer grupo: Sistema de
Gestión Ambiental, Evaluación del Desempeño
Ambiental y Auditoria Ambiental. Del segundo
grupo forman parte: Evaluación del Ciclo
de Vida, Etiqueta Ambiental y Términos y
1
Actualmente son 42 países miembros:
Africa del Sur, Argentina, Alemania, Austria,
Bélgica, Brasil, Canadá, Chile, China,
Singapur, Colombia, Corea del Sur, Cuba,
Dinamarca, España, Estados Unidos,
Finlandia, Francia, India, Indonesia, Irlanda,
Israel, Italia, Jamaica, Japón, Malasia,
Noruega, Nueva Zelandia, Países Bajos,
Reino Unido, Rusia, Suecia, Suiza, Tailandia,
Tanzania, Checoslovaquia, Trinidad, Turquía,
Uruguay y Venezuela. Son 14 países
observadores: Argelia, Egipto, Hong Kong,
Islandia, Yugoslavia (antigua), Lituania,
Líbano, Polonia, Portugal, Eslovaquia,
Sri Lanka, Ucrania, Vietnam y Zimbabwe
(HEMENWAY; GILDERSLEEVE, 1995).
Definiciones. Existe también un grupo de
trabajo especial “Aspectos Ambientales en las
normas de Productos”.
En el centro está la única de las normas que
es certificable, aquella que se refiere a los
Sistemas de Gestión Ambiental (SGA). Todas
las demás son normas accesorias, tanto del
proceso, como del producto, desarrolladas con
el objetivo de subsidiar los SGA’s en su busca
de mejora continua.
Cada una de las subáreas específicas, los
Subcomités Técnicos (TC), son coordinados
por un país sede y su organismo nacional
de normalización, y están constituidos
internamente por Grupos de Trabajo (WG),
también coordinados como mínimo por un
país. Los miembros participantes de los
grupos de trabajo son responsables de la
elaboración de las propuestas de normas de
asuntos específicos. Después de alcanzar un
consenso sobre la formulación, las propuestas
(Committee Drafts) serán dirigidas a los Comités
Técnicos, donde serán votadas por los países
participantes y en caso de ser aprobadas,
se convertirán en un Draft International
Standard (DIS). Posteriormente, esas DIS’s,
pasarán por nuevos procesos de discusión y
votación en el Comité Coordinador, y por el
TC, para convertirse una norma internacional,
o International Standard (IS).
III LA NORMA ISO 14001 –
SISTEMA DE
GESTION AMBIENTAL
Fue desarrollada por el subcomité 01, de
Gestión Ambiental y tuvo como secretario al
British Standards Institution (BSI). Sus trabajos
se basaron en la BS 7750 y tenían como
objetivo la creación de un Sistema de Gestión
Ambiental, sus principios, directrices generales
y aplicaciones, con especial atención en la
elaboración de consideraciones específicas
para la pequeña y media organización. Su
función principal es auxiliar el proceso de
implementación de un Sistema de Gestión
Ambiental (SGA), que a su vez tenga como
principio la mejora continua del desempeño
ambiental de la empresa.
Homologada y publicada como una norma
internacional a fines de 1995, la ISO 14001,
establece los requisitos básicos para la
implementación de un SGA, fue traducida y
publicada en Brasil, como una norma ABNT/
ISO 14001 en septiembre de 1996.
La forma en que la ISO 14001 está estructurada,
le confiere un carácter pro-activo y estimula
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental el desarrollo de todas las funciones de la
empresa, desde el más alto cargo de dirección
y gerencia, hasta los niveles operacionales.
El compromiso debe comprobarse no sólo
para la formulación de la política ambiental
de la empresa sino también durante todo el
proceso de identificación y evaluación de los
impactos ambientales causados por el proceso
productivo, por sus productos o servicios
suministrados, así como sus revisiones.
Las continuas revisiones son garantizadas
debido a un concepto que fundamentó su
formulación conocido como PDCA, o sea
Planificar (P), Desarrollar (D), Criticar (C) y
Analizar (A). A su vez ese proceso, que debe
ser constante, estimula la mejoría continua,
que ha sido destacada como el aspecto más
favorable de la concepción de la norma ISO
14001, ya que es el elemento condicionante
para el mantenimiento del certificado obtenido
por las empresas.
c) claridad que permita el establecimiento
de objetivos y metas;
d) documentación y comunicación entre los
funcionarios;
e) d i s p o n i b i l i d a d c o n l a c o m u n i d a d
externa.
2 – Planificación
La etapa de planificación es una de las más
importantes, una vez identificados los aspectos
ambientales, que serán evaluados, aquellos
considerados como más significativos serán
priorizados e incluidos entre los objetivos y
metas que forman parte de la política ambiental
de la empresa. Toda la secuencia de los
requisitos de la norma deberá ser trabajada
considerando los impactos evaluados como
los más significativos, o sea, aquellos que
recibirán atención integral y tratamiento
durante la primera fase de funcionamiento
del SGA.
Esta etapa debe cumplir 4 procedimientos:
III.1. Requisitos de la ABNT/ISO 14001
Con estas bases se proponen los requisitos (o
etapas) para la implementación de un SGA, de
acuerdo a ABNT/ISO 14001. Son establecidas
5 etapas de implementación o requisitos
que serán objetivamente verificados durante
un proceso de auditoría de los sistemas de
gestión ambiental: 1) política ambiental; 2)
planificación; 3) implementación y operación;
4) verificación y acciones correctivas; 5) nuevo
análisis del SGA.
El análisis realizado a continuación está
íntegramente basado en la norma NBR/
ISO 14001, siendo los tramos en itálico
transcripciones de su texto. Las informaciones
contenidas en este ítem pueden ser
complementadas en la NBR/ISO 14004.
1 - Política Ambiental
Debe ser definida por la más alta autoridad y
contener, como mínimo, una declaración de
principios e intenciones sobre el desempeño
ambiental de la empresa o corporación
previendo una estructura de acción con
objetivos y metas bien definidos.
Algunas exigencias en relación a la política
son:
a) adecuación a la naturaleza, escala e
impactos de sus actividades, productos
o servicios;
b) compromiso con la legislación, principios
de prevención y de mejoría continua
A.
Identificación de
aspectos ambientales
Corresponde al “...establecimiento
y mantenimiento de procedimientos de
identificación de aspectos ambientales de
sus actividades, productos o servicios que
puedan ser controlados e influenciados
por la organización, de forma que puedan
ser determinados aquellos con impactos
significativos sobre el medio ambiente.”
Es importante destacar la definición de medio
ambiente, aspectos e impactos ambientales
constantes de la norma, como otro elemento
favorable, pues no sólo permite, sino que
estimula el tratamiento de los problemas
ambientales en su conjunto, al incluir, sin
diferenciación, tanto al ser humano, como
a los elementos de la naturaleza y sus
interrelaciones.
De acuerdo con la norma, el medio ambiente
está definido como “... vecindad donde actúa
la organización (agua, aire, suelo, flora, fauna,
seres humanos) y sus interrelaciones, desde
el interior de las instalaciones hasta el sistema
global.”
Aspectos ambientales a su vez son: “...
elementos de las actividades, productos o
servicios de una organización que tenga
interrelación con el medio ambiente. ... un
aspecto ambiental significante es un aspecto
ambiental que tiene o puede tener un impacto
ambiental significante.”
73
74
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
La identificación de aspectos ambientales debe
relacionarse con: emisiones atmosféricas;
descarga en cuerpos de agua; gestión de
residuos; contaminación del suelo; uso de
materiales y recursos naturales; cuestiones
locales relacionadas con la comunidad. Además
de eso, las situaciones a ser consideradas son:
normalidad; parada y partida; emergencias
razonablemente previsibles. La obligatoriedad
deberá incluir la identificación del potencial de
exposición legal, reglamentaria y comercial que
afecta a la organización, de forma diferente
de la evaluación del riesgo ambiental que es
opcional.
B.
Requerimientos legales y otros
Esta tarea se refiere a la identificación,
recolección y divulgación de toda la legislación
y normas vigentes de protección ambiental
relacionadas con la actividad; códigos
de práctica de la industria; acuerdos con
autoridades públicas; directrices de naturaleza
no reglamentada.
C.
Objetivos y metas ambientales
Para atender a la política ambiental para cada
actividad relevante de la empresa, en cada
uno de los aspectos ambientales significantes
deben identificarse los objetivos ambientales.
Estos corresponden a los propósitos globales
para el desempeño ambiental que la empresa
se propone atender, de acuerdo con la política
ambiental.
De la misma forma, deben explicarse las
metas ambientales, o sea, los requisitos
de desempeño detallados, cuantificados
(siempre que sea posible), aplicables para a
la organización o a una parte de ella. Estas
metas son determinadas por los objetivos que
los condicionan y una vez que establecidas
y tenidas en cuenta estos sean alcanzados.
Para eso es necesario el establecimiento de
indicadores de desempeño mensurables.
D.
Programa de gestión ambiental
El establecimiento y mantenimiento del
programa de gestión ambiental debe: atender
los objetivos y metas ambientales establecidos
en la etapa anterior, atribuir responsabilidades
a cada función relevante en los diversos
niveles de la organización, determinar medios
y plazos para obtener los objetivos y definir los
recursos humanos, financieros y tecnológicos
necesarios para su cumplimiento.
3.
Implementación y responsabilidad
El tercer requisito propuesto por la norma se
refiere a los ítem que apuntan los medios a
través de los cuales el programa de gestión
ambiental podrá ser viable.
A.
Estructura y responsabilidad
Aquí se definen funciones, responsabilidades
y autoridades; documentación y comunicación;
disponibilidad de recursos (técnicos, financieros
y humanos) para la implementación y el control;
además de la nominación de las funciones
específicas responsables de: asegurar los
requisitos del SGA y mencionar estos resultados
a la alta gerencia.
B.
Entrenamiento, concientización y
competencias
Se trata de la identificación de necesidades
de entrenamientos/formación, de personas y/o
tareas causantes de impactos.
C.
Comunicación
Establece y mantiene procedimientos para:
garantizar la comunicación interna entre
niveles y funciones de la organización, recibir,
responder y documentar la comunicación
externa.
D.
Documentación del SGA
Este ítem del proceso de implantación
determina las etapas para el mantenimiento de
las informaciones que describe los elementos
del SGA y sus interacciones.
E.
Control de documentación
Establece y mantiene los procedimientos
para asegurar: localización, disponibilidad
de documentos y revisión por el personal
autorizado.
F.
Control operacional
Identificar operaciones y actividades asociadas
a los aspectos ambientales significantes,
realizar su documentación y establecer
procedimientos, criterios y actividades para
atender los objetivos y metas (lo mismo debe
cumplirse con los proveedores y empresas
contratadas).
G.Plan de emergencia
Elaboración del plan de emergencia, revisado y
aprobado para situaciones de riesgo evaluado
y probado frecuentemente.
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental 4.
Verificación y acción correctiva
De igual forma que los requisitos anteriores,
éste también debe ser documentado en
cuanto a los procedimientos adoptados
para monitorear y medir periódicamente
las operaciones y actividades que puedan
ocasionar impactos. Se trata de:
A.
Monitoreo y medición
Trata los procedimientos de seguimiento de los
parámetros obtenidos por medio de equipos
que deben ser calibrados dentro de períodos
pre-determinados.
B.
Disconformidades y acción preventiva
y correctiva
Tiene como objetivo el establecimiento y los
métodos de mantener los procedimientos,
además de la definición de responsabilidades
y autoridades para tratar las disconformidades
del SGA.
C.Registros
Establece la exigencia de documentación de los
procedimientos del ítem anterior, estableciendo
evaluaciones periódicas, legibles y protegidas
contra deterioro.
5.
Auditoría del SGA
La organización debe establecer y proponer
formas de mantenimiento del programa y de los
procedimientos de auditorías internas para las
verificaciones sobre el cumplimento de todos
los requisitos establecidos en la norma.
6.
Nuevo análisis del SGA
Como consecuencia de los ítem 4 y 5, se deben
proponer revisiones periódicas realizadas
y documentadas por la alta gerencia y la
revaloración de la adecuación del SGA, a
nuevas situaciones y su eficiencia.
El resultado de este procedimiento es la
reformulación y el redireccionamiento en la
política ambiental de la empresa, lo que a
su vez resulta en cambios en los objetivos
y metas ambientales. Es también aceptable
que se propongan cambios estructurales y
organizacionales.
III.2. Elementos condicionantes de la
adopción de la norma y resultados
esperados
A pesar del ambiente de incertidumbres
en cuanto a los resultados, algunos datos
revelan la importancia y el alto nivel de
aceptación de la norma. Cerca de un año y
medio después de su homologación, o sea, a
mediados de 1998, el Brasil ya contaba con
40 empresas certificadas, siendo la mayoría
de ellas, de porte medio y grande, localizadas
en las regiones del Sur y Sudeste del país,
y pertenecientes a los sectores químico,
petroquímico, forestal y papel. A inicios de
1999, de acuerdo con informaciones del
INMETRO - Instituto Nacional de Metrología
(1999), ese número se duplicó, pues había 88
empresas certificadas en Brasil.
Diversas investigaciones demuestran los
principales factores que llevan a las empresas
a implementar un SGA. Se destacan las
presiones legales en primer lugar, seguido de
presiones de la sociedad, organizaciones no
gubernamentales, institutos de investigación o
de la propia matriz de una empresa subsidiaria.
Otros elementos fueron mencionados en un
segundo orden de importancia: presiones
del mercado, accidentes ambientales,
nuevos negocios y presiones de instituciones
internacionales de financiamiento.
La utilización de la norma como referencia
para SGA proporciona a las empresas
una guía de las etapas a ser seguidas
durante la implementación. Propone, a
través de su concepción, el método de la
verificación constante verificación de la
eficiencia del sistema, además de establecer
un formato patrón que permite la auditoría de
los sistemas.
Si el proceso de implementación fuera regido
por principios de responsabilidad y seriedad
en las empresas, se puede esperar una
gran cantidad de beneficios resultantes de la
implementación de SGA’s y de su certificación
conforme a la norma ISO 14001.
Para la propia empresa algunos de esos
resultados pueden ser listados: avances en
el cumplimiento de la legislación; mejoría
en el proceso productivo y en la calidad
de los productos; reducción de costos de
procesos obtenidos por medio de economía
de consumo de insumos energéticos y de
materiales, menor generación de residuos y
menores gastos en su tratamiento; mejoría
en la competitividad, pudiendo hasta lograr la
conquista de nuevos mercados; minimización
de riesgos de accidentes; mejorías en la propia
organización de la empresa.
75
76
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Las ganancias para la sociedad en general
son consecuentes, una vez que los resultados
también podrían ser evaluados en términos
de mejoras ambientales, con menores
índices de contaminación del aire, del agua
y del suelo; optimización en la utilización de
recursos naturales. Otras ganancias sociales
indirectas también podrían ser atribuidas
la implementación de SGA’s, cuando estos
inducen cambios de procesos, generando,
a su vez, innovaciones tecnológicas, o sea,
promoviendo el desarrollo de las tecnologías
verdes. La conquista de nuevos mercados
externos implica en ampliación en la generación
de divisas, que también correspondería a una
ganancia más generalizada.
de un Sistema de Gestión Ambiental efectivo,
buscando medir, analizar, evaluar y describir
las acciones ambientales de una organización,
basadas en criterios ajustados a diversos usos.
Los documentos existentes definen desempeño
como los resultados evaluables de una gestión
ambiental, que se relacionan con el control de
las organizaciones sobre el impacto ambiental
de sus actividad, productos y servicios. Las
normas también definirán Indicadores de
Desempeño Ambiental que corresponderán
a descripciones específicas de desempeño,
dentro de tres áreas de evaluación: Sistemas
de Gestión, Sistema Operacional y Estado del
Medio Ambiente.
D)
IV LAS OTRAS NORMAS DE LA
SERIE ISO 14000
Como ya fue mencionado, el mismo TC-207,
por medio de subcomités, tuvo y tiene bajo su
responsabilidad la tarea de formular las demás
normas de la serie cuyo principal objetivo es de
asesorar la implantación y el constante proceso
de revisión de un SGA.
A) Subcomité de Auditoría Ambiental
Bajo la secretaría de los Países Bajos, a
través de la administración del Netherlands
Normalisatie Institut (NNI), y las normas bajo
su responsabilidad, se definen las reglas
bajo las cuales las empresas certificadoras
deberán someterse para proceder a realizar
las evaluaciones de empresas interesadas, así
como para establecer directrices sobre cuáles
serían los tipos de auditorias que deberán ser
aplicadas.
B) Subcomité de Etiquetado Ambiental
Australia es el país secretario, administrado por
su órgano normalizador, Standards Australia
(SAA). Su área de trabajo es la padronización
en el campo del etiquetado ambiental, buscando
establecer los mecanismos para ese fin, que
resultarán en los certificados de conformidad
con las normas propuestas.
C)
Subcomité de Evaluación del
Desempeño Ambiental
Las normas de evaluación del desempeño
de la gestión ambiental, desarrolladas por el
American National Standards Institute (ANSI),
de los Estados Unidos, tienen como objetivo
suministrar a las organizaciones elementos
Subcomité de Análisis del Ciclo de
Vida
Francia responde por la secretaria de
ese subcomité, por medio de su órgano
normalizador Association Française de
Normalisation (AFNOR), siendo las normas
bajo su responsabilidad consideradas como
una de las herramientas más eficientes en la
búsqueda de mejorías ambientales.
La versión “DRAFT ISO-CD 14.040.2”,
referente al Análisis del Ciclo de Vida (LCA
- Life Cycle Assessment), define el proceso
como una técnica sistemática de evaluar el
impacto ambiental asociado a un producto o
servicio, para elaborar un relevamiento de sus
insumos y productos; hacer una evaluación
cuantitativa y cualitativa de aquellos insumos
y productos e identificar los aspectos más
significativos relacionados con los objetivos
del estudio. El proceso debe considerar el
impacto ambiental a lo largo de toda la vida
del producto, la adquisición de la materia prima
para la producción, su uso y disposición. En
la categoría general de impacto ambiental, se
incluyen el agotamiento de recursos, la salud
humana y las consecuencias ecológicas.
Debido a la amplitud del análisis del ciclo
de vida del producto, las metodologías
desarrolladas para su aplicación todavía son
insuficientes y complejas.
E)
Subcomité de Términos
y Definiciones
La secretaría es ejercida por Noruega y su órgano
normalizador Norges Standardseringsforbund
(NSF). Ese subcomité se responsabilizó de la
armonización y normalización de las normas
propuestas por los demás subcomités. El
documento enumera todas las definiciones
del sistema de gestión ambiental ISO 14000
y normas de auditoría, y en otras normas ISO
14000 disponibles, incluyendo índices. O SC
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental 6 ayudará a solucionar diferencias durante el
desarrollo del documento TC 207.
F)
Subcomités especiales
Uno de los grupos especiales, es el que
trata los Aspectos Ambientales en las
Normas de Producto, teniendo a Alemania
como país secretario, conjuntamente con
el Deutsches Institut für Normung (DIN), su
órgano normalizador. Son responsables por la
formulación de una norma única, la ISO 14060,
que establece criterios relevantes para el
proceso de desarrollo de normas de producto
ISO, que podrá ser utilizada por cualquier otro
órgano redactor de normas.
Por un tiempo hubo un segundo grupo de trabajo
especial bajo el nombre de Fuerza de Tarea
Especial, siendo Canadá el país responsable,
a través de su órgano normalizador, Standards
Council of Canada (SCC). Su trabajo era dar el
impulso necesario al proceso de unificación de
las dos normas de gestión, la de calidad y de
medio ambiente, a través de la armonización
de los conjuntos de normas formuladas por los
TC-207 (Gestión Ambiental) y TC-206 (Gestión
de la Calidad).
V
COMENTARIOS FINALES
Frente a los desafíos encontrados por el sector
productivo, gobiernos y la población, hacia el
desarrollo sustentable, para la optimización y
conciliación de aspectos sociales, ecológicos
y económicos, la elaboración de la serie ISO
14.000 representa una de las respuestas
presentadas a iniciativa del sector productivo.
Ésta respuesta es fruto de la fuerte articulación
de grandes organizaciones económicas del
mundo desarrollado, frente a la amenaza
representada por el creciente número de
legislaciones, reglamentos y exigencias
ambientales impuestas recientemente por los
gobiernos en función, principalmente de la
sociedad local.
Los países al frente de este proceso son
aquellos donde la población está mejor
informada y por tanto, más movilizada, se
organiza y exige que sus derechos sean
garantizados. Es en este contexto que el
Estado responde con reglamentos y leyes
impuestos al sector productivo.
El fin de las barreras comerciales formales
también representa una amenaza adicional
a las organizaciones localizadas en el Primer
Mundo, que temen el posible aumento de la
competitividad, representado por las empresas
exportadoras de los países pertenecientes al
Tercer Mundo, donde la falta de restricciones
ambientales podría reducir costos y ofrecer,
por tanto, precios más competitivos.
La serie ISO-14.000 ciertamente se caracteriza
como un nuevo problema para las empresas y
la sociedad de aquellos países en desarrollo,
en los cuales las presiones son pocas, tanto
por parte del Estado como por la participación
de la población, que en general, tienen
necesidades consideradas más prioritarias,
relacionadas a la alimentación, vivienda y
empleo. Estas empresas son obligadas a
adecuarse a las exigencias impuestas por
las normas establecidas por las grandes
corporaciones económicas que actúan en
países desarrollados. Esto puede representar
el aumento de las desigualdades existentes
entre países ricos y pobres, tanto en nivel
económico como social.
Como ya fue comentado, es innegable el
potencial de resultados positivos asociados
a la serie de normas ISO 14000, por tanto
vale repetir la importancia que tienen los
estados como agentes de fomento para la
viabilización del proceso de implementación
de SGA’s de estas empresas. Deberá ser
responsabilidad del Estado la formulación de
legislaciones ambientales más rígidas, así
como de instrumentos propios que busquen
el cumplimiento de las leyes, además de
mecanismos eficaces de promoción y difusión
de investigaciones y desarrollos tecnológicos en
áreas de producción consideradas estratégicas;
establecimiento de medios institucionales que
faciliten el acceso a tecnología ya disponible;
estimular el intercambio científico y tecnológico
con instituciones de investigación e industrias
de países que dispongan del conocimiento
necesario; crear mecanismos económicos de
incentivo para la adopción e implementación
de la norma.
BIBLIOGRAFIA
ABNT
DRAFT ISO CD 14.040.2. Environmental
Management - Life Cycle. Assessment
- Principles and Guidelines.
HEMENWAY, C.G.; GILDERSLEEVE, J.P. ISO
14.000 - O que é? São Paulo. IMAM,
1995.
77
78
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
AUDITORIAS AMBIENTALES
Luis Enrique Sánchez
Departamento de Engenharia de Minas
Escola Politécnica da
Universidade de São Paulo
1. INTRODUCCION
En los últimos años la auditoría ambiental ha
sido presentada como una herramienta de
amplia aplicación. Su uso ha sido promovido por
diferentes agentes, desde los gobiernos hasta
las organizaciones internacionales, ganando un
impulso significativo a partir de la publicación
de la norma internacional ISO 14.000. En
este breve texto discutiremos algunas de las
características y el contexto de aplicación de
este reciente instrumento de gestión ambiental,
que ha encontrado una amplia aplicación en
diferentes sectores industriales (Sánchez,
1994; Sánchez, 1998).
La auditoría ambiental fue moldeada en gran
parte a la imagen de las auditorías de carácter
financiero. Las auditorías contables son hoy
procedimientos indispensables en muchas
ramas de la actividad y para varios tipos de
organización: pequeñas y grandes empresas,
empresas de capital abierto o cerrado,
órganos gubernamentales y organizaciones no
gubernamentales. Para algunos las auditorias
ambientales podrían llegar a tener el mismo
éxito que las contables, en algún momento
en el futuro, serían realizadas regularmente
para diferentes tipos de organizaciones por
profesionales especializados siguiendo una
metodología patrón. En la actualidad, todavía
estamos distantes de tal escenario, aunque
muchos argumentan que estamos caminando
en esta dirección.
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Un fundamento para toda auditoría es que
una tercer parte independiente (el auditor),
trabaja por cuenta de un interesado (el cliente,
que puede ser la dirección de una empresa u
organización, un órgano gubernamental, un
cliente de la organización, etc.), aplicando un
procedimiento sistemático con el objetivo de
verificar si el auditado siguió determinados
procedimientos establecidos.
Hay diferentes tipos de auditoría ambiental
(Buckley, 1990), que surgieron con el objetivo
de atender a las necesidades específicas.
En función de éstas, hoy el término auditoría
ambiental puede tener varios significados.
Algunos de ellos serán abordados en este
texto.
2. BREVE HISTORIA
Y CONTEXTO
La idea de una auditoría específicamente
ambiental parece haber surgido a lo largo
de los años sesenta, periodo de gestación
y desarrollo de varios instrumentos de
planificación y de gestión ambiental. Su
concepción y modalidades de aplicación
fueron bastante modificadas desde entonces,
haciendo de la auditoría una herramienta en
continua evolución.
El surgimiento de leyes ambientales de
complejidad creciente, particularmente en
los Estados Unidos, fue uno de los motores
del desarrollo de la auditoría ambiental.
Las leyes y su instrumentación por los
tribunales ya estaban comenzando a tener
repercusiones sobre el desempeño financiero
de las empresas (en forma de multas, costos
de acciones judiciales, costos de adecuación
a las exigencias legales, deterioro de la
imagen pública de las empresas y otros costos
tangibles e intangibles), de forma que alguna
especie de auditoría usada internamente a
semejanza de las auditorías contables, podría
representar una precaución contra factores de
orden ambiental que pudiesen amenazar el
desempeño empresarial y reducir riesgos.
Esta tendencia fue más nítida a partir del 1980,
cuando el Congreso Americano aprobó una
ley denominada “Comprehensive Environment
Response Compensation and Liability Act”
(más conocida como ley del Superfund), que
responsabilizaba civilmente los propietarios
de inmuebles en los cuales se encontrasen
sustancias tóxicas en situación tal que pudiesen
causar daños ambientales. La aplicación de
esta ley y la consecuente condena judicial de
muchas empresas a cargar con los gastos de
limpieza de sitios contaminados fue un gran
impulsor de un tipo particular de auditoría
ambiental, que pasó a ser realizada antes de la
adquisición de inmuebles o de la adquisición de
una empresa por otra o, aún antes de la fusión
entre dos empresas. Este tipo de auditoría
ambiental tiene el objetivo de identificar las
situaciones que puedan resultar en un pasivo
ambiental y es muchas veces conocida por el
nombre de due diligence.
Los años ochenta, vieron el primer desarrollo
metodológico de la auditoría ambiental y el
inicio del cúmulo de experiencias prácticas. Un
marco de ese período es la publicación por la
Agencia de Protección Ambiental de los Estados
Unidos de America (EPA- Environmental
Protection Agency), el 5 de noviembre de 1985,
de su Environmental Auditing Policy Statement
que anima al uso voluntario y presenta las
directrices sobre la auditoría ambiental. No
se trata de una ley o reglamento que hace
obligatoria la auditoría ambiental sino, apenas,
un documento oficial que recomienda la
utilización de este instrumento y presenta
directrices para ello. En 1988 la Cámara de
Comercio Internacional, una organización
volcada a la ampliación del comercio mundial
publica su Position Paper on Environmental
Audit, que recomienda la adopción voluntaria
de la auditoría ambiental.
Ya en los años noventa se ven algunas
iniciativas internacionales con el objetivo
de estimular y difundir el uso de la auditoría
ambiental, destacándose tres de ellas. En
1992 fue publicada en Gran Bretaña la norma
BS 7750 sobre sistemas de gestión ambiental,
que incorporó la auditoría ambiental como
componente esencial de ese sistema. En el año
siguiente la Actual Unión Europea publicó su
Directiva 1836, de 29 de junio de 1993, sobre
la participación voluntaria de las compañías del
sector industrial en un “Esquema comunitario
de eco-gestión y auditoria”, mejor conocido
internacionalmente por su sigla en ingles
EMAS - “Eco-Management and Audit Scheme”.
La adhesión es voluntaria pero, una vez dentro
de este esquema, las empresas tienen que
cumplir una serie de exigencias, entre ellas la
de realizar periódicamente una auditoría con
una tercer parte, debidamente acreditada. Los
resultados de la auditoría deben ser divulgados
según las reglas previstas por esa Directiva.
79
80
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Finalmente en 1996 fueron publicadas las
primeras normas de la serie ISO 14.000
sobre los sistemas de gestión ambiental
que, a semejanza de la norma británica,
adoptan la auditoría ambiental como elemento
indispensable del sistema. Desde esta
perspectiva, la auditoría es una herramienta
usada principalmente para verificar si la política
ambiental de la organización viene siendo
cumplida e implementada satisfactoriamente.
3. DEFINICIONES
A lo largo de este período, diferentes
definiciones fueron propuestas para el término
de auditoría ambiental. Veremos en esta
sección algunas de ellas. Un prospecto sin
fecha (más publicado en los años ochenta) de
la empresa de consultoría Price Waterhouse
define auditoria ambiental como “examen
metódico e independiente de procedimientos
y prácticas”, definición que sirve para cualquier
forma de auditoría o verificación. Greeno et al.
(1988), representantes de otra empresa de
consultoría que tuvo importante papel en el
desarrollo y difusión de la auditoria ambiental,
la definen como “investigación sistemática o
evaluación (“appraisal”) de procedimientos u
operaciones con el propósito de determinar la
conformidad con criterios prescritos”. En este
caso, la existencia de “criterios prescritos” o
sea, definidos previamente, es central para
que una auditoría pueda ser realizada y su
objetivo será verificar la conformidad con esos
criterios.
Ya la EPA, en el documento citado, define
auditoria ambiental como “examen sistemático,
documentado, periódico y objetivo, por
entidades reglamentadas, de operaciones y
prácticas relacionadas con el cumplimiento de
requisitos ambientales”. Aquí resulta explícito
que los criterios preestablecidos son de orden
ambiental y la EPA circunscribe su campo de
aplicación a “entidades reglamentadas”, o sea,
a todas las organizaciones cuyas actividades
puedan causar alguna forma de impacto
ambiental y que, por ello, estén sujetas a
control gubernamental.
La Directiva europea ya citada, define auditoría
ambiental de la siguiente forma: “instrumento
de gestión que comprende una sistemática,
documentada, periódica y objetiva evaluación
del desempeño de la organización, del
sistema y proceso de gestión con el objetivo
de: (i) facilitar el control gerencial de prácticas
que puedan tener impacto sobre el medio
ambiente, (ii) evaluar la conformidad con
políticas ambientales corporativas”. Diferente a
las demás, esta definición aborda no solamente
el aspecto de procedimientos (examen
sistemático, periódico, etc), sino también el
propósito sustantivo de la auditoría, que es
contribuir a mejorar la calidad ambiental, a
través del control ejercido por las gerencias o
por la dirección de las organizaciones.
La norma ISO 14.001 trae una definición
restringida de auditoría ambiental. Este
documento define “auditoría del sistema de
gestión ambiental” como “proceso sistemático
y documentado de verificación para obtener y
evaluar, de manera objetiva, evidencias que
determinen si el sistema de gestión ambiental
de una organización está en conformidad con
los criterios de auditoría del sistema de gestión
ambiental, definidos por la organización, y para
comunicar a la alta dirección los resultados
de este proceso”. Tal definición, circular y
hermética, sólo se aplica en el contexto de esta
norma, pero tiene diversos elementos comunes
a otras definiciones de auditoría ambiental,
como su carácter sistemático, documentado,
objetivo y la verificación de conformidad, en
este caso, conformidad con el propio sistema
de gestión ambiental.
4. ¿PARA QUE SIRVEN?
OBJETIVOS DE
LAS AUDITORIAS
Si la definición de la reglamentación europea
ya informa sobre lo que se entiende por
objetivo de la auditoría ambiental, los demás
documentos relevantes citados también
describen cuál es la finalidad de realizar
auditoría. Para el documento de la EPA, las
auditorías sirven para:
−
−
−
“ verificar conformidad con los requisitos
ambientales”;
“ evaluar la eficacia de sistemas de gestión
ambiental ya implantados”;
“ evaluar riesgos de materiales y prácticas
sujetas o no a reglamentaciones”.
Por tanto, una auditoría busca verificar si
las actividades de una organización están
conforme a requisitos preestablecidos como:
la legislación, las condiciones específicas de
funcionamiento establecidas en una licencia
o criterios internos de la organización. Tiene
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental como objetivo también prevenir riesgos y sus
consecuencias independientemente de la
existencia de requisitos legales al respecto.
Ya en 1985 se utilizaba el término “sistema de
gestión ambiental”, no obstante sólo pasó a
popularizarse años más tarde.
Por otro lado, para la Cámara de Comercio
Internacional, los objetivos de la auditoría
ambiental son:
−
−
“asegurar la conformidad con objetivos
previamente definidos, tales como
políticas ambientales empresariales,
leyes, reglamentos y normas”;
“aumentar la conciencia de problemas
ambientales en trabajadores y gerentes”.
Aparece aquí una nueva función de la
auditoría, de carácter pedagógico. Se entiende
que la auditoría es, también, un proceso
de aprendizaje y de concientización. Al
someterse a auditorías los trabajadores,
situados en cualquier posición jerárquica,
deberán desarrollar un sentido mucho más
agudo de las repercusiones ambientales, de
sus tareas y actos cotidianos y tenderían a
adoptar prácticas y conductas más respetuosas
al medio ambiente, independientemente de las
exigencias.
Prospectos de dos compañías de consultoría
empresarial, de los años ochenta también
describían los objetivos de las auditorías
ambientales:
−
−
“verificar tanto la conformidad ambiental
como los sistemas implantados para
gerenciar las cuestiones ambientales”
(Artur D.Little)
“evaluar los sistemas de control ambiental
que afecten productos y procesos de
una compañía”; y “evaluar los peligros
potenciales y los riesgos ambientales
existentes en una compañía”. (Price
Waterhouse/Altech)
Un tema es saber si una empresa está
actuando de conformidad con la ley o cualquier
otro requisito; otro, es saber por qué. Atender
requisitos preestablecidos puede ser una mera
cuestión de casualidad; que nunca haya ocurrido
un accidente con consecuencias ambientales
puede ser fruto de la suerte. La auditoría
debe verificar los “sistemas implantados para
gerenciar las cuestiones ambientales” y los
sistemas de control ambiental, para evaluar
su eficacia y si son apropiados, en vista de los
riesgos existentes.
Con la formalización los llamados sistemas de
gestión ambiental, este objetivo de la auditoría
se hace más explícito. Según la norma BS
7750, cabe a la auditoría verificar:
“(a) si las actividades de gestión ambiental
están conforme el manual, programa,
procedimiento e instrucciones de
trabajos para el gestión ambiental, y si
son implementadas efectivamente;
(b) la eficacia del sistema de gestión
ambiental para alcanzar los objetivos de la
política ambiental de la organización.”
La auditoría pasa a formar parte del sistema,
es la herramienta utilizada para verificar si
el sistema está funcionando como debiera y
señalar fallas.
Consultando una vasta bibliografía que
empezó a ser publicada desde finales de
los años ochenta, se observa que diversas
funciones han sido atribuidas a la auditoria
ambiental, entre ellas:
verificar el cumplimiento de normas y
patrones ambientales;
verificar el cumplimiento de objetivos de
política empresarial;
identificar las fallas de funcionamiento
y evaluar la eficiencia del proceso
productivo;
verificar la capacidad de la empresa
para intervenir en caso de accidente
ambiental;
minimizar el riesgo de acciones judiciales
con el objetivo de la reparación de daños
ambientales;
mejorar la relación de la empresa
con la comunidad y los órganos
gubernamentales;
aumentar la conciencia de problemas
ambientales en trabajadores y gerentes;
verificar la precisión de las previsiones
de impacto hechas en oportunidad de la
planificación del emprendimiento;
facilitar el análisis de desempeño
ambiental y proporcionar elementos
para la preparación de informes de
desempeño ambiental y de otros medios de
comunicación con las partes interesadas;
subsidiar la evaluación del pasivo ambiental
de una empresa o de un inmueble.
81
82
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Tantas funciones acaban requiriendo que las
organizaciones, primero, deban definir los
objetivos de una auditoría antes de realizar
o contratar una: que tipo de información se
pretende obtener con la auditoria y cual es la
finalidad de esa información. A pesar de esta
vasta gama de aplicaciones, ha sido empleada
una metodología casi patrón para planificar y
realizar auditorías.
5- METODOS Y
PROCEDIMIENTOS
DE AUDITORIA
AMBIENTAL
Una auditoría ambiental es normalmente
organizada en tres pasos, que comprenden
actividades pre-auditoría, la auditoría
propiamente dicha y actividades pos-auditoría.
Las actividades previas son la planificación de
la auditoría y engloban las siguientes etapas:
(A) Definición de los objetivos. El cliente entra
en contacto con el auditor y le encomienda
la auditoría. El auditor debe buscar entender
claramente las razones que llevan al cliente
a encomendarle una auditoría. Enseguida,
se debe:
Establecer los objetivos de la auditoría;
Desarrollar un plan de auditoría, según los
objetivos fijados;
Obtener información inicial sobre la
instalación (organogramas, flujogramas
de proceso, memorias descriptivas,
planos y lay-outs, folletos, condiciones
específicas de las licencias ambientales)
y sus prácticas de gestión ambiental;
O b t e n e r i n f o r m a c i o n e s s o b r e l a s
reglamentaciones aplicables (leyes,
licencias y autorizaciones exigibles,
normas técnicas).
Algunas organizaciones y empresas de
consultoría acostumbran enviar cuestionarios a
los responsables de la instalación a ser auditada,
conteniendo preguntas sobre: actividades allí
realizadas, las responsabilidades y acciones
de gestión ambiental en curso o tomadas en
el pasado, las emisiones de contaminantes
y residuos, la existencia de programas de
monitoreo ambiental, la existencia de posibles
pendientes con algún órgano de control, las
licencias que la instalación posee y su plazo
de validez.
(B) Selección del equipo de auditores y
distribución de las tareas. Dependiendo del
tipo de instalación a ser auditado, el auditorlíder seleccionará los integrantes de su equipo.
Normalmente, además de las personas
entrenadas y con experiencia en auditoría
ambiental es necesario contar, por lo menos,
con una persona que conozca bien el tipo de
actividad desarrollada en el área; por ejemplo,
en caso de tratarse de un proceso industrial,
podrá ser necesaria la participación de alguien
que conozca bien este proceso. Escogido el
equipo, éste debe promover, por lo menos,
una reunión preparatoria para distribución de
tareas y para asegurarse que todos tengan el
conocimiento necesario de los objetivos de la
auditoría.
Los materiales informativos son distribuidos y
si fuese necesario, discutidos. Los auditores
deben ir al terreno con un buen conocimiento
de la organización y de la instalación que será
auditada, así como de la legislación y de la
reglamentación aplicable. En caso de que no
estén familiarizados previamente con la ley,
deben hacerlo antes de iniciar la auditoría
propiamente dicha.
(C) Selección del protocolo de la auditoría.
Una herramienta básica del auditor son los
itinerarios. Usualmente, presentados en forma
de lista de verificación, los protocolos son un
conjunto de instrucciones con la función de
guiar al equipo de auditores. Son los objetivos
de la auditoría los que van a determinar el tipo
de protocolo a ser empleado. Por ejemplo,
una auditoría interna de una instalación que
ya posee un sistema de gestión ambiental,
puede ser bastante detallada y abarcar los
más variados aspectos o puede concentrarse
en algunas pocas cuestiones significativas,
como gestión de residuos o recuperación de
áreas degradadas.
Muchas empresas de consultoría ya tienen
itinerarios predeterminados, mientras que,
varias empresas de gran porte que realizan
regularmente auditorías internas, también
acostumbran tener los suyos. Se pueden
encontrar en la literatura algunos protocolos
genéricos (por ejemplo, Braga et al., 1996;
Orea y Oñate, 1994, UNEP/IEO, 1989) pero,
es la experiencia la que va a determinar la
pertinencia de incluir determinados ítems en
los protocolos. Los Cuadros 1 y 2 muestran,
respectivamente, una lista de los tipos de
protocolos temáticos comúnmente utilizados
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental y un fragmento de un protocolo hipotético,
dirigido a la gestión de residuos sólidos.
(D) Comunicación con el responsable de
la instalación a ser auditada. El gerente, o
responsable de la instalación que será objeto
de auditoría, debe ser, previamente avisado
sobre la fecha y objetivos de la auditoría. Una
auditoría no es una fiscalización gubernamental
ni una inspección.
La auditoría en sí puede comenzar después
de concluida toda la planificación. Involucra
las siguientes actividades básicas (aunque
haya variación en cuanto a la aplicación de
este procedimiento entre diferentes equipos
de auditores):
(E) Apertura y reconocimiento. La primera
actividad es una reunión de apertura con
el responsable de la instalación que será
auditada. Los objetivos de la auditoría serán
revisados para confirmar el reconocimiento
común. Se puede proceder a una visita general
de las instalaciones que serán auditadas,
buscando familiarizar a los auditores con el
lugar y actividades allí realizadas. En general,
los auditores dirigen la vista a los puntos de
mayor interés ambiental, como locales de
almacenamiento de insumos, productos y
residuos, sistemas de control de emisiones
y puntos de descarga de contaminantes.
El plan de la auditoría puede ser revisado
como resultado de este reconocimiento,
decidiéndose enfatizar un aspecto más que
otro, por ejemplo.
(F) Recolección de evidencias. Guiándose
por los protocolos los auditores van al terreno
buscando recolectar evidencias de aspectos
a ser auditados. Por ejemplo, si uno de los
ítems es “entrenamiento de los trabajadores”,
el auditor podrá escoger al azar algunos
trabajadores y conversar con ellos, haciendo
algunas preguntas que busquen poner en
evidencia si están informados y entrenados
para desempeñar las funciones ambientales
propias de su actividad. Además, otra actividad
típica de un auditor que trabaje en este ítem,
será verificar los registros que la organización
debe mantener sobre el entrenamiento de los
trabajadores: quien fue entrenado, cuándo,
por quien, sobre cuál tema y durante cuanto
tiempo.
Para los demás ítems a ser auditados deben
utilizarse procedimientos semejantes. De
manera general, un auditor puede valerse de los
siguientes métodos para recolectar evidencias:
(i) observación visual; (ii) entrevistas o
preguntas dirigidas; (iii) análisis documental.
Un equipo de auditores, por mayor y mejor
entrenado que sea, nunca conseguirá verificar
todos los requisitos o entrevistar a todos los
trabajadores. Por eso se trabaja por muestreo;
por ejemplo, para analizar los registros de
monitoreo de emisiones atmosféricas de una
industria, el auditor no precisa, necesariamente,
estudiarlos uno a uno, puede sortear algunos
al azar. Es ésto lo que se entiende por
“muestreos” en una auditoría ambiental: el
auditor no va a tomar muestras al propio
afluente y enviarlo a un laboratorio analítico,
ésto es tarea de un fiscal o de un inspector;
por tanto, no forma parte de los procedimientos
habituales de una auditoría.
(G) Registro de las evidencias. El auditor debe
tomar nota y registrar sistemáticamente todas
sus observaciones; debe también, guardar
copia de documentos importantes para sus
conclusiones. El cuaderno de notas de un
auditor es muy valioso y es importante que
estas notas sean tomadas de forma ordenada y
legibles. En algunos casos se puede exigir que
después de la elaboración del informe final las
notas sean entregadas al auditor líder y por el
conservadas durante un periodo mínimo.
(H) Evaluación de las evidencias. Las evidencias
recogidas deben ser evaluadas a la luz de
criterios previamente definidos, con el objetivo
de identificar eventuales desconformidades;
estos criterios normalmente habrán sido
establecidos desde el comienzo, en función
de los objetivos de la auditoría. Por ejemplo,
en una auditoría de conformidad legal, los
criterios serán la legislación, las condiciones
de las licencias ambientales, las normas
técnicas. En cambio, en una auditoría de un
sistema de gestión ambiental, los criterios
serán aquellos definidos en el propio sistema,
como los procedimientos preestablecidos
por la organización, sus objetivos y metas
ambientales.
(I) Reunión de cierre. Un informe preliminar es
presentado al responsable por la instalación
auditada al final de la auditoría Esto puede
eliminar algún error grosero del auditor y busca
confirmar su comprensión de las actividades
realizadas en el lugar y de los procedimientos
de gestión utilizados.
83
84
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
(J) Elaboración del informe. Terminada la
etapa de terreno, el equipo pasa a trabajar
en la elaboración del informe. Usualmente, se
prepara una minuta, que es distribuida para
comentarios; solo entonces se emite el informe
final. Hay diferentes estilos para la elaboración
de este informe. Puede apuntar solamente
las desconformidades, clasificándose en dos
o tres grados de importancia. El informe final
puede también hacer recomendaciones en
cuanto a medidas que deben ser adoptadas
para corregir las desconformidades. El cuadro
3 presenta el contenido recomendado de
un informe de auditoría según la norma ISO
14.011.
En algunas organizaciones el informe de la
auditoría debe dar origen a un plan de acción,
preparado por el responsable de la unidad
auditada, estableciendo su compromiso
de corregir las desconformidades (cuales
acciones serán tomadas y dentro de que
plazo). Es importante la clasificación de las
desconformidades en grados de importancia,
ya que las auditorias acostumbran apuntar
todos los problemas, sean éstos de grande o
de pequeña importancia; evidentemente, las
desconformidades de gran importancia deben
ser corregidas rápidamente.
Como hay diferentes tipos de auditorías, con
objetivos diversos, es natural que la forma
de conducirlas y procedimientos de auditoría
también sean variables. Por ejemplo, en un
ciclo de auditorías que busca la certificación
de una organización de acuerdo con la norma
ISO 14.001, es común la realización de los
siguientes tipos de auditoría: (i) pre-auditoría:
también conocida como de adecuación,
se trata de una auditoría esencialmente
documental, que tiene por objetivo verificar
si la organización está preparada para la
certificación; (ii) auditoría principal o de
certificación: se trata de la auditoría completa,
que puede resultar en la certificación de la
organización, en caso de que los auditores
concluyan que su sistema de gestión ambiental
está de acuerdo con las especificaciones
de la norma ISO 14.001; esencialmente, se
busca verificar si todos los compromisos de
la organización (su política ambiental, sus
objetivos y metas, etc) están siendo cumplidos;
(iii) auditorías de mantenimiento: son auditorías
periódicas, generalmente anuales, para
confirmar el cumplimiento de los compromisos
y la mejoría continua (uno de los requisitos de
la norma); (iv) auditorias de recertificación: al
término del plazo de validez del certificado,
la organización que quiere obtener un nuevo
el certificado, debe someterse a una nueva
auditoria completa.
6. CALIFICACION DE LOS
AUDITORES
Diferentes países han buscado reglamentar
la actuación de los auditores ambientales,
exigiendo ciertos criterios para su calificación. La
propia norma ISO 14.012 trata, específicamente,
esta cuestión. Se ha establecido un sistema
internacional de acreditación de auditores,
siendo el más conocido el británico EARAEnvironmental Auditors Register Association,
que tiene reputación mundial. Tal sistema
es, principalmente, utilizado para fines de
certificación en los términos de norma la
ISO 14.001, que requieren una auditoría
dicha de una tercer parte (externa). No hay
ninguna obligación en utilizar auditores
acreditados para otro tipo de auditoría, en
particular las auditorías internas utilizadas por
algunas empresas de gran porte. Del mismo
modo, las auditorías del tipo due diligence
tampoco requieren de un auditor con las
calificaciones establecidas por esta norma,
no obstante requieran de profesionales con
conocimiento técnico apropiado - en éste caso,
las calificaciones más importantes incluyen una
mayor calificación en el área ambiental que el
conocimiento de procedimientos y sistemas
de gestión, que es el punto de interés de la
calificación para un auditor en los términos de
la norma ISO 14.012.
El cuadro 4 muestra los criterios de calificación
de auditores según la norma ISO 14.012.
Se trata, por consiguiente, de criterios para
auditores de sistemas de gestión ambiental
pero, varias de las características allí apuntadas
son deseables para auditores involucrados en
otras formas de auditoría ambiental. Algunos
organismos certificadores son más exigentes
que la propia norma estableciendo, por ejemplo
un mayor tiempo de experiencia. Por otra parte,
la norma establece criterios amplios que son
deseables para cualquier tipo de auditor, siendo
tal vez, el más importante la experiencia, más
aún que el entrenamiento formal.
El sistema EMAS de la Unión Europea
tiene sus propios criterios de calificación
y registro de auditores. Estos deben ser
acreditados ante órganos nacionales
para poder realizar auditorías oficiales. El
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental reglamento establece, entre otros requisitos:
el entrenamiento y experiencia en métodos
de auditoría, procedimientos de gestión,
cuestiones ambientales, legislación y normas,
y conocimiento técnico relevante acerca de
la actividad que será auditada (Anexo III del
Reglamento CEE 1836/93 del 29 de junio de
1993).
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
BRAGA, T. O. et al. (1996) – Auditoria ambiental,
uma proposta para empreendimentos
mineiros. Instituto de Pesquisas
Tecnológicas, Boletim 69, São Paulo,
118pp.
BUCKLEY, R. (1990) – Environmental audit:
review and guidelines. Environmental
Planning Law Journal 7:127-141.
OREA, D. G.; C. M. OÑATE (1994) – Auditoría
ambiental, un instrumento de gestión
en la empresa. Ed. Agrícola Española,
Arganda del Rey, 142pp.
SÁNCHEZ, L. E. (1994) – Gerenciamento
ambiental e a indústria de mineração.
Revista de Administração 29(1):67-75.
SÁNCHEZ, L. E. (1998) – Industry response
to the challenge of sustainability: the
case of Canadian nonferrous mining
sector. Environmental Management
22(4):521-531.
UNEP/IEO, United Nations Environment
Programme/Industry and Environment
Office (1989) - Environmental auditing.
Technical Report no. 2, Paris.
GREENO, J. L.; G. S. HEDSTROM; M.
DIBERTO. (1988) – The environmental,
health and safety auditor’s handbook.
Arthur D. Little, Cambridge, 220pp.
CUADRO 1
ALGUNOS TIPOS DE PROTOCOLO TEMATICO UTILIZADOS
EN AUDITORIAS AMBIENTALES
situación legal de la obra
políticas ambientales, distribución de responsabilidades y estructura
organizativa para la gestión ambiental
entrenamiento y capacitación del personal
comunicación social y relacionamiento con la comunidad y órganos de control
contratación y relacionamiento con proveedores y prestadores de servicios
preparación para situaciones de emergencia
transporte, manipulación y almacenamiento de insumos peligrosos
uso y conservación del agua
uso y conservación de la energía
gestión de residuos peligrosos
gestión del suelo y de su uso
sistemas de monitoreo ambiental
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86
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
CUADRO 2
EJEMPLO DE FRAGMENTOS DE UN PROTOCOLO DE AUDITORIA UTILIZADO PARA
RESIDUOS SOLIDOS
1.
Clasificación. ¿Existen procedimientos para identificar y clasificar los residuos
generados en la unidad? ¿La clasificación está documentada? ¿Los documentos
están disponibles rápidamente?
1.1 ¿Los residuos son clasificados correctamente según la norma ABNT
10.004?
1.2 ¿Los residuos fueron clasificados de acuerdo con el proceso industrial o con
los procedimientos analíticos?
1.3 ¿La clasificación fue actualizada, en caso de que haya tenido algún cambio
de proceso o de materia prima?
1.4 ¿Existe documentación que compruebe de la clasificación?
1.5 ¿Los trabajadores que manipulan los residuos conocen los peligros?
1.6 ¿Residuos provenientes de actividades no rutinarias también fueron
clasificados?
1.7 ¿Fue realizado un inventario de los equipamientos que contienen o pueden
contener PCBs?
Tareas que podrán ser ejecutadas por el auditor:
(i) Analizar los flujogramas de proceso
(ii) Verificar los registros de identificación y clasificación de residuos
(iii) Visitar las instalaciones, inclusive los laboratorios y las áreas de
mantenimiento
(iv) Entrevistar a algunos trabajadores con el objetivo de identificar y comprobar la
generación de residuos intermitentes, tales como fluidos de purga de sistemas
hidráulicos, residuos de pérdidas, materias primas o productos descartados,
residuos de laboratorios
(v) Comparar las informaciones recogidas con la documentación presentada
2. Almacenamiento: ¿El almacenamiento temporal es hecho de modo adecuado?
2.1 (...)
2.2 (...)
3. Destino de los residuos. ¿Los residuos tienen un destino adecuado y autorizado
por los órganos reguladores? ¿El transportista es idóneo y capacitado? ¿Tiene
permiso para el transporte de cargas peligrosas?
3.1 (...)
3.2 (...)
4. Entrenamiento de los trabajadores. ¿Los trabajadores cuyas funciones incluyan
la manipulación de residuos peligrosos fueron entrenados de acuerdo con un
programa apropiado?
5. Situaciones de emergencia. ¿Existe un plan de actuación en caso de incidente o
accidente con residuos peligrosos en el interior de la instalación auditada?
6. Residuos no peligrosos. ¿Los residuos no peligrosos (inertes y no inertes,
incluyendo residuos “domésticos” son gerenciados de manera adecuada?
7.
Registros. ¿Existe registro de todos los residuos generados, almacenados y
removidos?
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental CUADRO 3
CONTENIDO DE UN INFORME DE AUDITORIA
SEGUN LA NORMA ISO 14.011
“Conviene que el informe de auditoría contenga las constataciones de la auditoría
y/o un resumen citando las evidencias encontradas.” Por acuerdo entre el
responsable de la auditoria y el cliente, el informe podrá contener, también, las
siguientes informaciones:
a) b) c) d) e) f) g) h) i)
j) identificación del organismo auditado y del solicitante
el campo, los objetivos y el plan de auditoría
los criterios acordados, incluyendo la lista de documentos de referencia
utilizados durante el período de la auditoría
la duración de la auditoría y la(s) fecha(s) en que fue realizada
identificación de los representantes del auditado que participaron en la
auditoría
identificación de los miembros del equipo de auditoría
una declaración referente a la naturaleza confidencial del contenido
lista de divulgación del informe
resumen del proceso de auditoría, incluyendo los obstáculos
encontrados
las conclusiones de la auditoría, como por ejemplo:
- la conformidad del SGA con relación a los criterios de auditoria del
SGA;
- la calidad de la aplicación y seguimiento del sistema;
- la aptitud del proceso de revisión de la dirección interna para garantizar
de manera continua, la adecuación y eficacia del SGA
Fuente: ISO 14.011
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II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
CUADRO 4
CRITERIOS PARA LA CALIFICACION DE AUDITORES SEGUN LA NORMA ISO 14.012
1. Formación y experiencia profesional
- como mínimo, concluido secundario
- experiencia profesional apropiada
- conviene que los auditores que hayan concluido solamente el secundario
demuestren por lo menos cinco años de experiencia profesional en el área
- conviene que los auditores con curso superior demuestren, por lo menos, cuatro
años de experiencia profesional
2. Formación del auditor
- formación de base: ciencia y tecnología del ambiente; aspectos técnicos y
ambientales de la operación de instalaciones; exigencias legales y otras; sistemas
de gestión ambiental y normas de auditoria; procedimientos y técnicas de
auditoría
- formación continua: conviene que el auditor haya pasado por un ciclo de formación
continua de - por lo menos - veinte días hábiles y un mínimo de cuatro auditorías
ambientales; conviene que este ciclo se desarrolle en un período de no más de
tres años
3. Pruebas tangibles de estudio, experiencia y formación
- conviene que este ciclo se desarrolle en un período de no más de tres años
4. Calidad y competencia profesional
- capacidad de expresar claramente conceptos e ideas, de forma escrita y verbal
- independencia y objetividad
- capacidad de emitir juicios basados en pruebas tangibles
- sensibilidad a las costumbres y cultura del país o región en la cual la auditoría es
realizada
5. Calificaciones del auditor-líder
- participación suplementaria en auditorías durante quince días con un mínimo de
tres auditorías suplementarias completas
- participación supervisada en una auditoría en calidad de auditor líder; o
- demostración de sus aptitudes y cualidades a través de entrevistas, observaciones,
referencias o evaluación de su desempeño
6. Mantenimiento de la calificación
conviene que los auditores mantengan su calificación actualizando sus conocimientos
sobre: aspectos científico y tecnológicos ambientales; aspectos técnicos y
ambientales referentes a la operación de instalaciones; exigencias legales y otras;
sistemas de gestión ambiental y normas de auditoría; procedimientos y técnicas
de auditoría
7. Profesionalismo
se recomienda que los auditores mantengan su calificación actualizando sus
conocimientos sobre: aspectos científico y tecnológicos ambientales; aspectos
técnicos y ambientales referentes a la operación de instalaciones; exigencias legales
y otras; sistemas de gestión ambiental y normas de auditoría; procedimientos y
técnicas de auditoria
8. Idioma
es conveniente que el auditor no participe de auditorías sin apoyo, en caso de
no hablar con fluidez la lengua necesaria para asumir su responsabilidad; si es
necesario, convendrá que una persona - con la calificación necesaria - apoye a
los trabajos sin estar sometida a influencias que puedan afectar la realización de
la auditoría
Fuente: ISO 14.012
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental OTROS INSTRUMENTOS DE
GESTION AMBIENTAL *
Rachel Negrão Cavalcanti
Docente en el Departamento de Administración
y Política de Recursos Minerales
del Instituto de Geociencias de la UNICAMP
1.
INTRODUCCION
Un proceso importante y decisivo en dirección
al desarrollo sustentable es el de internalización
de las externalidades ambientales. La frase
“internalización de costos externos”, fue
adoptada por el Principio 16 de la Declaración
de Río, donde consta: “Las autoridades
nacionales deberían esforzarse para promover
la internalización de los costos ambientales y
el uso de instrumentos económicos, teniendo
en cuenta el enfoque de que el contaminador
debe, en principio, hacerse cargo del costo
*
Trabajo publicado en “Aspectos Geológicos de
Protección Ambiental”, Volumen I, UNESCO,
1995 (“Instrumentos reguladores y económicos
utilizados para la gestión ambiental”)
de la contaminación, con la debida atención
al interés público y sin alterar el comercio
internacional y la inversión” (Castro, 1994).
La afirmación: “La necesidad de internalización
nace de la existencia de externalidades”, del
mismo autor citado supra, es el punto de partida
para este análisis. Aunque la actividad de la
explotación minera no sea responsable por
grandes porcentajes de los daños ambientales
globales, los problemas causados por ella
merecen atención. Vinculados a la explotación
minera existen problemas como emisiones
peligrosas, fluidos tóxicos, reservorios
contaminados, grande áreas abandonadas,
conflictos con usos del suelo, etc. De una forma
general, los gobiernos tienen limitaciones para
forzar a las empresas de explotación minera
89
90
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
a minimizar los perjuicios al medio ambiente y
a recuperar y restaurar las áreas que ócupan,
luego de la finalización de las actividades.
¿Cómo puede el gobierno implementar los
principios del desarrollo sustentable para
mejorar la gestión ambiental y, al mismo tiempo,
asegurar una industria minera competitiva y
con éxito? Esa es una pregunta común en la
actualidad y de enorme alcance, puesto que
debe ser analizada y respondida para toda y
cualquier actividad, siempre que tenga algún
tipo de interferencia en el medio ambiente.
Uno de los caminos a considerar, es la
búsqueda de la combinación ideal entre la
adopción del enfoque tradicional, o sea, del
estado regulador, que comanda y controla,
con el enfoque más reciente, basado en la
implementación de instrumentos fiscales y
económicos.
2 . CONCEPTOS BASICOS
2.1. Externalidad
Externalidad puede ser definida como el efecto
de las acciones de una empresa o individuo,
sobre otras empresas o individuos, que no
tomaron parte de aquella acción. Esos efectos
pueden ser positivos o negativos, siendo que,
en el segundo caso, crearán un costo, una
pérdida para los que no comparten, resultando
en un déficit de economía pues incurren en
costos sociales resultantes del uso de los
recursos y su degradación. Cuando una
acción genera un beneficio para la población,
resultando en mejoría del bienestar de
aquellos que no tomaron parte en la acción,
se está produciendo una externalidad positiva,
representada por ganancias sociales que
se reflejan, principalmente en el valor de los
recursos, debido a su restauración.
Las externalidades pueden clasificarse de
acuerdo con la extensión geográfica. Son
globales cuando sus efectos afectan a cada
habitante de la tierra o tienen efectos que
alcanzan a todo el mundo. Los ejemplos más
conocidos son aquellos que se refieren a la
emisión de CFC, que provoca la disminución
de la capa de ozono, afectando a toda la
humanidad o el uso de combustible fósil
y la destrucción sin substitución de la
cobertura forestal, provocando el aumento
de la concentración de dióxido de carbono
en la atmósfera, promoviendo alteraciones
climáticas globales, como el efecto invernadero.
Son transnacionales cuando sus impactos
sobrepasan los límites de un país hacia otro,
siendo un ejemplo de ese caso cuando un río
atraviesa diversos países. Son locales en los
casos, por ejemplo, de contaminación del aire
en una ciudad, con pocos efectos sobre otras
regiones.
2.2. Internalización
La internalización es el proceso por el cual
los precios incorporan y reflejan los costos
ambientales y el real valor del uso de los
recursos, siendo entendida como indispensable
para una mejoría de las condiciones que nos
llevarán al desarrollo sustentable. Aspira a
corregir las fallas existentes en el proceso
de integración entre políticas económicas
y ambientales, que resultan en precios de
mercado, que no reflejan el valor real de los
recursos ambientales, su escasez y los costos
ambientales de la actividad económica.
Dado que no todo bien o servicio de la
naturaleza tiene sus precios establecidos en
el mercado, se hace difícil estimar precios
para esos bienes. Sin embargo, es también
un hecho que debe tener la internalización,
bajo alguna forma de intervención. Pero, ¿cuál
será la mejor forma? ¿Cuál será la manera
más eficiente? ¿Cuáles serán los instrumentos
más seguros para la implementación de ese
proceso, sin perjuicios al comercio internacional
y a los estímulos a las inversiones?
Son dos las principales estrategias, que actúan
al mismo tiempo para control y eliminación de la
contaminación y estímulos a la internalización,
que serán expuestos a los instrumentos de
comando y control o de reglamentación,
también denominados macroeconómicos, y los
instrumentos o incentivos económicos, estos,
basados, principalmente en las reacciones del
mercado. La diferencia básica entre los dos
es que las reglamentaciones prescriben el
comportamiento, ordenan a los que contaminan
a controlar actividades específicas, mientras
que los instrumentos económicos usan los
indicadores del mercado para influenciar el
comportamiento de forma coherente con las
metas ambientales, estando más dirigidos
hacia los resultados que hacia los métodos.
En los dos casos el gobierno interviene para
integrar las consideraciones ambientales con
el proceso de toma de decisiones.
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental ¿Cuál es la eficacia de uno y de otro instrumento,
en el sentido de obtener mejores resultados
sobre la calidad ambiental? ¿Cuál es el más
eficiente para implementar, de hecho, el
proceso de internalización? La controversia
existente entre los defensores de una a
otra herramienta, es grande. De un lado se
encuentran los defensores de la economía
de mercado con argumentos contrarios a la
intervención del gobierno, demostrando que
los resultados serán siempre mejores que ella.
Del otro lado, se encuentran los que entienden
que los gobiernos deben regular el uso de
los recursos y los que contaminan, a través
de mecanismos de control y establecimiento
de límites. Mientras tanto, algunos gobiernos
han empleado los dos tipos de instrumentos
reconociendo su complementariedad.
3.
INSTRUMENTOS
REGULADORES
Las reglamentaciones directas y sus sistemas
coercitivos complementarios, objetivan
estimular cambios de comportamiento,
estableciendo patrones de tecnología, de
producción y/o de emisiones. A través de los
mecanismos de control y reglamentación, los
gobiernos establecen objetivos ambientales,
determinan patrones ambientales o cantidades
de contaminantes que pueden ser evacuados,
o también la tecnología que los que contaminan
pueden usar para alcanzar aquellas metas,
además de determinar reglamentaciones para
asegurar que los patrones serán seguidos.
También es función del gobierno establecer
cual es el cronograma según el cual las metas
deberán ser alcanzadas y complementar con
las penalidades que serán impuestas por
el no cumplimiento de los objetivos y metas
preestablecidas. La responsabilidad en la
definición y en el cobro de los patrones y
demás necesidades de seguimiento, deben
dividirse entre el legislativo nacional, estatal y
municipal. En este tipo de enfoque el estado
regulador es la autoridad máxima para
controlar dónde y cómo los recursos deben
ser utilizados para alcanzar las metas. Ese
sistema ha conseguido buenos resultados,
principalmente en los países desarrollados y
ha sido usado de manera predominante.
Algunas ventajas y desventajas de esos
instrumentos son señaladas por Berstein (1993)
y Castro (1994). Las principales ventajas están
vinculadas a las posibilidades de previsión de
los resultados, o sea, da al regulador un buen
grado de previsión sobre cuánto disminuirá la
contaminación y en qué tiempo.
Sin embargo, las mejorías ambientales más
significativas obtenidas a partir del uso de
estos mecanismos, han sido observadas en los
países desarrollados, puesto que la situación
en los países en desarrollo es mucho menos
clara, provocando las principales críticas con
relación a su uso y eficacia.
El sistema exige que la agencia reguladora
tenga completa y detallada información sobre
los diversos procesos productivos, las fuentes
contaminantes y los métodos de control de la
contaminación. Tales necesidades además de
demandar mucho tiempo, son extremadamente
caras. También son altos los costos de
control de contaminación, que resultan en
menores posibilidades de economías de
escala para las empresas. Hay casos en que
las reglamentaciones se han mostrado legal
o prácticamente inaceptables y socialmente
rechazadas, además de técnicamente
imposibles de ser seguidas y con multas, cuyos
valores son insuficientes para constituirse, de
hecho, en un estímulo a la disminución de la
contaminación. Otros alegatos contrarios a
esos instrumentos, hablan respecto al poco
incentivo para innovación y desarrollo de
tecnologías menos contaminantes, una vez
que los límites estuvieren siendo alcanzados.
Ha sido insuficiente también para constituirse
en una solución de problemas ambientales
globales y para transformarse en un factor
de estímulo a cambios de comportamiento.
Un resumen de los principales instrumentos
reguladores con sus usos potenciales y
principales ventajas y desventajas se presentan
en la tabla 1 al final de este trabajo. Algunos
ejemplos específicos de instrumentos de ese
tipo están más detallados.
3.1. Patrones o normas
Se constituyen en la principal forma de
reglamentación directa de la calidad ambiental
utilizada en todo el mundo. Definen metas
ambientales y establecen las cantidades o
concentraciones permitidas de substancias
y descargas en el aire, agua, suelo o en
productos finales.
Deben incluir especificaciones tecnológicas
para el desempeño, modelo de equipos a
instalaciones industriales y la normalización
de muestra y metodología de análisis. Se usan
con el objetivo de suministrar una referencia
91
92
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
para procesos de evaluación o metas para la
acción de control del Poder Legislativo.
En general, los patrones se establecen por
el gobierno central, que en algunos casos
instituye la estructura de reglamentaciones que
deberán ser implementadas por los gobiernos
locales, regionales o estatales.
Para que ese sistema funcione de forma
eficiente, es indispensable la existencia de
una agencia que supervise las actividades de
las personas que provocan la contaminación
y que tenga poder para imponer penalidades
en los casos de no cumplimiento de las
normas establecidas. Las penalidades están
directamente asociadas con el sistema de
reglamentación, que pueden ser pérdida de
licencia de funcionamiento, multas, procesos
judiciales, etc.
Algunos tipos de normas más comunes serán
detallados.
A.
Patrones de calidad ambiental
(aplicados a ambientes específicos)
Son usados principalmente para protección
de la calidad del agua y del aire. Los patrones
relacionados con la calidad del agua, por
ejemplo, especifican las condiciones mínimas
que deben ser establecidas para parámetros y
lugares específicos en un cuerpo de agua. Sus
ventajas, en opinión de Berstein (1993), hablan
respecto al establecimiento de restricciones
que el mantenimiento de la calidad del agua
debe imponer al desarrollo económico,
particularmente el desarrollo industrial y
urbano. Su principal desventaja es que en
la producción de alteraciones de los niveles
preestablecidos, no hay forma segura de
responsabilizar una fuente específica como la
responsable por los excedentes observados.
Los patrones de calidad del aire son límites
establecidos para contaminación del aire de
ambientes externos. Deben ser alcanzados a
través del uso de tecnologías de control que
reduzca las emisiones continuamente y resulte
en una mejoría de la calidad del aire.
B. o a puntos de descarga específicos de una
instalación. Patrones de un efluente específico
pueden ser establecidos en casos de industrias
específicas. Hay casos todavía en que las
normas determinan cuales son las formas
de los patrones a ser alcanzados. De forma
general, son componentes complementarios
a los patrones ambientales.
C. Patrones con base tecnológica
Es un tipo de patrón de efluentes o emisiones
que determinan tecnologías específicas que
las industrias deben adoptar para cumplir con
las reglamentaciones y leyes. No son flexibles
con relación a la tecnología de control que
las empresas adoptarán para cumplir con las
exigencias.
D. Patrones de desempeño
Especifican la cantidad de contaminantes
que debe eliminarse antes de la evacuación y
permite que las empresas seleccionen la mejor
forma de cumplir con el patrón establecido.
La implementación de los patrones de
desempeño exige que la agencia que controla
la contaminación defina las condiciones
permitidas en términos de desempeño, sin
definir equipos o procesos a ser adoptados.
Su ventaja está justamente unida a la mayor
flexibilidad que es dada a los que contaminan
en definir la forma más viable para alcanzar
las metas exigidas.
E. Padronización de procesos
y productos
Esos patrones establecen límites legales para
contaminantes que pueden ser evacuados en
las aguas de superficie, en las subterráneas
y en la atmósfera. Por ejemplo, los patrones
de productos prohíben la adición de plomo a
la nafta, exigen la remoción de los fosfatos
en detergentes. Ese tipo de instrumento es
eficiente cuando son conocidos substitutos,
tanto de los productos, como de los procesos,
a bajo costo.
Patrones de emisiones y efluentes
Determinan valores máximos y rnínimos para
concentraciones aceptables o calidad de
contaminantes que pueden ser vertidos en un
cuerpo de agua o emitidos en la atmósfera.
Su blanco son las fuentes individuales en los
puntos de descarga. Pueden ser aplicados
a una instalación industrial como un todo,
3.2. Licencias
La garantía o detención de licencias a otras
autorizaciones ambientales son consideradas
herramientas importantes en el control de la
contaminación. En general, están vinculadas a
un patrón de calidad del agua o del aire y están
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental sujetas a condiciones específicas tales como:
estar de acuerdo con el código de práctica,
selección de locación que minimice impactos
económicos y ambientales, instalación de una
planta de tratamiento o equipamiento de control
de contaminación o adopción de medidas
adicionales de protección ambiental.
son reconocidos ampliamente y llevan a los
ambientalistas y reguladores a creer que, con
el objetivo de alcanzar las metas ambientales
a través de la internalización, el poder del
mercado puede ser canalizado eficientemente
y transformarse en un poderoso aliado”
(Castro, 1994).
Berstein (1993) apunta sus ventajas: facilitan
la ejecución de programas ambientales por la
inclusión de todas las obligaciones de control
de la contaminación de una empresa, en un
documento; facilidad de ser suspendidas o
retiradas, de acuerdo con las necesidades
de la economía nacional a otros intereses
sociales; normalmente requieren un pago que
podrá cubrir costos de programas de control
de la contaminación.
En diferentes grados, esos instrumentos
incorporan el principio de quien contamina es el
que paga, según el cual esta persona paga una
penalidad financiera mayor por altos niveles
de contaminación y penalidades menores, o
recibe recompensas financieras por niveles
bajos de contaminación. Además de acuerdo
con el mismo principio, el consumidor y/o
usuario de un recurso debe pagar el costo
social total por el uso de aquel recurso.
No obstante, el uso de licencias está asociado
a la existencia de actividades regulares de
manejo a informes de las empresas, pudiendo
esos aspectos ser vistos como desventajas de
esos mecanismos.
Usan la fuerza del mercado para integrar
aspectos económicos y ambientales en los
procesos de toma de decisiones, pues es a
través de reacciones de los precios y otras
señales del mercado que los que toman
las decisiones reconocen las implicaciones
ambientales de sus elecciones. Como será
ejemplificado, algunos de esos instrumentos,
cuando aplicados, afectan directamente los
precios de productores y consumidores,
mientras que otros, crean mercados y precios
para el acceso a los recursos ambientales.
3.3. Control del uso del suelo y del agua
El ejemplo típico de ese tipo de reglamento
son las zonificaciones, que generalmente se
implementan y utilizan por administraciones
locales. La zonificación divide un municipio
en distritos y reglamenta el tipo de uso,
actividades, tipo de edificaciones, áreas de
lotes, etc. permitidos en cada uno de esos
distritos. La zonificación puede prevenir la
ubicación de industrias contaminantes en
áreas inapropiadas o controlar la densidad del
desarrollo en distritos específicos.
El control de usos del agua puede ser usado
para limitar o prohibir la producción de
energía, explotación de recursos naturales en
cursos de ríos, cabeceras, además de poder
evitar actividades recreativas y/u otros usos
potencialmente contaminantes.
4.
INSTRUMENTOS
ECONOMICOS
En la década pasada, tanto miembros
del gobierno como grupos ambientalistas
consideraban el sistema de mercado como un
adversario y lamentaban que las fuerzas del
mercado actuaban claramente en dirección
de la degradación ambiental: “Actualmente,
los beneficios de los enfoques económicos
Teóricamente, los instrumentos económicos
tienen la capacidad de controlar la contaminación
de acuerdo con mecanismos de mercado
y de este modo, facilitar la desregulación y
la reducción del compromiso del gobierno.
En la práctica, no obstante, ellos todavía no
eliminaron la necesidad de reglamentaciones
y otras formas de participación del gobierno.
Según Berstein (1993), no se conoce ningún
país del mundo industrializado donde los
instrumentos económicos hayan substituido
la reglamentación directa de actividades
contaminantes, siendo en casi todos los casos,
complementarios a las reglamentaciones
directas.
A pesar de eso, los instrumentos económicos
presentan un número de ventajas potenciales
mucho mayores, si comparadas con las
reglamentaciones tradicionales.
La más importante de sus ventajas, de
acuerdo con Castro (1994) y Berstein (1993),
está relacionada con su eficiencia sobre los
costos, al permitir que mayores grados de
protección ambiental sean obtenidos a costos
más bajos. Esta ventaja está relacionada con la
93
94
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
flexibilidad de ese instrumento y su capacidad
de considerar diferencias en los costos de
eliminar y/o controlar las diferentes fuentes
de contaminación. A quien toma decisiones
le es permitido optar sobre la mejor forma de
alcanzar los objetivos ambientales, decidiendo
cuál método utilizar para alcanzar las metas
y patrones establecidos por el gobierno. Los
incentivos destinan los costos de control que
pueden pagarlos más fácilmente, por ejemplo
a través de tasas de contaminación o licencias
comercializables.
Otra ventaja de los instrumentos económicos,
está relacionada con el continuo estímulo
a la investigación y desarrollo de nuevas
tecnologías, en una búsqueda del sector
privado, por procesos alternativos de producción
que reduzcan o limiten el daño ambiental.
Las que serán soluciones innovadoras que
también tendrán efectos sobre los costos de
las empresas.
Otras ventajas pueden ser anotadas. Al
contrario de las reglamentaciones que
requieren gastos y burocracia, los instrumentos
económicos, suministran al gobierno fuentes
de recursos adicionales, además de eliminar
la necesidad que el gobierno tendría de
grandes cantidades de informaciones, que
significa costos y burocracia. Hay una menor
necesidad de interferencia del estado, una
vez que las fuentes de contaminación son
que deciden cómo controlar y administrar sus
externalidades.
Su principal desventaja está relacionada con
el hecho que ellos no posibilitan un alto grado
de previsibilidad, pues las personas que
contaminan optan de acuerdo con sus propias
soluciones. En los casos de las tasas, algunas
de estas personas pueden elegir contaminar
si las tasas no fueren establecidas a niveles
adecuados. En el caso específico de los países
en desarrollo, la principal debilidad de los
instrumentos económicos es que no exigen
instituciones fuertes para su implementación
y ejecución.
Adicionalmente, se impone todavía mucha
resistencia a los instrumentos económicos,
debido a la falta de una metodología aceptable,
desde el punto de vista técnico, político y social,
cuando se trata de imputar valores monetarios
para los recursos ambientales.
La tabla 1 al final de este capítulo presenta
un resumen con los principales instrumentos
económicos, sus usos potenciales y principales
ventajas y desventajas. De inmediato serán
detallados algunos de los mecanismos más
utilizados.
4.1. Instrumentos económicos
no tributarios (non-tax instruments)
4.1.1.Seguros de responsabilidad
(liability insurance)
De acuerdo con este mecanismo, los riesgos
de penalidades por daños ambientales, son
transferidos de compañías individuales o
públicas para las compañías de seguro. Las
primas reflejan la magnitud probable del daño
y la probabilidad de ocurrencia. Es creado un
incentivo por la posibilidad de menores primas
cuando los procesos industriales son más
seguros o si, en caso de accidentes, resultaren
en daños menores.
4.1.2.Licencias comercializables
(tradeable permits)
se cree un mercado activo. Sin embargo,
el volumen de licencias negociadas y, su
equivalente en emisiones, no debe agravar
el problema ambiental en ninguna parte del
área.
La distribución inicial de las licencias entre las
fuentes contaminantes incluidas en el programa,
puede producirse de dos maneras:
a)
colocación y distribución de licencias,
entre las fuentes, de acuerdo con
registros de emisiones en un período
histórico;
b)
realización de remates, donde estaría
siendo delegado al propio mercado, la
distribución de las licencias.
El programa requiere que las emisiones sean
controladas y que los negocios entre las
empresas, incluyendo la compra y venta de
las licencias, sean acompañados, a través de
informes. Otra preocupación que debe estar
presente en la formulación e implementación
del sistema, es la necesidad de establecerse
penalidades apropiadas para el caso de las
fuentes que emiten más que lo permitido por la
cuota de licencias que ellas mantienen. Debe
formar parte también de la reglamentación del
programa, normas de permiso o prohibición
referentes al uso futuro de licencias compradas
en un período anterior y no utilizadas en la
época de la compra. Las mismas normas deben
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental establecerse en cuanto a los negocios entre
licencias de diferentes contaminantes, donde
más de un contaminante es el responsable por
problemas ambientales.
Hay ejemplos de países que ya aplican ese
sistema, por ejemplo para control de emisión
de SO x (óxidos de azufre), a través de remates
públicos, donde se produjo la participación de
organizaciones no gubernamentales y otras
instituciones, retirando cuotas del mercado,
forzando así a las industrias a disminuir sus
emisiones.
que cada consumidor reduzca la cantidad de
basura que él genera.
Lo que se estimula es un sistema con
recolección y disposición siendo realizado
por recolectores privados, que cobrarían
tasas diferenciales por el tipo de residuo
que es generado (reflejando la dificultad
de disposición) y la cantidad (por el peso o
volumen de la carga).
4.1.4.Sistemas de depósito y reembolso
(deposit-refund systems)
4.1.3.Tasas a usuarios (user charges)
Corresponde a los pagos efectuados por el
uso de bienes y servicios colectivos, que debe
reflejar el costo total de suministro de aquel
recurso. Ese valor debe estar directamente
relacionado con la cantidad de servicio
consumido, con miras a desestimular el
“sobreuso” de un recurso o servicio.
Los ejemplos más comunes de aplicación
eficiente de este mecanismo son los de los
servicios municipales de agua y de disposición
y tratamiento de residuos sólidos. En el
primer caso, las tasas usuales incluyen los
costos de servicios, pero no incluyen costos
de infraestructura, ni los de la ampliación de
los servicios ofrecidos. Tampoco incluyen
incentivos para conservación del agua, lo que
resulta en altos niveles de consumo, que a su
vez exigen mayores gastos de distribución y
tratamiento del agua y de los efluentes de las
industrias. Basado en el principio del usuario
pagador (user pay), el precio de la unidad
del agua debe basarse en el costo adicional
total para proveer estos servicios y, cuando
fuere el caso, debe incluir también los costos
de la ampliación de los mismos y costos de
operación. Finalmente, es de gran importancia
que algún componente pueda reflejar de
alguna forma, la escasez del recurso. De
esa forma, diferentes categorías de usuarios
pagarían diferentes tarifas.
De una forma general, las municipalidades
no recuperan, de forma completa, los costos
de recolección, disposición y tratamiento de
la basura doméstica, apenas con las tarifas
cobradas que, con frecuencia son subsidiadas.
Inclusive cuando las tarifas de recolección y
disposición son restituidas al ejecutivo, aún no
existe una relación directa entre el volumen de
basura que se genera y la tarifa que se paga
por él. Existe poco estímulo financiero para
Es el sistema que mejor se ajusta a los
productos que pueden ser nuevamente
usados, reciclados y/o que causan problemas
ambientales, en caso sean dispuestos de
manera inadecuada. Las autoridades deben
imponer una tarifa sobre los productos en el
lugar de venta. Esta tarifa será reembolsada,
total o parcialmente, cuando el producto vuelva
al lugar de recolección. Ha sido ya usado para
latas de bebidas y está siendo estudiado para
otros productos, tales como, neumáticos,
baterías y aceites lubricantes usados.
4.2. Instrumentos económicos
tributarios (tax instruments)
La competitividad internacional es una de las
cuestiones claves que debe evaluarse para
que ese tipo de instrumento pueda alcanzar
sus objetivos ambientales. La opción de
un impuesto técnicamente viable requiere
una evaluación cuidadosa acerca de sus
implicaciones sobre la competitividad de
los negocios del país. El Canada’s Green
Plan considera que de una forma ideal, esa
evaluación debe ser hecha entre un impuesto
implementado unilateralmente en un país y
un impuesto formando parte de un programa
internacional.
4.2.1.Impuestos ambientales
Este tipo de instrumento altera los precios
r e l a ti v o s p a g a d o s p o r p r o d u c to r e s y
consumidores, que deberán, a partir de esas
alteraciones, prestar más atención a los costos
ambientales y a los beneficios que resultan
de sus elecciones. El sistema debe ofrecerles
mayor flexibilidad para minimizar sus costos de
eliminar o reducir la contaminación.
Las posibilidades de suceso en la aplicación
de este impuesto están relacionadas con las
95
96
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
situaciones donde las relaciones causa‑efecto
entre la acción contaminante y el impacto
ambiental son bien conocidas y entendidas.
Algunos ejemplos de tasas ambientales que
están ya siendo usados pueden ser citados.
A.
Impuestos sobre emisiones,
efluentes líguidos y sólidos.
Corresponden a pagos impuestos por el
gobierno, basados en la cantidad y/o calidad
de contaminantes vertidos en el ambiente
por una instalación industrial. En ese sistema
el que contamina está obligado a pagar una
determinada cantidad por cada unidad de
contaminación evacuada en las aguas de
superficie, emitida en la atmósfera o aún a ser
dispuesta y/o tratada adecuadamente.
Debe basarse en algunas medidas de
contaminación, como por ejemplo, calidad del
agua, del aire, costos de financiamiento de
un programa de reducción de contaminación
o patrones de efluentes. De esa forma, las
fuentes individuales están obligadas a adoptar
medidas internas para reducir o eliminar
las cantidades de contaminantes en sus
descargas y, en consecuencia, reducir sus
pagos correspondientes a la contaminación.
Este es un ejemplo de mecanismo aplicado en
conjunto con normas que determinen medidas
de contaminación, sobre fuentes individuales,
o programas de control locales o regionales,
siendo, en este caso, prorrateado entre los
usuarios. El programa, para que pueda ser
implementado de forma efectiva y como un
sistema, prevé la existencia, o la creación de
condiciones técnicas, institucionales y políticas
adecuadas.
Su ventaja principal se vincula al hecho de
estimular las empresas a invertir en tecnologías
de control a la contaminación, mientras que su
desventaja está relacionada con la dificultad de
aceptación; tanto política como científica, de
calcularse los valores monetarios de los más
diversos tipos de daños ambientales.
B.
Impuestos sobre productos
Son valores agregados a los precios de
determinados productos o insumos que
provocan contaminación, en la fase de
producción y/o de consumo, o aún, en el
caso de productos para los cuales un sistema
especial de disposición haya sido establecido.
Permiten que el consumidor determine su propia
forma de reducir la contaminación y posibilitan
reducciones en los costos de administración,
por dispensar del seguimiento de emisiones,
efluentes y residuos. En la práctica, estos
impuestos han sido más utilizados en el caso
de productos finales a intermediarios que sobre
insumos y residuos.
La eficacia de esos impuestos depende,
principalmente, de la existencia de substitutos
y, en el caso de los insumos, limitaciones
adicionales están vinculadas al peso relativo
de los insumos tasados, en la composición de
los costos totales y en el hecho de que ese
tipo de impuesto no estimule la inversión en
el desarrollo de tecnologías alternativas de
producción.
Ejemplos de éxito de esas tasas, que
cambiaron efectivamente el comportamiento
de productores y consumidores pueden ser
listadas, según el producto tasado:
-
-
-
-
-
-
-
insumos agrícolas, como por ejemplo,
fertilizantes (principalmente fósforo y
nitrógeno) y pesticidas;
nafta conteniendo plomo;
aceites lubricantes (con miras a estimular
el reciclado, cuyo procesamiento recibe
subsidios);
carbono contenido en los combustibles
fósiles (la primera introducida en Suecia
en 1991);
productos químicos, tales como CFCs y
otros que destruyen la capa de ozono;
baterías;
envases no retornables.
4.2.2.Incentivos fiscales
Son tasas que subsidian o estimulan grupos de
pagadores de impuestos o algunas actividades
específicas. Incluyen garantías, préstamos
a bajos intereses a incentivos fiscales o
subsidios que estimulen a quien contamina
a cambiar su comportamiento o a disminuir
sus costos de reducción de la contaminación.
Por ejemplo, los gobiernos pueden dar
garantías para financiamiento de compra de
equipos para eliminar la contaminación o
para subsidiar entrenamiento de personal. En
algunos países quedan disponibles garantías,
para los gobiernos locales y regionales, a
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental programas de investigación y desarrollo o
auxilio para la adopción de nuevas técnicas
exigidas por la legislación o reglamentaciones.
Se aplican también a los casos de control de
la contaminación, reciclado y recuperación de
recursos naturales.
Los incentivos fiscales incluyen tasas de
créditos y depreciación acelerada para
inversiones industriales que comprendan
compra de equipos de eliminación o control
de la contaminación. Bastante utilizado para
estimular algunas actividades en el pasado,
se refiere al descuento acelerado de la
depreciación, que permitía que las inversiones
de capital fueran totalmente descontadas,
antes del final de su vida económica. Este
incentivo puede también tomar la forma
de tasas especiales concedidas a firmas
que adoptan prácticas de administración y
tecnologías de producción que minimicen
la contaminación ambiental. Hay casos de
incentivos fiscales concedidos a empresas que
localizan sus instalaciones en lugares distantes
de los centros urbanos.
Un ejemplo actual son los créditos a los
impuestos sobre inversiones (Investment Tax
Credits ‑ ITCs), que reducen los impuestos
que las empresas deben pagar y resultan en la
reducción directa de los costos de inversión.
Berstein (1993) llama la atención para el uso
de esos incentivos, que solamente deben ser
aplicados cuando fuere posible demostrar, de
forma clara, que los costos de las inversiones
en rebaja de la contaminación o recolocación de
instalaciones incurre en problemas financieros
para las empresas.
Otros factores que son considerados negativos
asociados a esos instrumentos en el Canada’s
Green Plan (1992), son los riesgos asociados a
la creación de muchas nuevas industrias, lo que
aumentaría los problemas de contaminación;
aumentar la complejidad del sistema de
impuestos de los países; inestabilidad en la
recaudación del gobierno.
5.
CONCLUSION
Como ya se sabe, el desafío que está colocado
para todas las naciones es la integración de
metas que objetiven la prosperidad económica
y la mejoría y mantenimiento de las condiciones
del medio ambiente. En el proceso de alcanzar
el desarrollo sustentable, el medio ambiente
debe ser considerado por todos en sus
elecciones y decisiones, ya que él es la base
de la prosperidad y de la salud de las naciones
y, por ende, de la humanidad.
Para que esa meta sea alcanzada es necesario
un gran número de acciones complementarias:
aumentar el desarrollo económico de los países
en desarrollo; mantener la población bien
informada; aumentar la base de conocimiento
científico (a través de iniciativas de apoyo
a la investigación); ampliar los sistemas de
educación a información y promover programas
eficientes de educación ambiental, para
diseminar las recomendaciones del gobierno
sobre prácticas adecuadas. El empeño mayor,
según el Canada’s Green Plan (1992) es,
luego de aumentar la conciencia ambiental,
transformarla en prácticas ambientales
saludables.
Otras medidas más orientadas y específicas
también son partes integrantes de ese proceso.
Entre ellas, la internalización se coloca como
una acción complementaria indispensable.
¿Cómo viabilizar la internalización? ¿Por
medio de qué mecanismos, los instrumentos
económicos o de reglamentación?
Aparentemente el use de los instrumentos
económicos se ha colocado como el favorito,
principalmente debido a su eficiencia con
relación a la reducción de costos. No obstante,
la experiencia práctica relacionada con su
aplicación es todavía reciente, su uso también
es limitado, principalmente en los países en
desarrollo. De esa forma, las reglamentaciones
o los instrumentos de control y comando, aún
son necesarios y, en muchos casos, como visto
anteriormente, se constituyen en complementos
indispensables para la implementación de los
instrumentos económicos.
Castro (1994) efectúa algunas consideraciones
que deben ser hechas en el proceso de decisión
entre los dos instrumentos o inclusive en el
caso de combinación entre ellos, con miras a
la internalización. Son seis consideraciones:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
eficiencia ambiental;
eficacia para alcanzar los objetivos
específicos;
equidad;
aceptación política;
viabilidad administrativa
flexibilidad en adaptarse a cambios.
En cuanto a su implementación, especial
atención debe ser dedicada a la estrategia
97
elegida, donde será siempre preferible un
procedimiento gradual, en lugar de dogmático,
bajo normas reglamentaciones o leyes, para
no provocar cambios radicales y repentinos,
que enfrentarán dificultades administrativas y
de aceptación social y política.
Castro (1994), sugiere que, en el caso de
los países en desarrollo, el ideal sería iniciar
reduciendo o eliminando políticas que podrán
estar distorsionando el buen funcionamiento
del mercado. Ello sería alcanzado a través de
la implementación de algunos mecanismos de
internalización que generen renta, que sería
utilizada para aumentar la base de conocimiento
y reforzar la capacidad institucional. Finalmente
debería considerar la introducción de otros
instrumentos económicos y el use apropiado de
proyectos públicos, políticas macroeconómicas
y sectoriales para internalización.
El mismo autor considera que la experiencia
a nivel internacional en el proceso de
internalización, es todavía menor que el
nivel doméstico. En este caso, los acuerdos
internacionales en los moldes de aquellos
volcados hacia la reducción de emisiones
de carbono o acuerdos relacionados con
bienes y mercaderías comercializadas
internacionalmente, pueden ser buenos
ejemplos y un real estímulo a la reducción
de las externalidades ambientales a nivel
internacional.
La continuidad del proceso y el mantenimiento
de la apertura de mercados también es
señalada como una de las cuestiones clave
para el proceso de internalización de costos
ambientales, al lado del mantenimiento de
la competitividad internacional de los países
como un todo. Además, los esfuerzos de
internalización de los países en desarrollo,
necesitarán de complementación a través de
cooperación internacional, con miras a minimizar
los posibles efectos negativos, resultantes de
la aplicación de las reglamentaciones o de los
instrumentos económicos.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
BERSTEIN, J. D. 1993. Alternative
Approaches to Pollution Control and
Waste Management: Regulatory
and Economics Instruments . Urban
Management Programme discussion
paper n° 3. The World Bank, Washington
D. C.
CANADÁ. MINISTERIO DE MEDIO
AMBIENTE. CANADA’S GREEN
PLAN. 1992. Economic Instruments for
Environmental Protection (discussion
paper)
CASTRO, J. A. 1994.The Internalization of
External Environmental Costs and
Sustainable Development (discussion
papers n° 81). United Nations
Conference on Trade and Development,
Geneva.
Tabla 1‑ Instrumentos Económicos y Reguladores
INSTRUMENTOS
Reguladores
APLICACIONES EXISTENTES
Control de la contaminación de Aguas
Superficiales
Protección de
Aguas
Subterráneas
Control de la
Contaminación
del Aire
VENTAJAS
Manejo de
Residuos
Sólidos
DESVENTAJAS
Manejo de
Residuos
Peligrosos
Patrones de calidad ambiental
X
X
X
Suministra la base para la evaluación de la eficacia de los controles existentes
Requiere un
conocimiento
altamente técnico de los
efectos de los contaminantes
Patrones de emisión y efluentes
X
X
Posibilita control máximo del gobierno
Incluye altos costos de
seguimiento y ejecución
Patrones de efluentes y X
X
X
Posibilita control
emisiones basados máximo del gobierno
en tecnología
No da flexibilidad en
la tecnología de control
Incluye altos costos de
seguimiento y ejecución
Patrones de efluentes y X
X
X
Promueve economía
emisiones basados en de costos
el desempeño Incluye altos costos
de seguimiento y ejecución
Patrones de procesos X
X
X
y productos
Elimina/limita la
Requiere sustitutos
emisión de contaminantes para los productos prohibidos
antes de la producción
Licencias
X
X
X
X
Requiere obediencia a las normas antes del funcionamiento de la fábrica
Facilita el cumplimiento
de las normas y
patrones de emisiones
y efluentes
Permite al gobierno
reformular o suspender
de acuerdo con las
necesidades nacionales
Incluye altos costos
de seguimiento
y ejecución
Tabla 1‑ Instrumentos Económicos y Reguladores (Continuación)
INSTRUMENTOS
Reguladores
APLICACIONES EXISTENTES
Control de la contaminación de Aguas
Superficiales
Protección de
Aguas
Subterráneas
Control de la
Contaminación
del Aire
VENTAJAS
Manejo de
Residuos
Sólidos
DESVENTAJAS
Manejo de
Residuos
Peligrosos
Control de uso del X
X
X
X
X
Prevé la localización
suelo y del agua inadecuada de
actividades
contaminantes
Permite al gobierno
reformular o
suspender de acuerdo
con las necesidades
nacionales
Vulnerable a presiones
políticas y económicas
Tasas sobre
X
X
X
X
emisiones y efluentes Incluye una
implementación
compleja y altos
costos de seguimiento
Genera renta Estimula a las
personas que contaminan a reducir las descargas
Estimula la innovación
en tecnología de control
Promueve economía
de costos
Tasas a los consumidores
X
X
X
X
X
Genera renta
Estimula la disposición
ilegal sin el cumplimiento
de la reglamentación
Tasas/impuestos sobre X
X
X
X
los productos
productos
Genera renta
Estimula el uso de Requiere sustitutos
para insumos y
productos seguros
finales afectados
Tasas administrativas
X
X
X
limitadas
Genera renta Tiene aplicaciones
Tasas diferenciales
X
limitadas
Estimula el uso de Licencias negociables
Posibilita economía X
X
Medidas de control en
las instalaciones
industriales
Estimula el uso de
productos seguros
Tiene aplicaciones
productos seguros
Incluye bajos costos
de administración
Incluye costos de
Tabla 1‑ Instrumentos Económicos y Reguladores (Continuación)
INSTRUMENTOS
Reguladores
APLICACIONES EXISTENTES
Control de la contaminación de Aguas
Superficiales
Protección de
Aguas
Subterráneas
Control de la
Contaminación
del Aire
VENTAJAS
Manejo de
Residuos
Sólidos
DESVENTAJAS
Manejo de
Residuos
Peligrosos
de costos
Genera renta
Posibilita reducción de descargas bajo control
Estimula innovación tecnológica de contaminación
transacción altos
para las empresas
Incluye implementación
compleja y altos
costos de seguimiento
y ejecución
Exige mercados bien
organizados
Seguros de responsabilidad
X
X
X
Incentiva eliminar o controlar la contaminación
Incluye implementación
compleja y altos costos
de seguimiento
Subsidios
X
X
X
X
X
Incentivo al control de la contaminación y manejo de residuos
Exige bajos costos de seguimiento
Estimula la innovación en
tecnologías de control
Perpetúa industrias
contaminantes
Impone costos
sobre el pagador
de impuestos más
que al que contamina
Sistemas de depósito X
X
X
Incentiva el reciclado
y reembolso
Requiere poco o ningún compromiso del gobierno
Impone costos de
administración al sector
privado
Puede estimular
falsificaciones
Tasas por la X
X
no obediencia Estimula el
cumplimiento Incluye altos costos de administración
Exige que las multas
sean establecidas en
niveles adecuados
Bonos de performance
X
X
X
X
Asegura la restauración ambiental
Tiene experiencia y
aplicaciones limitadas
Obligaciones de X
X
X
responsabilidad Estimula a aquellos
que contaminan a minimizar los riesgos
Puede incluir costos
de litigios
102
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
EL SISTEMA DE INFORMACIONES
GEOGRAFICAS (SIG) EN LOS
CONTEXTOS DE PLANIFICACIÓN
DEL MEDIO FISICO Y DE LAS
CUENCAS HIDROGRAFICAS
Jansle Vieira Rocha
Docente de la UNICAMP
1
INTRODUCCION
El aumento de la actividad humana
ha provocado importantes alteraciones y
consecuentes impactos en el medio ambiente.
La planificación ambiental ha ganado
importancia en las décadas recientes, dado el
interés en redireccionarla para considerar no
solo los ambientes creados y modificados por
los seres humanos, sino también el ambiente
natural de su entorno.
Una creciente necesidad de presentar
soluciones y estrategias que interrumpan
y reviertan los efectos de la degradación
ambiental y del agotamiento de los recursos
naturales viene fortaleciéndose cada vez
más, provocando una serie de interrogantes,
como p.ej: ¿Cómo enfrentar el conjunto
de problemas ambientales, detectados
principalmente en las grandes ciudades?
¿Cómo elaborar y desarrollar estrategias
eficaces para resolverlos? ¿Cómo garantizar
la aplicación de esas estrategias?
Las respuestas para tales interrogantes
deben ser consecuencias de un cambio, de
una revisión del binomio hombre-naturaleza.
Mientras tanto, es necesario no disociar más
el ambiente urbano del ambiente natural, ver la
ciudad como un sistema ecológico, que posee
fragilidades y que también es vulnerable,
dado que depende de otros sistemas para
mantenerse. Por lo tanto, el hombre no puede
ejercer solamente el papel controlador de este
sistema, pues antes que nada, forma parte
del mismo.
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental De esta manera, la problemática
ambiental urbana debe ser analizada dentro
de una perspectiva ambiental extra urbana, es
decir, la ciudad y el hombre no están separados
de los elementos naturales (ej: agua, aire,
suelo), todos forman parte de un sistema
natural global, sobre el cual el hombre viene
actuando e interviniendo sin considerar las
consecuencias de sus propias actividades, que
surten un efecto acumulativo, comprometiendo
el presente y principalmente el futuro de su
propia existencia.
El abordaje sistémico ha sido el camino
para la aplicación de metodologías y filosofías
de análisis y síntesis de los problemas y temas
organizativos relacionados con el medio
ambiente, tratando el mundo en términos de
relaciones e integraciones.
Este enfoque implica una mayor
utilización de herramientas computacionales
de análisis, que sean capaces de manipular
grandes cantidades de datos y generar nuevas
informaciones y conocimientos a ser usados en
el proceso de gestión y toma de decisiones. El
Sistema de Informaciones Geográficas (SIG)
es, probablemente, entre las herramientas de
soporte, que más se adecua a este enfoque
sistémico de gestión de recursos naturales,
dadas sus características de integración y
manipulación de grandes cantidades de datos
espaciales y alfanuméricos.
Brasil ha adoptado la cuenca hidrográfica
como una unidad de planeamiento del uso y
manejo de recursos naturales, tratando de
integrarla al tema de la ocupación urbana y
su dinámica.
Como resultado de la crisis de
abastecimiento de agua en algunas cuencas
hidrográficas, el Estado de São Paulo creó
la Ley 7663/91, que estableció la forma de
Gestión de los Recursos Hídricos, adoptándose
la cuenca hidrográfica como una unidad físico
territorial de planificación y gestión. La actual
división Hidrográfica del Estado de São
Paulo cuenta con 22 Unidades de Gestión de
Recursos Hídricos, donde se constituyeron los
Comités de Cuencas Hidrográficas, formados
por representantes de órganos del gobierno,
prefecturas y sociedad civil.
Estos aspectos muestran el gran
potencial que tiene la utilización del SIG por los
Comités de Cuencas Hidrográficas que, como
órganos coordinadores de la gestión integrada
de estas cuencas, deben concentrar, coordinar,
manipular y disponer las informaciones,
necesitando por lo tanto, de este tipo de
herramienta de computación.
Este trabajo tiene como objetivo
presentar el SIG como una herramienta
de integración, planificación y gestión de
informaciones y presentar su potencial de
aplicación en cuencas hidrográficas, ilustrado
a través de estudios de caso.
2.LA INTERACCION
DESARROLLO-MEDIO
AMBIENTE
Según Slocombe (1993), las actividades
de desarrollo humano se extienden y afectan
a todo el planeta. Medio ambiente y desarrollo
no pueden mas ser enfocados separadamente,
como implican los conceptos de desarrollo y
sustentabilidad establecidos desde el inicio de
la década del 70. Una sociedad sustentable
sería aquella en la cual los recursos y el
medio ambiente sean usados y gerenciados
de manera que no solamente satisfaga sus
necesidades actuales, sino también las futuras.
Este autor defiende todavía una planificación
del ecosistema para integrar medio ambiente
y desarrollo.
Las planificaciones hechas de forma
tradicional están dirigidas a las comunidades y
sus poblaciones, usos de la tierra, economías
e infraestructura, a través de un proceso
de definición de objetivos, planificación y
reglamentación. La planificación ambiental
enfoca el ambiente biofísico de poblaciones
y comunidades y los efectos resultantes de
otras actividades de planificación y desarrollo.
Es más descriptivo y científico que las
planificaciones tradicionales.
El término ecosistema, de la forma como
es usado por ecologistas, es más apropiado
para un sistema local, una comunidad distinta
y coherente de organismos y el ambiente físico
con el cual ella interactúa (Slocombe, 1993).
Los esfuerzos para entender el
ecosistema como un todo, en términos de
interacción de los componentes biológicos
y físicos modificados por el hombre, han
aumentado considerablemente nuestro
conocimiento del mundo natural (Odum,
1983). El mejor conocimiento de la estructura,
funcionamiento y evolución del ecosistema ha
ayudado a la comprensión de sus cambios y
sus respuestas a las tensiones provocadas por
esos cambios (Rapport et al., 1985).
En sus estudios, Slocombe (1993)
concluyó que no existen dudas en cuanto a
la necesidad de integración medio ambientedesarrollo cuando se aborda la planificación
103
104
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
integrada, sin embargo, desarrollar un nuevo
mecanismo de planificación que los integre no
es una tarea fácil. Trabajar en esta dirección
es importante para unir las actividades
biofísicas y socio-económicas. El énfasis en
las necesidades locales, la auto-confianza y
la capacidad de organización, la definición
de metas y la participación y adopción de un
abordaje sistémico están en la esencia de
aquello que muchos ven como necesidades
críticas para alcanzar la sustentabilidad.
3.
ABORDAJE SISTEMICO
A medida que las ciudades crecen
en tamaño y densidad, los cambios que se
producen en el aire, en el suelo, en el agua
y en la vida, en su interior y a su alrededor,
agravan los problemas ambientales que
afectan el bienestar de cada habitante.
Todas estas interacciones de las actividades
humanas con el ambiente natural producen un
ecosistema muy diferente de aquel existente
anteriormente en la ciudad. Este sistema es
sustentado por una importación maciza de
energía y de materias primas, “un sistema
en el cual los procesos culturales humanos
crearon un lugar completamente diferente de
la naturaleza intocada, todavía unida a esta
a través de los flujos de procesos naturales
comunes” (Odum, 1983).
De acuerdo con Prélaz-Droux y Musy
(1994), los informes de la Comisión Mundial
de Medio Ambiente y Desarrollo (WECD)
dieron nuevas direcciones a las actividades
de investigación en las áreas de desarrollo y
medio ambiente. La definición de desarrollo
sustentable situó a la tierra como un apoyo
a diferentes sistemas: ecológico, agrícola,
económico y político (Constanza, 1991). La
WECD muestra claramente que los temas
que actualmente abordan las naciones y las
comunidades no pueden estar totalmente
comprendidos bajo el enfoque de apenas uno
de estos sistemas. Aunque una acción pueda
ser temática y espacialmente localizada, ella
puede generar impactos en todos los niveles.
El mero conocimiento de cada uno de los
ecosistemas es insuficiente para encontrar una
solución verdadera y efectiva. Las interacciones
entre los sistemas deben ser consideradas
globalmente, de manera que proporcionen
una sinergia adaptada a las necesidades de
un abordaje operacional e integrado.
Según Grigg (1997) el pensamiento
sistémico es una manera de aplicar filosofías
y metodologías sistemáticas para analizar
y sintetizar problemas complejos y temas
organizativos. Los investigadores en los
campos de planificación regional, ciencia
regional, geografía y ecosistema urbano
muestran que el crecimiento y desarrollo
pueden ser explicados solamente de manera
sistemática, o sea, tomando en cuenta factores
de interacción múltiples como: inmigración,
costo de vivienda, comercio regional, política,
costo de vida, infraestructura, medio ambiente
y calidad de vida.
Prélaz-Droux y Musy (1994) desarrollaron
un enfoque sistémico para implementar un
sistema de información de la tierra con la visión
de desarrollo sustentable. Según los autores,
para su implementación este sistema debe
confrontar problemas de compartimentalización
de las diferentes disciplinas vinculadas, falta
de conocimiento acerca de las informaciones
disponibles, diseminación y redundancia de
datos, los cuales impiden la toma de decisiones
coherentes con el desarrollo armonioso de
la tierra y el funcionamiento correcto de las
instituciones encargadas de asuntos del
manejo de la tierra.
La implementación de sistemas de este
tipo debe también tener en consideración
requerimientos específicos y necesidades de
planificadores de uso de la tierra, que están
primariamente enfocados en la disponibilidad
de datos de la tierra. Sus necesidades también
implican la identificación de componentes
territoriales, afectados por proyectos de
ocupación, para extraer los datos útiles para
el estudio, además de identificar reacciones de
los componentes y su evolución en el tiempo.
Para responder a todas estas necesidades, los
datos manipulados por diferentes usuarios, con
diferentes definiciones, niveles de exactitud
y características deben ser armados en un
modelo conceptual homogéneo. Las dificultades
vinculadas a este tipo de procedimiento
requieren de la elaboración de metodologías
apropiadas.
Grigg (1996) definió análisis de sistemas
como la “aplicación de modelos y bancos de
datos basados en la computadora para analizar
sistemas en una base holística, de manera
que muestre como los elementos del sistema
que interactúan entre sí y con sus ambientes
externos”. En su estudio sobre gestión de
recursos hídricos, este autor definió su enfoque
sistémico como “un método sistemático
para conceptuar el sistema de recursos
hídricos y utilizar herramientas de análisis de
sistemas (bancos de datos, modelos, sistemas
105
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental ha sido más lenta de lo que se esperaba.
En particular, aunque disponible en varias
formas en los últimos 20-25 años, el uso de
tecnologías aliadas al sensoramiento remoto
por satélites y SIG, para agricultura y manejo
de los recursos naturales, ha sido más lento.
de informaciones geográficas (SIG)) para
identificar y evaluar estrategias de gestión”.
Las herramientas de análisis de sistemas
pueden generar conocimientos que pueden
ser usados en un proceso de toma de decisión,
pero ellas no toman decisión por sí solas
excepto, tal vez, en decisiones operacionales
en un nivel más bajo.
Este atraso es atribuido a la inercia
burocrática, la resistencia a cambios, la
indisponibilidad de equipos y personal
calificado, o a la falta de una comparación
que muestre una ventaja clara sobre métodos
convencionales de recolección, almacenaje
y análisis de informaciones de recursos
naturales. Muchos han argumentado que las
aplicaciones de sensoramiento remoto y SIG
están dirigidas con el deseo de demostrar la
tecnología en lugar de resolver problemas
reales en la recolección, manipulación y
análisis.
Slocombe (1993) resalta que el SIG,
aunque sea una importante herramienta para
la planificación, no la realiza por sí solo, pues
la esencia del manejo integrado de recursos
naturales se ha basado más en coordinación
y orientación de metas que en los datos que
le dan soporte.
4.
SISTEMAS DE
INFORMACIONES
GEOGRAFICAS (SIG)
El SIG, como definido por Burrough
(1986), es un “poderoso conjunto de
herramientas para coleccionar, almacenar,
recuperar, transformar y exhibir datos
espaciales referenciados al mundo real”. En
realidad, existen diversas definiciones de SIG,
sin embargo Silva (1998) las sintetizó en la
definición de los requisitos necesarios de un
sistema para que sea considerado un SIG: “ el
SIG necesita usar el medio digital, por tanto el
uso intensivo de informática es imprescindible;
debe existir una base de datos integrada, estos
datos necesitan estar geo-referenciados y
Según Hutchinson y Toledano (1993) la
historia reciente de transferencia de tecnología
en el área de informática ha sido grande, con
la incorporación de microcomputadores en casi
todos los sectores de negocios, investigación,
en el gobierno, la iniciativa privada, y, en
general, en la vida de las personas. En
contraste, la adopción de tecnologías de
información para recursos naturales, que están
basadas en tecnología de computadores,
IMAGENES
MAPAS
PDI
Análisis
Estadístico
Digitalización
de mapas
GPS
Archivos
DXF
Análisis
Geográficos
Banco de
información
espacial
INFORMES
ESTADÍSTICOS
Banco de
información
de atributos
SGBD
Sistema de
exhibición
cartográfica
TABLAS DE
INFORMACIÓN
MAPAS
Figura 1 – Sistemas que integran un SIG (adaptado de EASTMAN, 1983)
106
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
con control de errores; el SIG debe contener
funciones de análisis de estos datos, variando
de álgebra cumulativa (ej: operaciones de tipo
suma, substracción, multiplicación y división)
hasta álgebra no cumulativa (operaciones
lógicas)”.
Para ser capaz de realizar estas
operaciones y todavía disponer de entrada y
salida de datos en diversos formatos, el SIG
normalmente integra otros sistemas diversos
(ej: procesamiento digital de imágenes, análisis
estadístico, análisis geográfico, digitalización),
teniendo como punto central un banco de
datos. La Figura 1 muestra los diversos
sistemas que pueden integrar un SIG.
De esta forma los sistemas que
componen el SIG pueden dividirse en:
­
Sistemas de entrada de datos: sistema
de procesamiento digital de imágenes
(PDI), digitalización de mapas, sistema
de posicionamiento global (GPS), datos
tabulares (planillas electrónicas) y datos
estadísticos.
­
Sistemas de almacenamiento de datos:
banco de datos espaciales (mapas
digitales) y banco de datos de atributos
(alfanuméricos).
­
Sistemas de análisis de datos: sistema
de análisis geográfica (operaciones
algebraicas), sistema de análisis
estadístico y sistema de gestión de
banco de datos (SGBD).
­
Sistema de salida de datos: sistema de
exhibición cartográfica (salida de mapas
para el monitor, la impresora, el “ploter”
y archivos digitales)
Por el conjunto de sus sistemas, el SIG
puede ser considerado una de las principales
herramientas de análisis de sistemas, como las
definidas por Grigg (1986), pues consiste en
un ambiente de almacenamiento, tratamiento y
manipulación de datos, aplicación de modelos
y procesamiento de series temporales, donde
Figura 2- El SIG en el contexto de toma de decisiones (Adaptado de Aronoff, 1989)
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental es posible visualizar escenarios pasados,
actuales y simular escenarios futuros.
En un SIG, los datos del paisaje y de
la cobertura vegetal pueden ser analizados
con otros conjuntos de datos (ej: suelos,
modelos digitales de elevación, restricciones)
para modelar escenarios futuros y aliviar la
efectividad de políticas de planificación, en
términos de cambios en el paisaje, monitoreadas
para cada área (Peccol et al., 1994). Además,
las informaciones pueden ser almacenadas
y manipuladas de una manera flexible y los
resultados pueden ser documentados en un
formato más adecuado para los decisores, así
como para el gobierno, los políticos y líderes
comunitarios.
La integración de modelos ambientales
y SIG son un vasto y creciente campo para los
científicos vinculados a geoprocesamiento y
medio ambiente. Después de la expansión de
investigaciones basadas en SIG a finales de
la década de los 80, es evidente el desarrollo
de una nueva onda de interés en SIG por
parte de las ciencias del medio ambiente (ej:
ecología, biología, hidrología), dado el número
de investigadores vinculados a la integración
de modelos ligados al medio ambiente, a la
tecnología SIG (Bacellar et al., 1994; Carver et
al., 1995; Shirmohammadi et al., 1994).
Lógicamente el sistema depende de su
interacción entre el analista y el decisor, que
es quien interpreta los resultados generados,
colocando toda su experiencia, en un proceso
de discusión conjuntamente con la comunidad
o sus representantes, para sintetizarlos
y analizarlos, generando informaciones y
decisiones que afectan esta comunidad y el
medio ambiente a su alrededor. De esta forma
el SIG es caracterizado como un importante
sistema de soporte para la toma de decisiones.
La Figura 2 muestra cómo el SIG se incluye
en el proceso de decisión participativa de una
comunidad.
El proceso de transferencia de tecnología
SIG para la agricultura y el medio ambiente en
países en desarrollo ha estado más “dirigido por
la tecnología”, sin embargo las soluciones han
sido propuestas en el sentido de envolver a los
“benefíciarios” (o a la comunidad) en el proceso
de montaje, ejecución e implementación y
evaluación de los proyectos (Hutchinson y
Toledano, 1993).
El abordaje participativo ofrece una
estructura potencialmente útil para transferir
tecnología SIG, enfocando prioridades a los
problemas de los usuarios en vez de enfocar
las virtudes del sistema. La incorporación
de usuarios finales como parte del equipo
ejecutor contribuye a la transferencia en los
dos sentidos.
Según Lima (1994) la Metodología de
la Planificación Participativa (MPP) aplicada al
desarrollo sustentable, parte del entendimiento
del medio ambiente como un conjunto de
relaciones entre el hombre, la sociedad y la
naturaleza, que suceden en las dimensiones
del espacio y del tiempo. Este autor destaca la
cuenca hidrográfica como una unidad básica
de planificación de todas las actividades y
servicios. En este contexto, la influencia y los
efectos de cualquier tipo de proyecto ejecutado
deben ser analizados desde el punto de vista
de cuenca hidrográfica (o microcuenca) donde
serán localizados.
5.
USO DE SIG EN
PROYECTOS VINCULADOS
AL MEDIO FISICO EN
CUENCAS HIDROGRAFICAS
Rebouças (1997) menciona que la
gestión moderna de los recursos hídricos
(aguas atmosféricas, superficiales y
subterráneas) impone la práctica de principios
como: adopción de cuenca hidrográfica como
unidad físico-territorial de planificación, usos
múltiples integrados del agua, reconocimiento
del agua como un bien natural limitado y de
valor económico y gestión descentralizada y
participativa. En el paradigma de desarrollo
global sustentable, la disponibilidad del agua
dulce es reconocida como un factor competitivo
ambiental, económico y esencial para el
mercado global.
El crecimiento de las ciudades, de polos
industriales y áreas irrigadas han llevado al
surgimiento de regiones donde el agua se
convirtió en un recurso escaso, en el ámbito
geográfico, tanto en lo que se refiere a la
cantidad como a la calidad. Por consiguiente,
el surgimiento de focos de conflictos entre
usuarios de recursos hídricos exigió, por parte
del Gobierno Federal, y de algunos gobiernos
estatales, medidas para el control de su uso
(Cavalieri et al., 1998).
La ley 7663/91 reglamenta, en el Estado
de São Paulo, la forma de Gestión de Recursos
Hídricos, adoptando la cuenca hidrográfica
como unidad territorial de planificación y
manejo. El estado está subdividido en 22
Unidades de Gestión de Recursos Hídricos,
donde están siendo constituidos los Comités
107
108
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
de Cuencas Hidrográficas que, formados por
representantes del gobierno, prefecturas y la
sociedad civil, son un foro de deliberación de
planes de utilización, conservación, protección,
manejo y recuperación de recursos hídricos.
Por su característica de reunir a la
comunidad de “usuarios”, “beneficiarios”
y órganos controladores de una cuenca
hidrográfica, los Comités de Cuencas son los
locales ideales para discutir la implantación
y uso de tecnología SIG para el auxilio a la
planificación, gestión, diagnósticos del medio
físico, evaluaciones de impactos y monitoreo
de la cuenca hidrográfica.
Algunos autores han resaltado, la
importancia del uso del SIG como herramienta
de análisis del sistema (Grigg, 1996),
diagnóstico del medio físico (Bacellar et al.,
1994; Beltrame, 1994; Cavalieri et al., 1997
y 1998), modelaje (Bacellar et al., 1994;
Lima, 1997, Cavalieri et al., 1998), impactos
(Bacellar et al, 1994; Lima, 1997; Cavalieri et
al., 1998) y planificación (Lima, 1997, Valério
Filho, 1992; Cavalieri et al., 1997 y 1998) de
cuencas hidrográficas, colocando siempre su
importancia en la integración y visualización de
datos, generación de nuevas informaciones y
como un sistema de soporte para la toma de
decisión.
Figura 3 - Modelo digital del terreno
Figura 4 - Uso actual de las tierras
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Figura 5 - Mapa de suelos
Figura 6 - Erosión según la EUPS
Figura 7 - Suelos x Uso actual
109
110
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Figura 8 - Modelo digital de elevación de la cuenca del río Mogi Guaçu-SP
A continuación se presentan dos
ejemplos de aplicación de SIG en cuencas
hidrográficas.
5.1. Estudio de Caso de
Microcuenca de Ribeirão
Cachoeirinha (IracemápolisSP)
El municipio de Iracemápolis, ubicado en
la región de Piracicaba, Estado de São Paulo,
utiliza como su única fuente de abastecimiento
de agua un reservorio que se encuentra en la
microcuenca del Ribeirão Cachoeirinha. El Plan
Director Ambiental es una de las directrices
incluidas en e Plano Director Integrado para el
municipio, que tiene en vistas ordenar el uso y
ocupación del suelo urbano y rural (Prefectura
Municipal de Iracemápolis, 1994). Según este
documento, este Plano Director establece para
el municipio tres macrozonas:
a) Zona de Protección de los Recursos
Hídricos, que persigue recuperar
y prevenir los manantiales de
abastecimiento público, garantizándolos
hasta el año 2008.
b) Zona Urbana, que persigue disciplinar y
ordenar el uso y ocupación del suelo.
c) Zona Rural, que persigue crear un
saneamiento ambiental adecuado.
A pesar del cuidado del Plan Director
para establecer y preservar las áreas de
manantiales, las represas que almacenan el
agua utilizada por el municipio vienen sufriendo
una disminución de su nivel, debido a un
proceso de estrechamiento como consecuencia
de la erosión en el área de la cuenca.
El objetivo de este trabajo (Bacellar, 1994)
fue utilizar el SIG para hacer un diagnóstico
del medio físico en la microcuenca, usando
la Ecuación Universal de Pérdidas de Suelo
(EUPS) y un mapa cualitativo de conflictos de
uso de la tierra versus tipo de suelo. Fueron
usadas como bases cartográficas el modelo
digital del terreno (Figura 3) y los mapas de
uso actual (Figura 4), suelos (Figura 5), todos
en escala 1: 10 000.
A partir del modelo digital del terreno
fueron generados mapas de clases de
pendiente, exposición de vertientes y largo
de la pendiente. Fueron generados mapas
temáticos para todos los otros factores de
la EUPS (Wischmeier y Smith, 1978), que
fue adaptada por Bertoni y Lombardi Neto
(1985):
A = R.K.L.S.C.P
donde: A= pérdida del suelo
R= erosividad (poder erosivo de las
lluvias)
K= erodibilidad del suelo (susceptibilidad
de los suelos a la erosión)
LS= factor topográfico (inclinación y
largo de la pendiente)
C= factor uso/cobertura vegetal y
manejo
P= factor prácticas conservacionistas
Todos los factores fueron manipulados
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental en el SIG a través de operaciones algebraicas,
resultando mapas de potencial natural de
erosión y expectativa de erosión según la
EUPS (Figura 6). Estos mapas mostraron
un bajo potencial natural de erosión y baja
expectativa de erosión. Sin embargo, el
análisis cualitativo del mapa resultante de
tabulación cruzada (Figura 7) entre los mapas
de uso actual y suelos, mostró un área, en la
cabecera de la cuenca, con cultivo de caña de
azúcar sobre un suelo de textura arenosa, lo
que probablemente haya causado pérdidas de
suelo y cargas de sedimentos para la represa.
Una vez detectadas las áreas críticas para la
erosión. Se hicieron recomendaciones para el
cambio del uso o manejo en estas áreas.
El proyecto se restringió a la utilización
de SIG en este diagnóstico y a la elaboración
de recomendaciones técnicas a la Alcaldía de
Iracemápolis, para la solución del problema de
erosión y estrechamiento de las márgenes de
las represas. En este sentido fueron utilizadas
sus herramientas de operaciones algebraicas
y la aplicación del modelo matemático.
La mayor parte de las áreas de la
microcuenca pertenecen a un central azucarera,
que por su parte juega un papel importante
en la economía local. Corresponde a la
alcaldía, como representante de la comunidad
vinculada, y en un proceso político posterior
a este trabajo, mantener entendimientos con
la empresa, de forma tal que le establezca la
importancia del problema y la sensibilice a
cooperar en su solución.
5.2. Estudio de Caso del
Macrozoneamiento de las
cuencas de Mogi-Guaçu,
Pardo y Medio Grande
(Estado de São Paulo)
Las cuencas hidrográficas situadas al
este del estado de São Paulo, que incluyen
las cuencas de los ríos Mogi Guaçu, Pardo
y Medio Grande, son consideradas críticas
por el Plan Estatal de Recursos Hídricos. Por
este motivo, estas cuencas están entre las
primeras a implantar sus Comités de Cuencas
Hidrográficas. La Ley 7641/91. del Estado
de São Paulo, dispone, entre otras medidas,
sobre la protección ambiental y establece
criterios para el uso y ocupación del suelo
para estas cuencas. Dentro de la misma ley,
se destaca el macrozoneamiento de esta área,
cuyas directrices deben ser elaboradas con la
participación de agencias estatales, municipios
y entidades de la sociedad civil.
Para la elaboración del Decreto
de Macrozoneamiento de las Cuencas
Hidrográficas de los Ríos Mogi Guaçu,
Pardo y Medio Grande, fue realizado un
diagnóstico socio-económico, ambiental y
político-institucional de la región, delineando
perspectivas futuras para su desarrollo,
que pretendan compatibilizar la dinámica
económica con las exigencias ambientales
(Gobierno del Estado de São Paulo, 1995).
Cavalieri et al. (1997) elaboraron el
montaje de un banco de datos geo-referenciado
(Escala 1:250 000) a partir de las informaciones
del documento de macrozoneamiento (Gobierno
del Estado de São Paulo, 1995). Este banco
de datos vino a facilitar la visualización de
estas informaciones, por municipio, partes de
cuenca o por cuenca. La segunda parte de
este proyecto fue el montaje del diagnóstico del
medio físico, con vistas a determinar las áreas
con potencial de riesgo de erosión, siguiendo
una metodología semejante a la adoptada en el
estudio de caso del Municipio de IracemápolisSP. Este diagnóstico llega para completar
aquellos citados anteriormente. De esta forma
la región pasa a disponer de una base de
datos georeferenciados, en escala 1:250.000,
facilitando, de esta forma, la implantación de
SIG por parte de los Comités de Cuencas y
prefecturas.
Dentro de esta misma región, se
encuentra en desarrollo otro proyecto (Rocha
et al., 1997), a escala 1:50 000, solamente para
la Cuenca del Río Mogi Guaçu (Figura 8), con
el mismo objetivo de formar una base de datos
georeferenciados. En este caso existe una
vinculación directa con el Comité de Cuencas
del Río Mogi Guaçu, que realizó la evaluación
técnica y de los beneficios del Proyecto para
la región.
Estos proyectos prevén la realización
de “workshops”, promovidos en conjunto
con los Comités de Cuencas Hidrográficas
vinculadas, para la presentación de resultados
y divulgación de la tecnología SIG entre las
alcaldías, además de servir de base para
la discusión y posible redireccionamiento
del proyecto SIG en función de demandas
específicas de la comunidad.
111
112
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
6.
CONCLUSIONES
El enfoque sistémico en el ámbito de
la planificación integrada, implica el mayor
uso de herramientas de informática capaces
de integrar y procesar grandes volúmenes de
informaciones, generalmente tratadas de forma
temática, de manera que sirva de soporte al
proceso de toma de decisiones.
EL SIG es, dentro de las herramientas
de análisis de sistemas (Grigg, 1996), aquella
que presenta el mayor potencial de soporte
en la toma de decisión, siendo especialmente
adecuado, dada su característica de análisis
espacial, para el tratamiento de informaciones
ligadas al medio ambiente.
Aunque disponga de una gran capacidad
de procesamiento y análisis de informaciones,
el SIG, por sí solo, no es capaz de tomar
decisiones, como menciona Slocombe (1993).
Sin embargo, puede ser perfectamente incluido
en un contexto en el cual los beneficiarios,
o sea, la comunidad, tomen conciencia de
su potencial y participen de su proyecto
de montaje, como proponen Hutchinson y
Toledano (1993).
La integración de informaciones
de una cuenca hidrográfica, que reúnen
normalmente diversos municipios y forma una
gran comunidad de usuarios y beneficiarios
de estas informaciones, es un caso típico
donde el SIG puede y debe ser incluido como
una herramienta de soporte al análisis y a
la planificación. Los Comités de Cuencas
Hidrográficas, en la forma que están
establecidos en el Estado de São Paulo, son
un foro de discusión representativo de esta
comunidad, jugando un papel fundamental en
la adopción, implantación y divulgación de la
tecnología SIG.
Los estudios de caso presentados son
ilustrativos del potencial y limitaciones del SIG
como soporte a la planificación de cuencas
hidrográficas. Ambos casos mostraron, como
recomiendan Hutchinson y Toledano (1993),
que es fundamental la vinculación de la
comunidad de usuarios para el éxito de su
uso, sea a través de acciones políticas de sus
representantes, como en Iracemápolis-SP,
o la divulgación de sus beneficios a través
de “workshops” abiertos a ala comunidad,
como en el caso del Comité de la Cuenca
Hidrográfica del Río Mogi Guaçu. De esta
forma queda claro el papel del SIG, como
una etapa del proceso decisorio participativo
ilustrado en la Figura 2, en una interacción
con la comunidad y que resulta en su mayor
adecuación y perfeccionamiento.
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113
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II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
PROCESOS Y RIESGOS GEOLOGICOS
Agostinho Ogura y Eduardo Soares Macedo
Investigadores
División de Geología
Instituto de Investigaciones Tecnológicas de São Paulo- IPT
1.RIESGOS GEOLOGICOS
Los accidentes causados por fenómenos
geológicos tales como terremotos, erupciones
volcánicas y deslizamientos, ocurren desde
épocas remotas, provocando pérdidas de
vidas humanas y perjuicios materiales. A pesar
de los avances en el conocimiento técnico y
científico de los procesos geológicos, muchas
comunidades, principalmente en las zonas
urbanas, son vulnerables a situaciones de
desastre. Sin embargo, actualmente existen
condiciones técnicas para aumentar la
seguridad de las personas y de obras civiles
que se encuentran en áreas y situaciones de
riesgo geológico, considerando, la previsibilidad
espacial y temporal de ocurrencia de los
fenómenos y la posibilidad de prevenirse
contra sus efectos.
Este capítulo presenta una visión del área de
Riesgos Geológicos dirigido principalmente
a los aspectos de ocupación urbana e indica
formas de enfrentar las situaciones de
riesgo.
1.1. INTRODUCCION
Los accidentes naturales asociados a procesos
geológicos han sido descritos desde tiempos
remotos. Las grandes catástrofes mitológicas
como el “diluvio universal” de la leyenda
bíblica de Noé, basada en registros babilonios
de 2.600 años A.C. (Hennig, 1950 en Ayala
Carcedo, 1987), han sido científicamente
interpretadas como catástrofes geológicas.
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental La erupción volcánica del Vesubio, en Italia,
en el 79 A.C., que sepultó la ciudad de
Pompeya con una lluvia de cenizas volcánicas
y arrasó a Herculano con una emanación de
lava, es otra catástrofe famosa de naturaleza
geológica registrada en la historia antigua.
Acontecimientos recientes como el lahar del
Volcán Nevado del Ruiz en Colombia, que
en 1985 extinguió la vida de alrededor de
23.000 personas y el terremoto en Armenia
en 1988, causando cerca de 25.000 muertes,
demuestran que diversas poblaciones son
vulnerables a la ocurrencia de catástrofes.
b)
riesgo (risk): posibilidad que eventos
peligrosos produzcan consecuencias
indeseables. Es el peligro presentido,
mejor evaluado, es decir, es una pérdida
potencial evaluada;
c)
evento geológico (geological event):
acontecimiento, fenómeno o proceso
geológico.
1.2. LOS ACCIDENTES NATURALES
DEL PUNTO DE VISTA
SOCIOECONOMICO
a)
un fenómeno atmosférico como el tifón,
que se produce en épocas conocidas
y localización geográfica según rutas
previsibles, es un peligro, una amenaza
potencial a personas y/o bienes. Si
el desarrollo del tifón sigue una ruta
o curso en dirección a una localidad
poblada, tendremos una situación de
riesgo, es decir, la posibilidad de daños
sociales y/o económicos debidos a esta
condición atmosférica;
b)
si el tifón no pasa sobre la localidad
poblada, será apenas un evento natural,
o un proceso que haya ocurrido sin
provocar consecuencias sociales y/o
económicas. No obstante, si el tifón
alcanzara el área habitada, provocando
daños materiales y/o víctimas, será
considerado un accidente natural.
Estudios basados en registros de los accidentes
naturales producidos a lo largo de todo el siglo
XX, estiman que casi 4 millones de personas
murieron como consecuencia de desastres
naturales, siendo el 83% del total de víctimas
se debió a accidentes de naturaleza geológica
(Committee for Disaster Research of the
Science Council of Japan, 1989). Estimaciones
de la Agencia de Coordinación de las Naciones
Unidas para el Socorro de Desastres (Office
of United Nations Disaster Relief Coordinator
– UNDRO) señalan también que los daños se
concentran en las últimas dos décadas, cuando
los accidentes naturales habían matado casi 3
millones de personas, afectado adversamente
la vida de otros 800 millones y, provocado
daños inmediatos superiores a los US$ 23 mil
millones (UNDRO, 1988).
1.3. CONCEPTOS Y FUNDAMENTOS
BASICOS
El área de Riesgos Geológicos utiliza el
conocimiento de los procesos de naturaleza
geológica para la prevención de accidentes, y
se caracteriza también por abarcar conceptos,
métodos y técnicas de análisis y administración
de riesgo relacionados con otras ramas
profesionales ligadas al área industrial,
defensa civil y compañía de seguros.
Los términos de uso corriente como peligro,
riesgo y amenaza, utilizados muchas veces
como sinónimos, necesitan en los estudios
de prevención de accidentes, de definiciones
de criterios:
a)
peligro (hazard): amenaza potencial a
personas y/o bienes;
El análisis de las definiciones, presentadas
para los términos antes expresados permite
algunas consideraciones:
Comúnmente existe una diferenciación entre
accidente, desastre y catástrofe dependiendo
de la magnitud de los daños. Los términos
peligro y riesgo son normalmente utilizados
por la Ingeniería de Riesgos, que emplea dos
tipos básicos de técnicas de análisis.
El Análisis de Peligros (Hazard Evaluation)
es una técnica de naturaleza predictiva que
identifica los tipos de eventos peligrosos,
determina la frecuencia de tales eventos y
define las condiciones espaciales y temporales
de su ocurrencia.
El Análisis de Riesgos (Risk Analysis) en
una técnica que, a partir del análisis de
peligros, trata de cuantificar las informaciones,
correlacionando la probabilidad de ocurrencia
de eventos peligrosos con la probabilidad de
consecuencias indeseables, estimándose
los daños y realizándose estudios de
vulnerabilidad.
115
116
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
La ecuación básica de riesgo por lo tanto,
considera dos parámetros principales: la
probabilidad de ocurrencia del fenómeno y las
pérdidas socioeconómicas asociadas. De este
modo, para el análisis de riesgo tenemos:
R=FxC
donde:
R = riesgo;
F = frecuencia de ocurrencia;
C = consecuencia
Se han presentado otras formulas para la
cuantificación de riesgos asociados a procesos
naturales. Ayala y Peña (1989) en Cerri (1993)
emplean, en trabajos realizados en España,
la expresión indicada a continuación, a la que
denominan riesgo o nivel de riesgo:
de riesgos, como las guerras, las revueltas
sociales, de carácter predominantemente
socio-político, que pueden ser diferenciados
en otro grupo; o tal vez, reunidos con los
tecnológicos, formando una clase de riesgos
antrópicos.
Los riesgos geológicos pueden ser subdivididos,
de acuerdo a la naturaleza de los procesos, en
dos tipos: los endógenos y los exógenos. Los
riesgos geológicos endógenos son aquellos
relacionados a la dinámica interna del planeta,
como los terremotos, erupciones volcánicas,
maremotos. Los riesgos geológicos exógenos
son los asociados a los procesos que se
producen en la superficie de la tierra, como
los deslizamientos y la erosión.
1.3.2 Fundamentos Básicos
R=PxvxV
donde:
R = riesgo o nivel de riesgo;
P = probabilidad; donde P = 1/T siendo T =
recurrencia o periodicidad del evento;
v = vulnerabilidad (lo que se admite perder, de
un determinado valor, en un accidente)
V = valor del bien vulnerable.
1.3.1. Concepto de Riesgos
Geológicos
Los riesgos geológicos pueden ser entendidos
como una circunstancia o situación de peligro,
perdida o daño, social y económico, debida a
una condición geológica o a una posibilidad
de ocurrencia de proceso geológico, inducido
o no. (Augusto Filho et al., 1990).
Ayala Carcedo (1987) entiende riesgo geológico
como: “Todo proceso, situación u ocurrencia en
el medio geológico, natural, inducida o mixta,
que puede generar un daño económico o social
para alguna comunidad, y en cuya previsión,
prevención o corrección se emplearan criterios
geológicos”.
Los riesgos geológicos forman parte de un
conjunto amplio de riesgos, que estarían
englobados entre los riesgos ambientales,
y agrupados en clases, según su origen. A
grosso modo, los riesgos ambientales pueden
separarse en dos tipos: los de origen natural y
los de origen tecnológico. Existen otros tipos
Los avances alcanzados en la comprensión
de los procesos geológicos, hizo posible
el desarrollo de medidas de atenuación de
accidentes.
Dos ítem se presentan como fundamentos del
área de riesgos geológic
a) previsión: la previsibilidad de la ocurrencia
de procesos geológicos, o sea, tanto la
posibilidad de identificación de áreas de
riesgo con la indicación de los lugares
donde podrán producirse accidentes/
eventos geológicos (definición espacial,
como el establecimiento de las
condiciones y circunstancias para la
ocurrencia de los procesos (definición
temporal). El instrumentos básico de la
previsión espacial es la Cartografía de
Riesgos;
b) prevención: la consecuente posibilidad
de adoptar medidas preventivas teniendo
por finalidad, o inhibir la ocurrencia de
los procesos geológicos, o reducir
sus magnitudes, o quizás, atenuar
sus impactos, actuando directamente
sobre las edificaciones y/o la propia
población.
Hay que considerar sin embargo, que el
grado de previsibilidad espacial (¿dónde se
producen?) como principalmente temporal
(¿cuándo se producen?) de un evento
de naturaleza geológica depende del tipo
de fenómeno considerado, teniendo en
cuenta las características, mecanismos y
factores condicionantes y deflagradores de un
determinado proceso.
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental En este sentido, Brabb (1991) afirma que
los deslizamientos son generalmente más
controlables y previsibles que los terremotos, las
erupciones volcánicas y algunas tempestades,
pero pocos países han aprovechado el
conocimiento existente para reducir los
accidentes de deslizamientos.
1.4. PREVENCION DE ACCIDENTES
GEOLOGICOS
Un método para enfrentar los accidentes
naturales, ha sido propuesto por la UNDRO
(1991), y se basa en dos componentes de
actividades: las actividades de prevención
(Prevention) y preparación (Preparedness).
Las actividades de prevención son aquellas
dirigidas a la determinación de la naturaleza
técnico-científica de un fenómeno que puede
provocar desastres, y al establecimiento de
las medidas que posibiliten dar protección
a la población y a los bienes materiales
contra sus impactos. Las actividades de
prevención comprenderían así la mecánica
de los procesos, los estudios de análisis de
riesgos y la formulación de métodos, técnicas
y acciones de prevención de desastres. Las
actividades de preparación se entienden como
las de carácter logístico para el enfrentamiento
de situaciones de emergencias más ligadas
a las actividades de defensa civil, donde se
trata de determinar principalmente, como una
determinada población en un área de riesgo
debe ser evacuada y/o protegida cuando
un accidente es inminente, o luego que
acontezca.
De acuerdo con esta línea de enfoque
(Augusto Filho et al., 1991) los Programas
de Mitigación de Desastres de la UNDRO,
incluyen una secuencia de actividades de
prevención y preparación como las detalladas
a continuación:
a) b) c) d) e) identificación de los riesgos (hazard
evaluation);
análisis de riesgo (risk analysis);
definición de medidas de prevención
de accidentes (disaster prevention
measures);
planificación para situaciones de
emergencia (emergency planning); y
informaciones públicas y entrenamiento
(public information and training).
Los tres primeros ítem se refieren a las
actividades de prevención, siendo básicamente
los estudios asociados a peligros, riesgos, y
definición de las medidas de prevención de
accidentes. Los dos últimos ítem se refieren
a las actividades de preparación. Durante el
curso cada uno de los ítem será abordado en
detalle.
2. EROSION Y SEDIMENTACION
La dinámica de los procesos de erosión y
sedimentación será presentada teniendo
como meta principal la transmisión de los
enfoques metodológicos utilizados en el control
preventivo de la erosión acelerada. Para ello,
se presentarán inicialmente los conceptos
y factores responsables del desarrollo de
los procesos erosivos, para, posteriormente
discutir aspectos geológicos aplicados a la
sedimentación.
El siguiente texto es un resumen de los trabajos
de erosión y sedimentación presentado
respectivamente por Fernando Ximenes
de Tavares Salomão y Antonio Manoel dos
Santos Oliveira, cuyo texto completo están
en el compendió del curso “Formación en
Aspectos Geológicos de Protección Ambiental”
(UNESCO, 1995).
2.1. EROSION - ASPECTOS
CONCEPTUALES
Se entiende por erosión el proceso de
“desagregación y remoción de partículas del
suelo o de fragmentos y partículas de rocas,
por la acción combinada de la gravedad
con el agua, viento, hielo y/u organismos
(plantas y animales)” (IPT, 1986). En general,
se distinguen dos formas de enfoque para
los procesos erosivos: erosión “natural” o
“geológica”, que se desarrolla en condiciones
de equilibrio con la formación del suelo,
y erosión “acelerada” o “antrópica”, cuya
intensidad, siendo superior a la de la formación
del suelo, no permite su recuperación natural.
La erosión acelerada provocada por la acción
del agua como consecuencia de la ocupación
humana es la que aquí será tratada.
La comprensión de esos procesos erosivos
permite destacar dos importantes eventos
iniciales, incluyendo, por un lado, el impacto
de las gotas de lluvia en la superficie del suelo,
117
118
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
promoviendo la desagregación y liberación
de sus partículas y, por otro, el escurrimiento
superficial de las aguas permitiendo el
transporte de las partículas. Dependiendo
de la forma en que se da el escurrimiento
superficial a lo largo de la vertiente, se pueden
desarrollar dos tipos de erosión: erosión
laminar o en napa, cuando es provocada
por escurrimiento superficial difusa de las
aguas de lluvia, teniendo como resultado la
remoción progresiva y relativamente uniforme
de los horizontes superficiales del suelo;
y erosión lineal o en canales, cuando es
causada por concentración de las líneas de
flujo de las aguas de escurrimiento superficial,
resultando en pequeñas incisiones en la
superficie del terreno, en forma de surcos,
que pueden evolucionar por profundización
transformándose en barrancos o cárcavas.
En caso que la erosión se desarrolle por
influencia, no solamente de las aguas
superficiales, sino también de los flujos de
agua sub-superficiales, en que se incluye la
napa freática, se configura el proceso más
conocido por bossoroca, con desarrollo de
piping (erosión interna o tubular).
El fenómeno de piping provoca la remoción
de partículas del interior del suelo, formando
canales que evolucionan en sentido contrario
al del flujo de agua, pudiendo dar origen a
colapsos del terreno, con desmoronamientos
que ensanchan la bossoroca o crean nuevas
ramas. De este modo la bossoroca es escenario
de diversos fenómenos: erosión superficial,
erosión, socavamientos, desmoronamientos, y
deslizamientos, que se conjugan en el sentido
de dotar a esta forma de erosión un elevado
poder destructivo.
lluvia, del relieve, del suelo, y de la cobertura
vegetal. La frecuencia de la manifestación de
los procesos erosivos del tipo laminar y en
surcos, y el desarrollo de barrancos profundos
y bossorocas movilizan millares de m3 en poco
tiempo, destruyendo tierras de cultivo, equipos
urbanos y obras civiles. En el Estado de São
Paulo, se estima que un 80% del área cultivada
está sufriendo un proceso erosivo más allá
de los limites de tolerancia, representando
una pérdida anual de aproximadamente 200
millones de toneladas de tierra, con perjuicios
económicos fabulosos, tanto por la caída de la
productividad, pérdida de fertilizantes/semillas
y necesidades de mayores inversiones, en la
recuperación del suelo (Bertoni y Lombardi
Neto, 1985).
Una parte de los sedimentos provenientes
de la erosión se depositan en determinadas
posiciones de las vertientes, destruyendo suelos
fértiles; y, otra parte, puede alcanzar el fondo
de los valles, provocando sedimentaciones
de cursos de agua o de embalses. La
sedimentación se constituye en uno de los
más graves impactos de la erosión en el medio
ambiente, desequilibrando las condiciones
hidráulicas, promoviendo crecientes, pérdida
de capacidad de almacenamiento de agua,
o incremento de contaminantes químicos, y
generando perjuicios para el abastecimiento
y producción de energía.
2.3.FACTORES NATURALES
QUE INFLUYEN EN LA EROSION
Con la deflagración de los procesos erosivos,
en función de la ocupación del suelo, estos son
comandados por diversos factores relacionados
con las condiciones naturales de los terrenos,
destacándose: la lluvia, la cobertura vegetal,
la topografía y los tipos de suelos.
2.2. CAUSAS Y CONSECUENCIAS DE
LA EROSION
2.3.1. Lluvia
La ocupación humana, iniciada por la
deforestación y seguida por el cultivo de la
tierra, creación y expansión de los pueblos y
ciudades, sobre todo cuando se efectúa de
modo inadecuado, constituye el factor decisivo
del origen y aceleración de los procesos
erosivos. Deflagrados por la ocupación
del suelo, dichos procesos pasan a ser
comandados por diversos factores naturales
relacionados con las características de la
El agua de lluvia provoca la erosión del suelo
por el impacto de las gotas sobre su superficie,
cayendo con velocidad y energía variables,
y a través del escurrimiento del torrente. Su
acción erosiva depende de la distribución
pluviométrica, más o menos regular, en el
tiempo y en el espacio, y de su intensidad.
Lluvias torrenciales o chaparrones intensos,
como una tromba de agua, constituyen la
forma más agresiva de impacto del agua en
el suelo. Durante esos eventos la aceleración
de la erosión es máxima.
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental 2.3.3. Topografía
El índice que expresa la capacidad de la
lluvia de provocar erosión es conocido como
erosividad. Cuando los otros factores que
provocan la pérdida de suelos por erosión
son mantenidos constantes, la erosividad es
proporcional al producto de la energía cinética
total de las gotas de lluvia y su intensidad
máxima en treinta minutos. Ese producto
obtenido experimentalmente (Wischmeier y
Smith, 1978), es considerado la mejor relación
encontrada para medir la potencialidad erosiva
de la lluvia o erosividad.
2.3.2. Cobertura Vegetal
La cobertura vegetal es la defensa natural
de un terreno contra la erosión. Entre los
principales efectos de la cobertura vegetal,
Bertoni y Lombardi Neto (1985), destacan lo
siguiente:
a) b) c) d) protección contra el impacto directo de
las gotas de lluvia;
dispersión y quiebre de la energía de las
aguas de escurrimiento superficial;
aumento de la infiltración por la
producción de poros en el suelo por
acción de las raíces;
aumento de la capacidad de retención de
agua por la estructuración del suelo por
efecto de la producción e incorporación
de materia orgánica.
La influencia de la cobertura vegetal en la
determinación de las pérdidas de suelo por
erosión laminar en áreas cultivadas es definida
por los factores “uso y manejo del suelo” y
“práctica conservacionista (P)”. El factor uso y
manejo del suelo es la relación esperada entre
las pérdidas de suelo de un terreno cultivado
en determinadas condiciones y las pérdidas
correspondientes de un terreno mantenido
continuamente descubierto. Por otro lado,
el factor práctica conservacionista (P) es
la relación entre la intensidad esperada de
pérdidas de suelo por erosión con determinada
práctica y aquéllas cuando el cultivo está
plantado en el sentido de inclinación (cerro
abajo). Bertoni y Lombardi Neto (1985)
determinaron, a partir de datos experimentales,
valores de pérdidas de suelo por erosión en
función de los diferentes factores uso y manejo
del suelo y práctica conservacionista (P).
La influencia de la topografía del terreno en la
intensidad erosiva se verifica principalmente por
la inclinación y largo de la pendiente (largo de la
ladera). Estos factores interfieren directamente
en la velocidad de los torrentes.
Las pérdidas de suelo por erosión laminar
por influencia de la inclinación y largo de la
pendiente fueron determinadas por Bertoni
(1959), a partir de experimentos realizados
en los principales suelos del Estado de São
Paulo. Este autor determinó una ecuación
que permite calcular las pérdidas medias de
suelo para los varios grados de inclinación y
largo de rampa:
LS = 0,0098 L 0,63 S1,18 donde:
LS = factor topográfico;
L = largo de pendiente en metros;
S = grado de declinación, en porcentaje.
2.3.4. Suelos
Las propiedades físicas del suelo, principalmente
textura, estructura, permeabilidad y densidad,
y las características químicas, biológicas y
mineralógicas, ejercen diferentes influencias
en la erosión, al otorgar mayor o menor
resistencia a la acción de las aguas.
La textura, o sea, el tamaño de las partículas,
influye en la capacidad de infiltración y de
absorción del agua de lluvia, interfiriendo en el
potencial de torrentes del suelo, y con relación a
la mayor o menor cohesión entre las partículas.
De este modo, suelos de textura arenosa son
normalmente porosos, permitiendo una rápida
infiltración de las aguas de lluvia, dificultando
el escurrimiento superficial; no obstante,
como poseen baja proporción de partículas
arcillosas, que actúan como unión entre las
partículas mayores, presentan mayor facilidad
para la remoción de las partículas, que se
realiza inclusive en pequeños torrentes.
La estructura, o sea el modo como se
componen las partículas del suelo, igualmente
la textura, influye en la capacidad de infiltración
y absorción del agua de lluvia, y en la capacidad
119
120
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
de arrastre de partículas del suelo. De este
modo, suelos con estructura micro-agregada
presentan alto porcentaje de poros y, en
consecuencia, alta permeabilidad, favoreciendo
la infiltración de las aguas de lluvia, estando
directamente relacionada con la porosidad del
suelo. En general, los suelos arenosos son
más permeables que los suelos arcillosos. Sin
embargo, en algunos casos, dependiendo de la
estructuración, los suelos arcillosos se pueden
presentar más permeables que determinados
suelos arenosos.
por ejemplo, suelos del tipo podzólico son, en
general, más susceptibles a la erosión que
los del tipo latosólico, por presentar, abajo
del horizonte A (superior), un horizonte con
mayor concentración de arcillas y con pocos
macroporos que representa determinada
barrera a la infiltración de las aguas. Como
consecuencia, el flujo de agua inmediato
debajo de la superficie, paralelo a la ladera, y
la saturación del horizonte superior favorecen
el desarrollo de torrentes, tendiendo a propiciar
una mayor erosión en los podzólicos.
La densidad del suelo, relación entre su masa
total y volumen, es inversamente proporcional
a la porosidad. Por efecto de compactación del
suelo, se observa un aumento de la densidad,
como resultado de la disminución de los
macroporos; en función de esto, el suelo se
vuelve más erosionable.
Las características del suelo, conjuntamente
analizadas, determinan su mayor o menor
capacidad de propiciar la erosión, es decir, su
erosibilidad. El factor de erosibilidad del suelo
(K) tiene su valor cuantitativo determinado
experimentalmente en parcelas unitarias,
siendo expresado, como la pérdida de suelo
(A), por unidad de índice de erosión de la
lluvia (El).
Las propiedades químicas, biológicas y
mineralógicas del suelo influyen en el estado
de agregación entre las partículas, aumentando
o disminuyendo la resistencia del suelo a la
erosión.
La materia orgánica incorporada en el suelo
permite mayor agregación y cohesión entre
partículas, haciendo al suelo más estable
en presencia de agua, más poroso, y con
mayor poder de retención de agua. La materia
orgánica retiene de dos a tres veces su peso
en agua, aumentando así la capacidad de
infiltración.
Lombardi Neto y Bertoni (1975) estudiaron
experimentalmente los principales suelos del
Estado de São Paulo, definiendo la relación
de erosión media (erosibilidad) a través de la
razón entre la relación de dispersión (tenor
de arcilla dispersa en agua/tenor de arcilla
dispersa químicamente) y la relación arcilla
dispersa químicamente/humedad equivalente.
“El equivalente de humedad es el porcentaje
de agua retenido por el material del suelo al
someterlo, en condiciones específicas, a una
fuerza centrífuga 1.000 veces mayor que la
gravedad”.
Dependiendo de la arcilla presente en el
suelo, se observa diferente comportamiento
erosivo. Las arcillas del tipo montmorilonita
son poco estables en agua, al contrario
que las caolinitas; las ilitas presentan un
comportamiento intermedio.
2.4.PRINCIPALES ENFOQUES EN EL
ESTUDIO DE EROSION
Otra característica importante del suelo, con
relación al comportamiento erosivo, es su
espesor. Los suelos llanos permiten la rápida
saturación de los horizontes superiores,
favoreciendo el desarrollo de torrentes.
Para el estudio de la erosión por escurrimiento
difuso (erosión laminar), se desarrolló en
los Estados Unidos de América, la Ecuación
Universal de Pérdidas de Suelo, ampliamente
utilizada y expresada por la relación:
La textura granular entre los horizontes
superiores del suelo es una de las características
edafológicas más importantes con relación a su
comportamiento erosivo. Se trata de la relación
entre los tenores de arena y arcilla observada
en los horizontes superiores del suelo. Los
suelos con alta textura granular presentan, por
consiguiente, horizonte A mucho más arenoso
que el horizonte B, subyacente. De este modo,
A=RKLSCP
donde:
A = índice que representa la pérdida de suelo
por unidad de área;
R = índice de erosión producido por lluvia;
K = índice de erosibilidad del suelo;
L = índice relativo al largo de la ladera;
S = índice relativo a la inclinación de la
ladera;
2.4.1. La erosión laminar
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental C = índice relativo al factor uso y manejo del
suelo;
P = índice relativo a la práctica conservacionista
adoptada.
La determinación de los valores de pérdida
de suelo provocados por la erosión laminar,
representados en ton/ha, se realiza a partir del
cálculo de los índices de cada componente de
la ecuación, a través de fórmulas empíricas.
Este cálculo es tanto más preciso cuanto menor
sea la parcela de área estudiada, considerando
las variaciones espaciales normalmente
observadas en los terrenos con relación a los
factores analizados. En estudios regionales
de erosión (escalas pequeñas), los valores
numéricos de pérdidas de suelo determinados
por erosión no pueden ser tomados como
datos reales de erosión, sirviendo solamente
para categorizar cualitativamente las áreas en
cuanto a su mayor o menor susceptibilidad a
la erosión laminar (IPT, 1986).
En el Estado de São Paulo, la cuantificación de
las pérdidas de suelo por erosión laminar está
siendo investigada por el Instituto Agronómico
de Campinas IAC, de la Secretaría de
Agricultura. Estas investigaciones tienen como
base experimentos realizados en el campo
y en laboratorio. De este modo, es posible
actualmente determinar, para las condiciones
del Estado de São Pablo, valores numéricos
representativos para los varios factores de
la Ecuación Universal de Pérdidas de Suelo,
y determinar, para parcelas del terreno,
estimativas de pérdidas totales de suelo por
erosión laminar.
piezométrico de la napa freática, entendiéndose
que para posibilitar la ocurrencia de fenómenos
de piping es necesario el establecimiento, en
una determinada porción de la vertiente, de
altos niveles de concentración de flujo de agua
subsuperficial, asociados a valores elevados
de gradiente hidráulico, de manera de permitir
la remoción de partículas del suelo en la zona
de percolación de la napa.
Conociéndose el comportamiento hídrico de
las diferentes coberturas edafológicas de
un área determinada, es posible proceder a
la regionalización de los procesos erosivos,
sirviendo de base para la elaboración de
mapas de susceptibilidad a la erosión lineal
y de mapas de planificación a la ocupación
urbana (carta geotécnica) y rural (carta de
capacidad de uso de la tierra).
En pequeñas y medianas escalas (hasta
1:100.000), el procedimiento basado en la
morfoedafología (Tricart, 1977), se muestra
de extrema utilidad y resolución, permitiendo
identificar, en una determinada región,
compartimentos relativamente homogéneos,
en lo que se refiere a la interacción entre el
relieve, la formación geológica y los suelos
predominantes, resultando en tendencias a
determinados comportamientos hídricos.
En escalas detalladas, en que se hace necesario
destacar vertientes de comportamiento hídrico
específico, se deben elaborar mapas de
sistemas edafológicos (Salomão, 1994) a
partir de estudios de toposecuencias por el
análisis estructural, sintetizando las principales
características metodológicas y de la cobertura
edafológica de la vertiente que representan las
condiciones naturales de circulación hídrica.
2.4.2. Erosión Lineal
En el estudio de la erosión lineal (surco,
barranco y bossoroca) es fundamental conocer
el comportamiento de las aguas de lluvia y de
la napa freática en coberturas edafológicas a
lo largo de vertientes. Estudios han permitido
una evaluación cualitativa de las diferentes
condiciones de desarrollo de procesos erosivos
por escurrimiento concentrado.
En el caso de la bossoroca, el potencial erosivo
depende de la concentración de flujo y del
gradiente hidráulico promovidos por las aguas
subterráneas, en especial del concentrado en
canal, con desarrollo de fenómenos de piping.
Estas características pueden ser determinadas
a través del estudio del comportamiento
2.5.GEOLOGIA APLICADA A LA
SEDIMENTACION
La sedimentación corresponde a varios
problemas ambientales para cuya solución
la Geología puede contribuir efectivamente:
pérdida de volumen de agua en embalses,
reducción de la profundidad de canales con
reflejos importantes en la pérdida de eficiencia
de obras hidráulicas y en la producción de
inundaciones más frecuentes e intensas;
retención de contaminantes en los depósitos
y consecuentes alteraciones en la vida
acuática.
121
122
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Desde un punto de vista ambiental, la
sedimentación debe ser considerada en un
cuadro de desequilibrios y transformación del
medio ambiente, con varias características
geomorfológicas, porque ella forma parte
del conjunto de procesos de modelado del
relieve; edafológicas porque la sedimentación
acompaña importantes transformaciones
de los suelos, tanto en las áreas fuentes de
sedimentos como en las áreas de deposición;
y también hidrológicas, porque el proceso
responde a alteraciones significativas del
comportamiento hídrico de las cuencas
hidrográficas. Por este prisma, por lo tanto,
la sedimentación constituye una parte de un
problema mayor, que puede ser designado
como degradación de los recursos naturales
originales, suelos y aguas, y su transformación,
provocada por formas inadecuadas de uso del
suelo urbano o rural.
2.5.1. Estudio de la sedimentación
Tradicionalmente la sedimentación ha
sido tratada por la Ingeniería Hidráulica
(Annandale, 1987), quien se ha dedicado, más
frecuentemente, a su análisis en embalses. En
este campo, el ingeniero se fundamenta en el
conocimiento del aporte sólido y su relación
con los caudales que convergen en el embalse;
en la capacidad del embalse, con relación al
caudal afluente; y en su eficiencia de retención.
Las cargas sóIidas totales que alcanzan el
embalse son estimadas en base a las medidas
de sedimentos en suspensión, efectuadas en
estaciones hidrosedimentométricas de los
cursos de agua constituyentes. Las cargas
de fondo se deducen a través de fórmulas
que se relacionan con las suspensión. Una
vez determinado el aporte sólido anual, es
posible calcular el volumen sedimentado para
x años de operación normal del embalse. Los
x años necesarios para impedir la operación
normal del embalse corresponde a su vida útil
(Carvalho, 1991).
Este método es limitado por la disponibilidad
de medidas de sedimentos en suspensión,
o sea, por el número de estaciones
hidrosedimentométricas disponibles y por la
frecuencia de medidas que puede no permitir el
registro de grandes volúmenes de sedimentos
en tránsito, en ocasión de inundaciones
excepcionales, cuyos efectos de erosión y
de transporte son extraordinarios, aunque
eventuales (Bordas et al., 1987).
No obstante, la caracterización de la dinámica
superficial de una cuenca hidrográfica y del
comportamiento de los canales de drenaje
puede auxiliar en la evaluación e interpretación
de los datos sedimentométricos disponibles y,
a falta de ellos, en un diagnóstico geológico de
la producción de sedimentos de una cuenca
hidrográfica.
2.5.2. Contribución de la ingeniería
geológica
Es en este conocimiento de las características
de una cuenca hidrográfica, especialmente de
su dinámica superficial ante las intervenciones
humanas, que ubica la perspectiva de aplicación
de la Ingeniería Geológica en los problemas de
sedimentación (Mildner, 1982).
En su base científica, la Geología, el estudio de
la sedimentación puede ser considerado desde
el enfoque de la Sedimentología. En virtud del
papel científico de la Geología, de conocer
la historia geológica de la Tierra, el estudio
de los sedimentos es conducido hacia la
determinación de los ambientes de la génesis
de las formaciones geológicas. 0 sea, desde
el punto de vista geológico, la sedimentación
es considerada de forma amplia, incluyendo
los procesos de intemperismo, erosión
transporte, deposición y de consolidación de
los sedimentos, vigentes en la época en que
los sedimentos se formaron, testimoniando las
características ambientales de entonces. Sobre
esta base científica, la Ingeniería geológica o
geología aplicada, también considera de forma
amplia los procesos y como ambiente de
sedimentación el medio ambiente actual, bajo
acción del hombre en el uso del suelo.
Se califica el ambiente como actual para
destacar que los procesos contemporáneos
son acelerados y relativos a la transformación
geotecnogénica del paisaje o morfogénesis
antrópica, extremadamente veloz e intensa.
En este ambiente, el hombre es el más nuevo
e intenso agente geológico.
La aplicación de la Geología se enriquece con
los enfoques geomorfológicos, edafológicos
e hidrológicos, orientados a las medidas de
ingeniería, necesarias para la prevención
y corrección de los problemas relativos a
la sedimentación y se fundamenta en la
observación sistemática y dinámica de los
sedimentos en una cuenca hidrográfica,
sus factores condicionantes y volúmenes
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental incluidos. Contribuye a esta aproximación el
conocimiento del concepto de la relación de
liberación de sedimentos.
2.5.3. Liberación de sedimentos
La erosión, punto de partida de la sedimentación,
bajo la acción determinante del uso del suelo,
ha sido estudiada por la agronomía, según
la Ecuación Universal de Pérdida de Suelos
(Wischmeier y Smith, 1960; Bertoni y Lombardi
Neto, 1985). La ecuación (A = R K L S C P), sin
embargo, só1o puede ser aplicada en términos
cuantitativos según un enfoque anual, en áreas
pequeñas, donde persiste la homogeneidad de
los parámetros y no habiendo escurrimiento
concentrado. Por consiguiente, la pérdida de
suelos calculada de este modo no significa
producción de sedimentos. La relación
existente entre perdidas de suelos de una
cuenca (áreas-fuentes) y la producción de
sedimentos, medida en el exutorio de esa
cuenca, se define por la Relación de Liberación
de Sedimentos (RLS).
La Pérdida del Suelo por Erosión Laminar (A)
es apenas una fracción de la Erosión Total
(ET). La relación entre el sedimento producido
por una cuenca y la erosión total es conocida
por Relación de Liberación de Sedimentos RLS o en lengua inglesa “Sediment Delivery
Ratio” (Walling, 1983).
RLS = PS/ET
donde
PS es la producción de sedimentos en ton o
m3/Km2/año;
ET es la erosión total en ton o m3/Km2/año.
La RLS puede ser dada en porcentaje.
Varios factores influyen en el valor de la RLS,
o sea, en la transformación de la cantidad de
pérdida de suelos, generados por la Erosión
Total, en cantidad de sedimentos que salen de
una cuenca (Mildner, 1982). Hay un conjunto
de factores inherentes a la cuenca, sobre
los cuales actúan el uso del suelo y el clima,
especialmente las lluvias, imprimiendo la
dinámica de transporte de las partículas desde
el área-fuente hasta los drenajes permanentes
(transporte por inundaciones) y de estas hasta
la salida de la cuenca (transporte fluvial).
2.5.4. La dinámica del proceso
En una cuenca hidrográfica, los terrenos
sujetos a la erosión constituyen las áreasfuentes primarias de sedimentos.
Comandados por los factores que condicionan
la liberación de los sedimentos, una parte de las
partículas liberadas por los procesos erosivos
es transportada hasta los valles donde se
deposita o es transportada fluvialmente. En los
drenajes de primer orden los cursos de agua,
teniendo pequeña capacidad de transporte,
permiten que los sedimentos formen grandes
depósitos de sedimentación en el fondo de los
valles, cuando el aporte de ellos es intenso.
Los depósitos así formados en los fondos de
los valles, han sido reconocidos y utilizados
para el cálculo de tasas de producción de
sedimentos de las cuencas hidrográficas. En
los Estados Unidos denominados accelerated
o cultural valley deposits, fueron reconocidos
por Happ et al. (1940) y adoptados por Vanoni
(1977) como procedimiento de estudio de la
sedimentación. En Brasil, fueron identificados
en la Meseta Occidental del Estado de São
Paulo (Oliveira, 1990) habiendo servido a la
misma finalidad (Oliveira, 1994).
Estos depósitos de fondos de valle pasan
entonces a constituir un área-fuente secundaria,
siendo sus sedimentos trabajados nuevamente
por la dinámica fluvial. Este nuevo trabajo
pasa a ser tan o más importante cuanto más
se reduce la actividad erosiva en el área de la
fuente primaria. O sea, a medida que las aguas
del escurrimiento superficial de la cuenca
alcanzan los fondos de los valles, con menos
sedimentos y con mayor velocidad, los cursos
de agua vuelven a adquirir su capacidad de
transporte, entallando los depósitos, trabajando
nuevamente los sedimentos y transportándolos
más aguas abajo (Leopold et al., 1964).
En esta fase, los canales fluviales se rehacen
y llegan muchas veces, a profundizarse por
debajo del lecho original. De este modo, los
depósitos formados pueden ser totalmente
deshechos, siendo sus sedimentos exportados
de la cuenca hidrográfica, yendo a impactar
otros cursos de agua o embalses.
Esta dinámica apenas ilustra un cuadro
más complejo del proceso, en cuencas
hidrográficas sujetas a obras humanas, que
originan nuevas áreas-fuentes primarias
123
124
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
(apertura de un nuevo camino, por ejemplo),
que promueven un intenso reempleo de
sedimentos (la pavimentación de calles, por
ejemplo), o su deposición (construcción de
presas, por ejemplo).
De este modo, el cuadro complejo de la
dinámica de los sedimentos de una cuenca
responde a la historia del uso del suelo,
estimulada por la frecuencia e intensidad de
las lluvias que caen en ella.
Esta dinámica, así como los volúmenes de
sedimentos incluidos en los procesos, pueden
ser diagnosticados por la Ingeniería geológica
o geología aplicada.
2.5.5. Medidas de control
de la sedimentación
Las soluciones para el problema de la
sedimentación incluyen medidas preventivas
y correctivas.
Las medidas preventivas, esenciales,
corresponden a la minimización de los
procesos erosivos de las áreas-fuentes
primarias, a través de orientaciones para un
uso adecuado del suelo a las características
de la cuenca. Los instrumentos fundamentales
para el establecimiento de estas orientaciones
son, para las Areas urbanas, las Cartas
Geotécnicas y, para las Areas rurales, las
Cartas de Capacidad de Uso de las Tierras.
Deben acompañar las cartas geotécnicas
(Nakasawa et al., 1991), recomendaciones
para el asentamiento urbano (lotes, conjuntos
habitacionales, etc.) y orientaciones para la
implantación y conservación de los equipos
urbanos (drenaje, asfalto, redes de agua y
alcantarillado, etc.) Al lado de las Cartas de
Capacidad de Uso de las Tierras (Lepsch
et al., 1983), se destaca la necesidad de
planes de práctica conservacionistas. Son
fundamentales, también, para el área rural,
las orientaciones para la implantación y
conservación de caminos.
En cuanto a las medidas correctivas de la
sedimentación, se debe destacar su costo
relativamente mucho más elevado que los
preventivos, teniendo en consideración la
necesidad de obras de porte como drenajes,
embalses de retención, etc. La implementación
de tales obras, en consecuencia, sólo es viable
en los casos en que los perjuicios relativos a
la sedimentación exigen estas inversiones,
como es el caso de inundaciones en Areas
urbanas.
3. CRECIENTES
E INUNDACIONES
Las crecientes e inundaciones representan
uno de los principales desastres naturales que
afectan constantemente diversas comunidades
en diferentes partes del mundo, sean en áreas
rurales como en grandes metrópolis. Este
tópico del curso tiene por objetivo mostrar
aspectos geológicos de interés al estudio
de crecientes e inundaciones, con base en
el entendimiento de los diferentes tipos de
procesos correlacionados, y proponer medidas
de gestión, a partir de la identificación y análisis
de escenarios de riesgo.
3.1. ASPECTOS CONCEPTUALES
Las aguas de lluvia, al alcanzar un curso
de agua, causan el aumento del caudal
por determinado período de tiempo. Este
incremento de descarga de agua, tiene el
nombre de creciente. Muchas veces en el
período de creciente, los caudales alcanzan
tal magnitud que pueden superar la capacidad
de descarga del curso de agua y desbordar
para las áreas marginales habitualmente
no ocupadas por las aguas. Este desborde
caracteriza una inundación y el área marginal,
que periódicamente recibe esos excesos de
agua, se denomina lecho mayor o planicie de
inundación de un río.
3.2. FACTORES GENERADORES DE
CRECIENTES E INUNDACIONES
Las condicionantes naturales climáticas,
geológicas y geomorfológicas de un
determinado lugar son determinantes en
la ocurrencia de procesos de crecientes e
inundaciones. Por otro lado, la frecuencia
y magnitud de los accidentes de crecientes
tienen muchas veces, una profunda relación
con la forma e intensidad de las intervenciones
antrópicas realizadas en el medio físico. Se
puede decir por lo tanto, que además de
las condicionantes naturales, las acciones
modificadoras causadas por el hombre han sido
determinantes en la ocurrencia de accidentes
durante crecientes, principalmente en las
áreas urbanas. En las grandes metrópolis,
sistemas de drenaje urbano obsoletos o mal
concebidos, son muchas veces, los principales
responsables por frecuentes inundaciones.
Las inundaciones que ocurren a lo largo de
arroyos y riachos, localizados fuera del sistema
principal de drenaje, generalmente tienen
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental como causas principales: el gran número de
canales y puentes obstruidos o con sección
insuficiente, el azolvamiento de los cursos
de agua resultante del uso y ocupación
inadecuados del suelo en las cuencas, las
obstrucciones y confinamientos de los cursos
de agua provocados por construcciones
erguidas en sus márgenes o sobre ellos y, de
un modo general, o aumento de los caudales
y volumen como resultado de la ampliación de
las áreas impermeabilizadas de las cuencas
de drenaje.
Durante el curso, serán presentados y
discutidos los principales factores naturales y
antrópicos que condicionan la ocurrencia de
crecientes e inundaciones.
A continuación son presentados y descritos
algunos procesos de crecientes e inundaciones
con diferentes características dinámicas,
las cuales dependen muchas veces de las
características de relevo y de la conformación
geológica y geomorfología de una determinada
cuenca.
3.2.1. Inundaciones extensas en
áreas bajas
Los procesos de inundación cubriendo extensas
áreas bajas, ocurren en compartimentos
geológicos y geomorfológicos asociados
a planicies fluviales, donde normalmente
se concentran grandes aglomeraciones de
personas y diferentes ramas de actividad
humana. Son áreas que presentan como
característica principal, baja capacidad natural
de escurrimiento, generalmente asociadas al
bajo drenaje de las cañadas principales. En las
áreas litorales, el escurrimiento de las aguas
superficiales son condicionadas también por
la condición del mar.
El crecimiento acelerado de la ocupación y la
carencia de obras de drenaje y otros servicios
de infraestructura urbana, contribuyen para el
incremento del problema.
Las pérdidas resultantes de accidentes de esta
naturaleza se refieren generalmente a daños
materiales y trastornos diversos.
3.2.2. Crecientes con alta energía de
escurrimiento
A lo largo de cursos de agua en valles
encajados por la ocupación marginal, crecientes
violentas, con alta velocidad de escurrimiento
pueden producir fuerzas hidrodinámicas
capaces de causar accidentes destruyendo
viviendas situadas en el lecho menor, junto
a los barrancos de los ríos, por ación directa
de las aguas, o por erosión y consecuente
solapamiento de las márgenes de los ríos.
En las metrópolis brasileñas, muchas áreas
de riesgo de crecientes están relacionadas
con la ocupación de favelas en márgenes
de arroyos. Crecientes con alta energía
cinética y alto poder erosivo y de impacto,
son procesos resultantes principalmente en
las áreas de dominio serrano y montañoso,
en cuencas hidrográficas que permiten rápida
concentración y altos valores de caudal.
Procesos de crecientes de esa naturaleza
pueden causar la muerte de personas, además
de daños materiales.
3.2.3. Crecientes con alta carga de
material sólido
Son resultantes de alta energía cinética donde
el agua transporta elevada carga de material
sólido (sedimentos de diferentes granulometría
y detritos vegetales), la suspensión y arrastre.
Son procesos que ocurren principalmente
en ambiente montañosos y, en razón de
la presencia de mucho material sólido, el
fenómeno adquiere poder destructivo mayor
del que se describió anteriormente.
3.3. PLANIFICACION Y GESTION DE
LAS AREAS DE RIESGO A
CRECIENTES E INUNDACIONES
Uno de los principales desafíos de la
planificación pública es resolver de la mejor
manera posible los problemas de drenaje
urbano resultantes del crecimiento rápido de
una ciudad, utilizándose recursos escasos
y estructura pública deficiente. Es deber
del Estado tener clara la dimensión de los
problemas bajo su responsabilidad y formular
políticas de gestión específicas para su
control.
La prevención de accidentes de crecientes e
inundaciones requiere de planificación y gestión
continua de acciones que posibiliten al poder
público tener el problema mínimamente bajo
125
126
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
control. La planificación engloba la definición de
una secuencia de actividades a ser realizadas.
La gestión engloba el establecimiento y la
organización de una estructura funcional con
recursos humanos, financieros y materiales
compatibles con las actividades planificadas
y los objetivos a ser alcanzados.
La División de Geología del Instituto de
Investigaciones Tecnológicas - IPT, ha
adoptado un método para enfrentar los
accidentes naturales, según un modelo de
abordaje propuesto por el antiguo United
Nations Disaster Relief Coordinator - UNDRO
(actual Department of Humanitarian Affairs
- DHA), órgano de la Organización de las
Naciones Unidas que actúa en la mitigación de
desastres naturales. Este modelo de abordaje
de planificación y gestión de áreas de riesgo
sujetas a accidentes naturales (Augusto Filho
et al., 1991), se compone de una secuencia
lógica de actividades, como se indican en el
capítulo de riesgos geológicos:
a)
b)
c)
d)
e)
identificación de los riesgos;
análisis de los riesgos;
definición de medidas de prevención
de accidentes;
planificación para situaciones de
emergencia; y
informaciones públicas y
entrenamientos;
Se describen brevemente a continuación,
los trabajos relacionados con cada una de
las actividades presentadas anteriormente,
discutiéndose, las líneas generales, algunas
prácticas de actuación en relación a áreas
de riesgo de crecientes e inundaciones en
regiones metropolitanas.
a) Identificación de riesgos
Esta actividad se refiere a los trabajos de
reconocimiento de identificación de las áreas de
riesgo de crecientes en una determinada región.
Hay que hacer una correcta interpretación
de los factores condicionantes, agentes
deflagradores y de los elementos bajo riesgo
de accidentes de crecientes. Los trabajos de
identificación son generalmente presentados
en forma de mapas de identificación espacial
de las áreas de riesgo. La identificación de
los diferentes tipos de procesos posibles de
ocurrir en una determinada localidad es uno
de los pasos para el reconocimiento previo del
problema asociado a crecientes.
b) Análisis de riesgo
Los trabajos de análisis de riesgo se inician
con el análisis de los productos resultantes
de las actividades de identificación de riesgos.
Engloba básicamente la identificación de los
principales escenarios de riesgo relacionados
con los diferentes tipos de procesos de
crecientes e inundaciones previamente
conocidos. El análisis de riesgo de procesos
de naturaleza geológica tiene por objetivo
reconocer más detalladamente el cuadro
presente en un determinado espacio físico.
Ese tipo de análisis puede ser realizado, tanto
para un área localizada, como para un conjunto
de áreas. Engloba generalmente estudios de
caracterización fenomenológica; saneamiento
y registro de riesgo; jerarquizar el riesgo; y
evaluar posibles escenarios de accidentes.
Estos estudios de mayor detalle, posibilitan
obtener un mejor conocimiento del grado de
riesgo efectivo en cada área, o que permitirá la
definición de la(s) medida(s) más adecuada(s)
de prevención de accidentes.
c) Medidas de prevención
de accidentes
Los productos obtenidos en los estudios de
análisis de riesgo deben permitir la formulación
de un plan de prevención de accidentes. El
plan da prioridad a la aplicación de medidas
en las áreas con los escenarios de riesgo más
críticos, considerando evaluaciones costo/
beneficio para las medidas posibles de ser
implementadas. Estas medidas pueden ser
estructurales y no estructurales.
Las medidas estructurales para el control
de inundaciones se caracterizan por la
construcción de obras hidráulicas de gran
porte, generalmente muy caras, y destinadas a
retener, confinar, desviar o escurrir con mayor
rapidez y así tener menores cotas.
La decisión de implementar una determinada
medida, sea ella estructural o no estructural,
dirigida a reducir o eliminar los riesgos de
accidentes por crecientes, debe ser evaluada
por el diagnóstico correcto de los escenarios
potenciales de riesgo.
El correcto diagnóstico, cualitativo y si es
posible cuantitativo, del riesgo efectivo, permite
jerarquizar las áreas de riesgo y planificar las
acciones y disponibilidad de recursos para la
realización de las medidas estructurales y/o no
estructurales posibles de adoptarse.
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental c) Planificación para situaciones de
emergencia
Esta actividad se refiere a las acciones de
carácter logístico para el enfrentamiento de
situaciones de emergencia. La planificación
para situaciones de emergencia trata
principalmente, de determinar como una
población en un área de riesgo debe ser
evacuada como medida de prevención o
protección cuando un riesgo es inminente.
d) Informaciones públicas y
entrenamiento
Este ítem se refiere a los trabajos de educación,
concientizacion y capacitación tanto de los
profesionales directamente vinculados a las
acciones de prevención de accidentes, como
de las personas que habitan en las áreas de
riesgo. Cursos de entrenamiento técnico y
operacional, conferencias, publicaciones y
distribución de manuales técnicos, son algunos
ejemplos de actividades relacionadas con las
informaciones públicas y entrenamientos.
4. DESLIZAMIENTOS
4.1. INTRODUCCION
Actualmente, la investigación de deslizamientos
lato sensu está relacionada con varias áreas
del conocimiento, tales como: ingeniería Civil,
Geología, Ingeniería Geológica, Geomorfología,
Geotecnia, Mecánica de Suelos y de Rocas,
etc.
Bajo el aspecto de la aplicación, la importancia
del análisis y control de los deslizamientos
resulta de la demanda socioeconómica
proveniente de accidentes y problemas
diversos concernientes a la inestabilidad de
las laderas. Brabb (1991) estima en millares
de muertes y decenas de miles de millones de
dólares por año los perjuicios provenientes de
la deflagración de estos procesos en el mundo
entero.
En Brasil, a pesar de no disponerse de datos
exactos, se sabe que accidentes resultantes
de deslizamientos han sucedido en varias
ciudades, muchas veces, con más de una
decena de víctimas fatales, más allá de los
daños económicos de varias magnitudes
asociados a inestabilidad de taludes en obras
civiles lineales (carreteras, vías férreas,
etc.) y áreas de minería. Datos colectados
por el IPT estiman que de 1988 al 2000
morirán aproximadamente 1300 personas en
accidentes por deslizamientos (Macedo et al.,
1999).
Se puede afirmar que los deslizamientos
constituyen importantes procesos de la
dinámica superficial del territorio brasileño.
Este cuadro es el resultado de sus
características geológicas, geomorfológicas y
climáticas, aumentadas con algunos procesos
socioeconómicos que ocurren en el país,
como la intensa urbanización (85% de la
población en áreas urbanas - IBGE, 1992), y al
empobrecimiento general de la población.
Estos factores contribuyen a la instauración
de situaciones de riesgo en las ciudades, a
partir de la ocupación de áreas naturalmente
susceptibles a deslizamientos sin los criterios
técnicos mínimos recomendados.
Este diagnóstico se repite para otros países
en desarrollo y presenta una gran demanda
relacionada al desarrollo de técnicas de
análisis y control de los deslizamientos.
4.2. CONCEPTUALIZACIONES BASICAS
Y CLASIFICACIONES
Los procesos de transporte de materia sólida
de nuestro planeta pueden ser subdivididos
en movimientos gravitacionales de masa,
definidos como todos aquellos que son
inducidos por la aceleración gravitacional, y
en movimientos de transporte de masa, donde
el material movilizado es transportado por un
medio cualquiera, como agua, hielo o aire
(Hutchinson, 1968).
Los deslizamientos y procesos relacionados
forman parte de la lista de los movimientos
gravitacionales de masa, directamente referidos
a la dinámica de las laderas, distinguiéndose
de las subsidencias y colapsos, pertenecientes
también a este gran grupo.
Cruden (1990) propone una definición simple
para deslizamientos, que está siendo empleada
por el grupo de trabajo sobre el inventario
mundial de estos procesos: “deslizamiento es
un movimiento de roca, tierra y detritos ladera
abajo”.
127
128
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Cuadro 4.1 - Clasificación de los movimientos de ladera según Varnes (1978).
TIPO DE MOVIMIENTO
TIPO DE MATERIAL
ROCA
SUELO
Grueso
(ingeniería)
Fino
CAIDA
de Roca
de Detritos
de Tierra
DESMORONAMIENTO
de Roca
de Detritos
de Tierra
pocas unidades
Abatimiento de Roca
Abatimiento de Detritos
Abatimiento
de Tierra
muchas unidades
de Bloques Rocosos
de Bloques de Detritos
de Bloques
de Tierra
EXPANSIONES
LATERALES
de Roca
de Detritos
de Tierra
de Roca
de Detritos
de Tierra
TORRENTE/
de Roca
de Detritos
de Tierra
ESCURRIMIENTO
(arrastre
profundo)
DESLIZAMIENTO
ROTACIONAL
TRASLACIONAL
COMPLEJOS:
(arrastre de Suelo)
Combinación de 2 o más de los principales tipos de Movimientos
Las laderas pueden ser definidas como toda
superficie natural inclinada uniendo otras
dos, caracterizadas por diferentes energías
potenciales gravitacionales (Stochalak,
1974).
El término talud es más usado para definir
laderas próximas a obras lineales, de minería,
etc., poseyendo un carácter más geotécnico
y relacionado a áreas limitadas. Se utilizan
también: talud de corte, para taludes resultantes
de algún proceso de excavación promovido por
el hombre; y taludes artificiales, relacionados
a las inclinaciones de rellenos, constituidas de
materiales diversos (Wolle, 1980).
Existen innumerables clasificaciones de
movimientos gravitacionales de masa
asociados a las laderas o deslizamientos
lato sensu. Algunos trabajos tratan de forma
completa, los criterios, las restricciones, y
otros aspectos importantes de estos sistemas
clasificatorios.
Brabb (1991) señala la clasificación propuesta
por Varnes (1978) (cuadro 4.1) como una
de las más utilizadas mundialmente, siendo
considerada la clasificación oficial de la
International Association of Engineering
Geology and Environment - IAEG.
En este texto, la clasificación propuesta por
Augusto Filho (1992) será adoptada como
referencia general para la descripción de
los principales movimientos de ladera. Esta
clasificación propone cuatro grandes tipos
de procesos: Arrastre (Creep), Deslizamiento
(Slides), Caída (Falls) y Torrente (Flows)
(cuadro 4.2). Cada uno de estos grandes
grupos admite subdivisiones, principalmente
los deslizamientos y los torrentes, existiendo
extensas clasificaciones y terminologías
específicas para cada uno de ellos.
4.3. DINAMICA Y CONDICIONANTES
Los deslizamientos suceden por influencia de
factores del medio ambiente (físico, biológico y
social) específicos, que deben ser entendidos,
a fin de que estos procesos puedan ser
evitados.
La identificación precisa de los factores
responsables del movimiento, es fundamental
para la adopción de las medidas correctivas o
preventivas más acertadas desde el punto de
vista técnico-económico. En muchos casos, la
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Cuadro 4.2 - Características de los principales movimientos de ladera (Augusto Filho, 1992).
PROCESO
CARACTERISTICAS DEL MOVIMIENTO, MATERIAL Y GEOMETRIA
REPTACION
(Creep)
−
−
−
−
−
DESLIZAMIENTO
(Slides)
− pocos planos de deslizamientos (externos)
− velocidades medias (m/h) a altas (m/s)
− pequeños y grandes volúmenes de material
− geometría y materiales variables:
PLANARES suelos poco compactos, suelos y rocas con un plano de
fragilidad;
CIRCULARES suelos compactos homogéneos y rocas muy fracturadas
EN CUÑA suelos y rocas con dos planos de fragilidad
CAIDA
(Falls)
− sin planos de deslizamientos
− movimientos tipo caída libre o en plano inclinado
− velocidades muy altas (varios m/s)
− material rocoso
− pequeños a medianos volúmenes
− geometría variable: lascas, placas, bloques, etc.
RODAMIENTO DE BLOQUES
DESMORONAMIENTO
TORRENTE
−
(Flows)
−
−
−
−
−
−
varios planos de deslizamientos (internos)
velocidades muy bajas (cm/año) a bajas y decrecientes con la
profundidad
movimientos constantes, sazónales o intermitentes
suelo, depósitos, roca alterada/fracturada
geometría indefinida muchas superficies de deslizamientos (internas y externas a la
masa en movimiento
movimiento semejante al de un líquido viscoso
desarrollo a lo largo de los drenajes
velocidades medianas a altas
movilización de suelo, roca, detritos y agua
grandes volúmenes de material
extenso radio de alcance, inclusive en áreas planas
causa principal no puede ser removida, siendo,
por eso, necesario reducir sus efectos de una
forma continua o intermitentemente.
Las lluvias actúan como principal agente
deflagrante de los deslizamientos en el
contexto de la dinámica climática y geológica
de Brasil. Los grandes accidentes relacionados
a estos procesos registrados en el territorio
nacional se produjeron durante el período
lluvioso, que varía de una región a otra.
El hombre se está constituyendo en el más
importante agente modificador de la dinámica
de las laderas. El avance de las diversas
formas de uso y ocupación del suelo en áreas
naturalmente susceptibles a los movimientos
gravitacionales de masa, acelera y amplía la
inestabilización.
En países en vías de desarrollo y con altas
tasas de urbanización como Brasil, la acción
del hombre en la ocupación desordenada
de cerros en las ciudades de mediano y
gran tamaño, ha actuado como uno de los
factores determinantes de la ocurrencia de
accidentes de gran porte relacionados con
deslizamientos.
No obstante, en el análisis y control de los
deslizamientos, principalmente en áreas
urbanas, se debe reflexionar sobre las
principales modificaciones en la dinámica de
las laderas resultantes de las interferencias
antrópicas, puesto que éstas son muchas
veces las principales responsables por la
deflagración de los procesos de inestabilización
(cuadro 4.4).
129
130
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Cuadro 4.3 - Agentes y causas de los deslizamientos y procesos relacionados (Guidicini y Nieble,
1976).
PREDISPONENTES
Complejo geológico, complejo morfológico,
complejo climático-hidrológico, gravedad, calor
solar, tipo de vegetación natural
AGENTES
PREPARATORIOS Pluviosidad, erosión por el agua
y el viento, congelamiento y deshielo, variación
de la temperatura, disolución química, acción
de fuentes y manantiales, oscilación de la napa
freática, acción de animales y humana, inclusive la
deforestación
INMEDIATOS Lluvias intensas, fusión del hielo y
nieves, erosión, terremoto, olas, viento, acción del
hombre, etc.
EFECTIVOS
INTERNAS
EXTERNAS
INTERMEDIAS
Efecto de las oscilaciones térmicas
Reducción de los parámetros de resistencia por
intemperismo
Cambios en la geometría del sistema
Efectos de vibraciones
Cambios naturales en la inclinación de las capas
Elevación del nivel piezométrico en masas
“homogéneas’
Elevación de la columna de agua en
discontinuidades
Disminución rápida de la napa freática
Erosión subterránea degenerativa (piping)
Disminución del efecto de cohesión aparente
Cuadro 4.4 - Principales acciones antrópicas inductoras de los deslizamientos.
Remoción de la cobertura vegetal
Lanzamiento y concentración de aguas pluviales y/o servidas
Pérdidas en la red de abastecimiento, alcantarillado y presencia de pozos negros
Ejecución de cortes con geometría incorrecta (altura / inclinación)
Ejecución deficiente de rellenos (compactación, geometría, fundación)
Lanzamiento de basura en las laderas/taludes
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Cuadro 4.5 - Principales tipos de obras de contención (Modificado de IPT, 1991).
GRUPOS
TIPOS
Obras sin estructura de contención
−
−
−
Retaludamientos (corte y relleno)
Drenaje (superficial, subterráneo, de obras)
Protección superficial (naturales y artificiales)
Obras con estructura de contención
−
−
−
−
Muros de gravedad
Atirantamientos
Rellenos reforzados
Estabilización de bloques
Obras de protección
−
−
Barreras vegetales
Muros de contención
4.4. OBRAS UTILIZADAS EN LA
ESTABILIZACION DE LADERAS Y
TALUDES
Bitar et al. (1992) consideran la existencia de
cuatro grandes tipos de cartas denominadas,
genéricamente geotécnicas: dirigida;
convencional; susceptibilidad; y riesgo.
Con relación a las obras de
estabilización de laderas/taludes, el ingeniero
geólogo debe tener conocimiento de sus
principales tipos, de su forma de actuación y de
las causas exteriores que imponen al terreno,
a fin de, conjuntamente con el ingeniero
geotécnico, elegir la mejor solución técnicoeconómica para el problema de inestabilización
estudiado.
Las cartas de susceptibilidad a deslizamientos
pueden ser aplicadas directamente en la
elaboración de proyectos con miras a la
implantación o recuperación de obras civiles
de porte (carreteras, vías férreas, grandes
reservorios) en los estudios de impacto
ambiental, etc. Ellas también pueden ser
una de las líneas de investigación, o mapa
temático, para la elaboración de las cartas
geotécnicas convencionales y dirigidas, o de
las cartas de riesgo geológico.
Existen varias maneras de clasificar
estas obras, el cuadro 4.5 presenta los
principales tipos, según clasificación propuesta
en IPT (1991).
4.5. ANALISIS REGIONALES Y
PREVENTIVOS: CARTAS DE
SUSCEPTIBILIDAD A
DESLIZAMIENTOS
El objetivo básico de estas cartas es la
delimitación de zonas homogéneas en
cuanto a la tipología, susceptibilidad y radio
de alcance de los movimientos de masa en
una determinada región, considerando las
interrelaciones entre la dinámica de estos
procesos y las diversas formas de uso y
ocupación del suelo.
Las escalas de trabajo pueden incluir la de
los mapas sinópticos (escalas 1:100.000 o
menores), la de los mapas detallados (1:2.000
a 1:500), según la clasificación propuesta por
la IAEG (1976). En Brasil, estas cartas han
presentado escalas entre 1:250.000 a 1:500.
Las cartas de susceptibilidad de escalas de
mayor detalle, están asociadas a trabajos
de identificación y análisis de riesgo de
deslizamientos.
Estas cartas pueden ser elaboradas por
diferentes métodos y técnicas de recolección,
almacenamiento, integración y análisis de
datos.
Las principales etapas de elaboración
propuestas por este itinerario son:
131
132
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
a) planificación: definición de los objetivos,
recursos, cronograma, y escalas de
trabajo;
b) recolección de información: recolección
de información de interés ya existentes,
mapas (topográficos, geológicos,
geotécnicos, etc.), fotos aéreas y
terrestres, informes, etc.;
formulación de los modelos
fenomenológicos preliminares:
definición de los tipos de movimientos
gravitacionales de masa a ser
investigados, teniéndo en cuenta los
objetivos del trabajo y la dinámica
superficial del área de estudio,
identificada, preliminarmente, en la
etapa de recolección de información;
definición de las unidades de análisis y
de los condicionantes a ser utilizados
en la elaboración de la carta de
susceptibilidad, a partir de los modelos
fenomenológicos de inestabilización
formulados anteriormente;
subdivisión de los trabajos en tres
ramas principales de técnicas de
investigación:
c) d)
e)
ea) t r a b a j o s d e c a r t o g r a f í a y
fotointerpretación;
eb) trabajos de campo para el catastro
de las inestabilizaciones y estudio
de sus condicionantes;
ec) r e t r o a n á l i s i s d e e v e n t o s
pluviométricos que provocaron la
deflagración de inestabilizaciones
significativas.
f) g) h) i) integración y análisis de los resultados
obtenidos en estas tres ramas de
investigación;
registro de la información, y adecuación
de los modelos fenomenológicos
preliminarmente definidos. El registro
es hecho a través de la generación de
dos grandes tipos de productos básicos:
mapas temáticos diversos; y bancos de
información;
definición de los criterios finales para
la zonificación del área en cuanto a
la susceptibilidad y tipología de los
movimientos gravitacionales de masa;
integración y análisis de la información
registrada según los criterios definidos
en la etapa anterior; y
j) elaboración de la carta de susceptibilidad
a deslizamientos con la delimitación de
las zonas homogéneas en cuanto a la
potencialidad de deflagración y al tipo
de proceso de inestabilización.
Este itinerario es genérico y, como tal, sirve
como base para la elaboración de cartas de
susceptibilidad a deslizamientos en escalas
de trabajo regional y de detalle, puesto que
la extensión y duración entre las etapas
propuestas deberán ser ajustadas para cada
caso.
5.
SUBSIDENCIAS Y COLAPSOS
5.1. RECALQUES O ADENSAMIENTO
DE LOS SUELOS BLANDOS
Este proceso tiene como condicionante principal
la ocurrencia de sedimentos en subsuperficie,
casi siempre constituidos por arcillas orgánicas
blandas. Por ser no consolidados, contienen
gran cantidad de agua en sus poros. El agua,
al ser expulsada, por procesos naturales de
consolidación, debido al propio peso de las
capas subyacentes, es decir por inducción,
drenaje y sobrecargas, causan la compresión
de las arcillas. Esa reducción de volumen se
refleja en la superficie y en las estructuras
fundadas en estos materiales, como los
aterramientos, pavimentos o fundaciones de
edificaciones y carreteras.
En el Estado, estos sedimentos se distribuyen
principalmente en la planicie litoral, donde
los problemas de recalque son observados
en los terrenos constituidos por sedimentos
de mangle, sedimentos fluviolagunares, y de
forma más bien restringida, en playas y en
sedimentos intercordones. En Santos, por
ejemplo, los edificios pueden inclinarse como
consecuencia de recalques diferenciales de los
suelos blandos encontrados bajo superficie.
Otras áreas bastante propicias a la ocurrencia
de este problema son las planicies aluviales
interiores, destacándose las turberas como
terrenos de alta susceptibilidad.
5.2. COLAPSOS
Este proceso consiste en el abatimiento, más
o menos rápido, del terreno por compresión
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental del suelo, a partir del colapso de su estructura
bajo saturación, sin haber necesariamente
aumento de cargas aplicadas en la superficie.
Normalmente las condiciones básicas para
un suelo ser potencialmente colapsible son
encontradas en suelos macroporosos y
microagregados lateríticos que componen
suelos superficiales, pedológicamente más
desarrollados.
En áreas urbanas, este proceso puede ser
intensificado en situaciones características
como filtraciones de los sistemas conductores
de agua (saneamiento y distribución), así como
de afluentes que contienen dispersantes de
arcilla, como el hidróxido de sodio.
En el Estado de São Paulo, los suelos propensos
a experimentar el fenómeno de colapso
ocurren, principalmente, en la parte superior de
terrenos aplanados, donde predominan suelos
porosos residuales o coaluviales arenosos o
arcillosos microagregados.
El hundimiento puede desarrollarse de manera
natural, o ser acelerado o deflagrado por
acciones humanas, principalmente aquellas
que resultan en alteraciones en la dinámica y
en las características de la circulación de las
aguas subterráneas, como la exploración de
estas aguas.
Los terrenos de alta susceptibilidad a la
ocurrencia de este proceso, en el Estado de São
Paulo, son aquellos cuyo substrato es formado
por litologías como calcáreos, mármoles y
carbonatitas. Sus ocurrencias más expresivas
se sitúan en el valle del Ribeira. Los terrenos
de esta litología en la Región Metropolitana de
São Paulo, aunque más restringidos en área,
presentan gran potencial de desarrollo de los
procesos de hundimientos cárstico, debido a
la expansión urbana e industrial.
6. PLANES PREVENTIVOS,
INFORMACIONES PUBLICAS
Y ENTRENAMIENTOS
5.3. HUNDIMIENTOS CARSTICOS
Son hundimientos de terreno que tiene como
condicionante principal la presencia de un
sustrato rocoso carbonático, constituido por
rocas como calcáreos, mármoles, dolomitas,
carbonatitas y rocas calcosilicátitadas, que
son sometidas a la disolución por circulación
de aguas agresivas de subsuperficie. Esta
agresividad del agua es dada por los ácidos en
ella contenidos, como el ácido carbónico, que
en el bosque tropical es casi todo proveniente
de procesos orgánicos. Esta disolución de la
roca desde sus contactos y fracturas, resulta
en la formación de cavidades subterráneas,
condición favorable para desencadenar
hundimientos en la superficie del terreno.
La presencia de coberturas de material
inconsolidado tiende a aumentar la intensidad
del fenómeno, y por tanto, el significado
geotécnico de este proceso. Esto es debido
a que el carst cubierto es un terreno de
topografía más suave, que atrae el uso del
suelo por constituir áreas planas, en relación
al entorno montañoso, desfavorable para
ocupación urbana. Siendo, por tanto, la
ampliación física del fundamento en áreas
urbanas y el mascaramiento de los cuerpos
carbonáticos, los factores que aumentan la
vulnerabilidad del carst cubierto.
6.1. PLANES PREVENTIVOS
Los Planes Preventivos de la Defensa Civil
- PPDC engloban un conjunto de acciones
coordinadas que tienen por objetivo reducir
la posibilidad de ocurrencia de pérdida de
vidas humanas, provocadas por accidentes
geológicos, buscando convivir con las
situaciones de riesgo dentro de niveles
razonables de seguridad. El objetivo final de
esas acciones es anticiparse la ocurrencia del
accidente y realizar remociones preventivas,
basándose por lo tanto, en la posibilidad
de la previsión espacial y temporal de esos
accidentes.
Planes de emergencia y/o sistemas de alerta
aparecen en la bibliografía internacional para
riesgos de naturaleza atmosférica, hidrológica
(crecientes/inundaciones), y entre los riesgos
de naturaleza geológica, para terremotos y
deslizamientos. En Brasil, y principalmente en
São Paulo, los Planes Preventivos específicos
para deslizamientos vienen consolidándose
como un importante instrumento para convivir
con el riesgo en áreas de ocupación en
cuestas.
Dado que los Planes Preventivos dependen
de la previsibilidad espacial (localización
de las áreas de mayor riesgo) y temporal
(circunstancias más favorables para la
133
134
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Cuadro 6.1. Fases de elaboración de los PPDC (Cerri, 1992)
FASEPRINCIPALES ACTIVIDADES
ELABORACION
•
•
•
•
•
análisis del proceso geológico.
identificación de las áreas sujetas a riesgo.
análisis de riesgo (grados de riesgo y priorización).
período de operación del plano preventivo.
criterios técnicos de deflagración de las acciones
preventivas.
• sistema de seguimiento de parámetros técnicos.
• definición de acciones y medidas preventivas.
• definición de acciones correspondientes para atender las
emergencias
IMPLANTACION
•
•
•
•
•
OPERACION
• operación y seguimiento de acuerdo con los diferentes
niveles del plano.
EVALUACION
• identificación de eventuales fallas en la fundamentación
técnica y sistema operacional de los planos e
procedimientos operacionales.
atribuciones y responsabilidades.
sistema de comunicación.
sistema de información y participación de la población.
Entrenamiento y divulgación.
Cuadro 6.2 - Detalles operacionales del PPDC
NIVEL
CRITERIOPRINCIPALES ACCIONES
OBSERVACION
Período lluvioso
•
(dic. a marzo)
seguimiento de los índices
pluviométricos
ATENCION
acum. lluvias •
anteriormente
3 días > 100 mm
o CCM > 1,2
técnicas en las áreas de risco
identificadas
ALERTA
Formas de inestabilidad •
remoción preventiva en las áreas de riesgo inminente
ALERTA
MÁXIMO
Deslizamientos y lluvias •
de duración larga
remoción preventiva de toda población
instalada en áreas de riesgo
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental deflagración de los accidentes), en el caso
de deslizamientos en Brasil, cuando las
lluvias representan el principal agente natural
deflagrador inmediato de esos procesos, es
fundamental la existencia de correlaciones
entre los índices pluviométricos y la ocurrencia
de deslizamientos.
Estudios desarrollados por Tatizana et al.
(1987a, b) en la región de la Sierra del
Mar, municipio de Cubatão, São Paulo,
muestran la correlación entre la deflagración
de deslizamientos planares del suelo, los
índices pluviométricos horarios y los valores
de precipitación acumulada anteriormente
al evento (mejor correlación para los 3 días
anteriores). Los resultados obtenidos por esos
autores indican que para mayores valores
de precipitación acumulada, los índices
pluviométricos horarios deflagradores de los
deslizamientos decrecen exponencialmente.
Cerri (1992) propone la elaboración de los
PPDC según cuatro grandes fases (Cuadro
6.1).
El Cuadro 6.2 resume los niveles de operación,
los criterios de cambios y las principales
acciones correspondientes a cada nivel para
el PPDC específico para deslizamientos
en la Bajada Santista, São Paulo. Los
parámetros técnicos para la operación de ese
plan son: previsión meteorológica; índices
pluviométricos; visitas técnicas en las áreas
de riesgo previamente identificadas (Cerri et
al. 1990 a, b).
La previsión meteorológica es expresada a
través de boletines creados específicamente
para operación del PPDC para deslizamientos,
conteniendo la tipología de la lluvia (origen), la
tendencia de duración e intensidad prevista de
la precipitación pluviométrica.
Los índices pluviométricos utilizados son
definidos considerándose la precipitación
acumulada en 3 días y el Coeficiente de Ciclo
Móvil, que correlaciona la lluvia acumulada
en un período con los valores acumulados
normales para ese período (Tatizana et al.
1987 a, b). El CCM próximo a 1,0 indica que
la lluvia acumulada en el período está próxima
a los valores normales o medios (período
normalmente lluvioso). El CCM igual 1,5 indica
que el período está 50% más lluvioso que la
media. En el PPDC, se adopta 1,2 como el
valor crítico de CCM, considerándose que
eventos pluviométricos superiores al 20%
de la pluviosidad media pueden deflagrar
deslizamientos con características catastróficas
(Guidicini y Iwasa 1976).
Las inspecciones técnicas deben ser dirigidas
para la identificación de aspectos relacionados
con las condiciones de evolución del proceso
geológico considerado. En el caso de
deslizamientos, estos aspectos comprenden
trincas y escalones en el abatimiento del
terreno, dislocación de muros, postes y otras
estructuras, inclinación y encorvadura de
árboles, etc., todas ellos indicativos de una
condición potencial de ruptura.
6.2. INFORMACIONES PUBLICAS
Y ENTRENAMIENTO
Acciones de información pública y
entrenamientos son fundamentales para
el buen desempeño de las medidas de
prevención de accidentes.
Estas acciones son dirigidas al personal
técnico especializado, funcionarios públicos
municipales, administradores públicos,
políticos, equipos de Defensa Civil, fuerzas
policiales y de bomberos y, en algunos casos,
la población moradora o no de las áreas de
riesgo.
Los entrenamientos son en general,
representados por cursos, conferencias,
seminarios, “workshop”, pudiendo o no ser
realizados, en las propias regiones o áreas
de riesgo.
Además de los medios para el entrenamiento
mencionados, son elaborados manuales
técnicos, cartillas de orientación, “folders” y
videos.
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137
138
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
RECURSOS HIDRICOS
Sueli Yoshinaga Pereira
Geóloga de la UNICAMP
Geroncio Albuquerque Rocha
Geólogo, Dpto. de Aguas y Energía Eléctrica - DAEE de São Paulo,
Asistente del Comité de la Cuenca Hidrográfica do Alto Tietê
1. INTRODUCCION
El agua es uno de los recursos
fundamentales para la vida en la tierra,
siendo el componente básico de los ciclos
ecológicos.
La cuestión de la disponibilidad de agua
para el consumo humano en el mundo, es un
tema que hoy provoca discusión, aunque existe
unanimidad en cuanto a la necesidad de su
gestión y racionalización.
El vertiginoso crecimiento de las
actividades humanas, acompañado por el
crecimiento poblacional, por el consumo para
la producción de bienes y por la contaminación
generada, han comprometido la disponibilidad
de ese recurso.
El agua dulce es considerada un recurso
renovable, su formación y renovación está
regida por el ciclo hidrológico y las condiciones
fisiográficas, que a su vez distribuye el agua de
forma irregular en toda la superficie terrestre.
La escasez de agua dulce es un factor
limitante para el desarrollo regional, pudiendo
ser de origen natural, donde las condiciones
fisiográficas limitan la disponibilidad del
recurso, o ser provocada por el hombre, por
sus actividades y por la densidad poblacional.
La escasez de agua dulce por actividades
humanas es provocada por los índices de
consumo (cantidad), fundamentalmente por
la degradación de la calidad del agua dulce
debido a la contaminación.
139
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Las principales causas de esta escasez
son: el problema de la contaminación de
ríos y manantiales de aguas superficiales y
subterráneas, la contaminación del agua, por
actividades agropecuarias en zonas rurales,
y principalmente en grandes centros urbanos,
con la disposición in natura de los desechos
domésticos, la ocupación desordenada por
la disposición de efluentes de la industria,
basuras, etc. así como por el consumo
indiscriminado.
Esta escasez nos ha llevado a la
discusión, a la reelaboración y acción de planes
de gestión de los recursos hídricos, englobando
no sólo a los órganos públicos (alcaldía/estado/
gobierno federal), sino también a la comunidad
representada por los usuarios del agua: las
industrias, las actividades agropecuarias y los
ciudadanos.
En la conferencia de Mar del Plata (1977,
en Heathcote 1998) fueron elaboradas grandes
líneas para la gestión del agua, que en síntesis
serían: 1) la necesidad de que cada país tuviese
un estatuto nacional sobre el uso, la gestión y
conservación del agua para la implementación
de una política y un plan de uso del agua; 2)
una institución responsable de la investigación,
desarrollo y gestión de los recursos hídricos;
3) la elaboración y mantenimiento de una base
legal de estructuras administrativas para la
gestión y planificación; 4) esfuerzos para que
haya una participación efectiva de usuarios y
autoridades en la toma de decisiones.
Los resultados de la Conferencia de Río
(Eco-92), claramente apuntan a la necesidad
de gestión de sistemas, no solamente de
algunos de sus componentes (Heathcote
1998). En vistas de esa tendencia, los recursos
hídricos tienen como unidad de gestión la
cuenca hidrográfica (watershed management),
entendido como un sistema integrado, hoy de
consenso mundial (Heathcote, 1998).
La gestión de cuencas también debe
ser multiparticipativa, donde en las decisiones
de acción deben estar incluidos todos los
interesados, la comunidad (ciudadanos,
empresas, organizaciones no gubernamentales,
etc.) y los tomadores de decisiones (órganos
públicos municipales, estatales, federales).
2. EL RECURSO AGUA
El agua es distribuida irregularmente en
toda la Tierra, debido a los diversos factores
físicos que influyen en esa distribución. El
patrón de precipitaciones en todo el mundo es
causado por la circulación de la atmósfera que
distribuye la humedad y la energía (UNESCO,
1997).
La mayor abundancia de lluvias se
presenta en las regiones intertropicales y
templadas de la Tierra.
Tabla 1. Flujos de agua por regiones climáticas (Km2/año)
Zonas Climáticas
Precipitación
Evapotranspiración
Escorrentía total Escorrentía
de los ríos
de Base
Zonas templadas (N y S)
Zonas áridas
y semi-áridas
Zonas intertropicales
Total (mundo)
49.000
27.800
7.000
6.200
60.000
38.000
22.000 (50%)
116.000
72.000
44.000 (100%) 13.000
Fuente: Rebouças, Braga y Tundisi (1999)
21.200 (48%)
800 (2%)
6.500
200
6.300
140
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
En la tabla 1, Rebouças, Braga y
Tundisi (1999) presentan los flujos de agua
por regiones climáticas (Km 2/año) a nivel
global, demostrando la irregularidad de la
distribución natural de las precipitaciones y
consecuentemente en la disponibilidad del
agua en las diversas regiones de la Tierra.
En general los mayores valores de
disponibilidad de agua se encuentran en
la faja entre el Trópico de Cáncer y de
Capricornio; sin embargo, la situación climática
y, consecuentemente, la disponibilidad de
agua de una región está relacionada con las
condiciones fisiográficas.
Las aguas subterráneas poseen sus
mayores reservas en regiones húmedas, sin
embargo, su mayor disponibilidad es también
función de la capacidad de almacenamiento y
transmisión de agua de las rocas reservorios
(Rebouças, Braga y Tundisi 1998)
Las reservas de agua en el mundo
poseen la siguiente distribución: 97,2 % del
total de agua pertenecen a los océanos,
seguidos por los glaciares (2,14 %). El agua
subterránea corresponde a 0,61 % de ese total,
las aguas superficiales 0,009%; la humedad
del suelo (0,005%) y el agua de la atmósfera
0,001 %. El agua subterránea corresponde a
98% del agua potable disponible en la tierra
(Fetter, 1994).
El ciclo hidrológico es el responsable de
la distribución del agua y de su renovabilidad.
En síntesis, el ciclo comienza por el movimiento
del agua en sus diversos estados físicos: ella
es evaporada por los océanos y se mueve a
través de la atmósfera. El agua después se
condensa y cae en forma líquida en el océano,
en el continente o revaporiza sin llegar a la
tierra o el mar. La precipitación que llega al
continente hace varias trayectorias del ciclo
hidrológico. Una parte se condensa en estado
sólido y forma los glaciares, o precipita en
forma de nieve, o la lluvia y/o deshielo se
escurre y forma un canal de drenaje. El canal
de drenaje formará ríos, lagos, etc... y esos
cursos de agua podrán llegar hasta el mar
reiniciando el ciclo, o evaporarse, volviendo
el agua a la atmósfera.
Si la superficie del suelo es porosa,
el agua penetra en el suelo a través de la
infiltración (Fetter, 1994). El agua infiltrada
podrá volver a la atmósfera por la transpiración
de las plantas, penetrar en el suelo y salir para
un curso de agua (tales como manantiales,
lagos, por ejemplo), como también infiltrarse
hasta llegar al agua subterránea. En esa zona
saturada, el agua podrá moverse hasta llegar
al área de descarga, que podrá ser el océano
nuevamente, reiniciando el ciclo. La figura 1
presenta el ciclo hidrológico clásico.
En las áreas urbanas el ciclo hidrológico
sufre muchas interferencias antrópicas, como
la impermeabilización de los suelos, pérdida
de las conductoras de agua y alcantarillado,
evaporación de las aguas por las industrias,
etc.
Los procesos principales del ciclo
hidrológico son la evaporación/condensación,
evapotranspiración, precipitación y escorrentía
superficial.
Figura 1. El Ciclo Hidrológico
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental La Evaporación, el proceso físico
del pasaje del agua del estado líquido al
gaseoso, ocurre continuamente, absorbiendo
590 calorías de la superficie sujeta a la
evaporación por gramo de agua por metro
cúbico del aire. La evaporación continúa hasta
que el aire se satura de humedad medida en
humedad absoluta (masa de aire en número
de gramos de agua por metro cúbico del aire).
El valor máximo de humedad del aire, a una
cierta temperatura, alcanza la humedad de
saturación que es directamente proporcional
a la temperatura del aire. La humedad relativa
para una masa de aire se define como la
razón percentual de la humedad absoluta por
la humedad de saturación, por la temperatura
de la masa de aire (Fetter, 1994)
La Condensación ocurre cuando la
masa de aire no consigue soportar más su
humedad, la masa se enfría y la humedad
de saturación cae. Si el valor de la humedad
absoluta permanece constante, la humedad
relativa crece. Cuando ese valor alcanza 100
%, algún reenfriamiento podrá traer como
resultado la condensación. El punto de rocío
para una masa de aire es la temperatura en
la cual comienza la condensación (Fetter,
1994).
La Transpiración es el proceso por el
cual las plantas continuamente captan agua
del suelo y la lanzan hacia la atmósfera. Ese
proceso es función de la densidad y del tamaño
de la vegetación.
La Evapotranspiración es un término
introducido que trata los procesos de
evaporación y transpiración conjuntamente,
una vez que bajo condiciones de campo no
es posible separar totalmente la evaporación
de la transpiración. Thornthwaite define un
valor máximo para las pérdidas de agua
en un ecosistema por evapotranspiración,
denominado Evapotranspiración Potencial.
Las pérdidas en su mayoría ocurren en los
meses de verano con menor o ninguna pérdida
en el invierno. El término Evapotranspiración
Real es utilizado para describir la cantidad
de evapotranspiración que ocurre bajo
condiciones de campo (Fetter, 1994).
Según Manoel Filho (CPRM, 1997), la
Evapotranspiración Real puede ser estimada
por la diferencia entre la precipitación y la
evapotranspiración potencial. Si el resultado
de la diferencia entre la precipitación y
evapotranspiración potencial fuera mayor
que cero, la evapotranspiración real es igual
a la potencial, en el caso que el valor de esa
diferencia fuera negativa, la evapotranspiración
real es igual a la precipitación.
La Escorrentía Superficial se define
conceptualmente cuando el valor de la
precipitación sobrepasa la capacidad de
infiltración de un determinado suelo, y parte del
agua o su totalidad permanece en la superficie
del suelo. La precipitación, al alcanzar el suelo,
puede infiltrase en suelos permeables que
poseen una capacidad finita de absorber agua
(Fetter, 1994). Cuando el suelo está seco, la
capacidad de infiltración es alta, y a medida
que el suelo se humedece, esa capacidad
decrece hasta alcanzar un valor más o menos
constante, o de equilibrio (Fetter, 1994). Si el
índice de precipitación en esas condiciones, es
mayor que ese equilibrio, el agua permanece
en la superficie del suelo iniciando el proceso
de escorrentía, que fluye por la acción de la
gravedad de las partes más altas hacia las más
bajas (Manoel Filho, en CPRM 1997).
El agua que se infiltra y que alcanza el
nivel freático será almacenado en el reservorio
de agua subterránea, que posee un movimiento
constante (Fetter, 1994).
Para los estudios del ciclo hidrológico
en el continente, la cuenca hidrográfica es la
unidad de estudio de la ciencia hidrológica.
Se define como la ecuación hidrológica que
sigue a la ley de conservación de las masas,
demostrada simplificadamente por la ecuación
1 (Fetter, 1994).
Entrada = salida ± Cambios en el
Almacenamiento (Ecuación 1)
Las entradas de agua pueden ser:
precipitación, escorrentía superficial, flujo de
agua subterránea que entra en la cuenca,
importación superficial de agua. Las salidas
son: evapotranspiración, evaporación de
los cuerpos de agua, escorrentía de aguas
superficiales, salida de aguas subterráneas
y exportación artificial del agua. Los cambios
pueden ser: agua de drenaje, ríos, lagos y
represas, humedad del suelo en la zona vadosa,
almacenamiento temporario, irrigación, entre
otras.
Las aguas también pueden provenir de
magmas situados a grandes profundidades de
la corteza terrestre. Esas aguas magmáticas
pueden alcanzar la superficie de la tierra y ser
incluidas en el ciclo hidrológico.
141
142
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
La Cuenca Hidrográfica está limitada
por los divisores topográficos, y es el área
donde los canales de escorrentía de las
aguas se dirigen hacia un punto particular de
descarga.
En el caso del agua subterránea, se
utiliza el concepto de cuencas de aguas
subterráneas, definida como un área bajo la
superficie donde el agua se mueve a un punto
de descarga particular y está limitada por
divisores de agua subterránea.
Los hidrogramas de un curso principal
de agua son gráficos que muestran la descarga
de un río a un punto del área en función del
tiempo. En ese punto, representan el resultado
del comportamiento hidrológico de una cuenca
hidrográfica (Magalhães 1989).
La separación de los componentes
del hidrograma tiene como objetivo, definir
los parámetros de escorrentía básica, bajo
superficial y superficial.
La gestión de los recursos hídricos es
un campo de la hidrología resultante de los
problemas que vienen creciendo a lo largo
de los años, relacionado a las causas del
deterioro de los cuerpos de agua, que afectan
el abastecimiento humano.
Según Ramos (1989) la gestión de los
recursos hídricos posee tres aspectos básicos:
la legislación, las informaciones y los métodos
o modelos de evaluación y decisión.
De acuerdo con Gleick (1993) el recurso
hídrico para el consumo humano proveniente
de los ríos y lagos se estima en 90.000 Km3,
o 0,26 % de la reserva total de agua dulce del
mundo.
La renovabilidad del agua puede darse
en 16 días (media de los ríos) y en el orden
8 días, para el agua en la atmósfera. Sin
embargo, el período puede ser largo en los
glaciales, aguas subterráneas, océanos y en
los grandes lagos.
En números estimados, un volumen
equivalente a 505.000 Km 3 se evapora
anualmente de la superficie del océano, donde
el 90% (458.000 Km3) retorna a los océanos en
forma de precipitación y el 10% (50.500 Km3)
cae en los continentes (Gleick, 1993).
En los continentes, 119.000 Km 3 (o
1000 mm/año) por año de agua precipita
de la atmósfera (contabilizadas 68.500 Km3
provenientes de precipitación local), donde
47.000 Km3 (35%) retorna a los océanos en
forma de ríos, suelos y escorrentía glacial.
Hay un total de 1.130 mm de precipitación
media que cae en la superficie de la tierra, o
el volumen de 577.000 Km3.
Los ríos son la mayor fuente de agua
dulce, utilizado extensivamente por la población
humana.
Los estudios de los recursos hídricos
incluyen no solamente su evaluación en
estado natural, sino también las interferencias
que actúan en los procesos causados por las
actividades humanas.
A pesar de su característica de
renovabilidad, los impactos causados por las
actividades humanas afectan los regímenes de
los ríos, su caudal medio anual y su calidad.
Según Shiklomanov (en Gleivk, 1993),
se definen factores que pueden ser combinados
de acuerdo con la naturaleza y su efecto en los
procesos hidrológicos en cuatro grupos:
1. Factores que principalmente afectan el
flujo por los desvíos directos de agua
de fuentes (red de drenaje, lagos,
acuíferos, etc.), el uso de esos estoques
y cursos y la descarga de agua en el
sistema del río (aguas retiradas para
irrigación, para usos industriales y
municipales, abastecimiento de agua
para la agricultura y desvío de cursos
de ríos).
2. Factores que afectan el ciclo hidrológico y
el recurso hídrico como resultado directo
de la transformación de la red de drenaje
(construcción de reservorios y presas,
represamiento y estrechamiento de
canales, excavaciones en las márgenes
de los ríos, etc.).
3. Factores que alteran las condiciones de
formación del flujo y otros componentes
del balance hídrico afectando las
cuencas de drenajes superficiales
(medidas agrotécnicas, drenaje de
pantanos y ciénagas, deforestación o
reforestación, urbanización, etc.)
4. Factores de actividades económicas que
afectan el curso, balance hídrico y el ciclo
hidrológico a través de las alteraciones
generales de características climáticas a
escala global o regional, como resultado
de las modificaciones antropogénicas de
la composición de la atmósfera y de la
contaminación del aire, así como de los
cambios de las características del ciclo
143
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental hidrológico debido al incremento de la
evaporación resultante del desarrollo en
larga escala de medidas de gestión del
agua.
La tabla 3 muestra informaciones sobre
la escorrentía media de los ríos por regiones
del mundo, sus índices de aridez y consumo
de agua (total e irrecuperable) en los años de
1980, 1990 y 2000.
El uso del agua es función de los
siguientes factores: el nivel de desarrollo
económico, población y las peculiaridades
fisiográficas (clima principalmente) del territorio
en cuestión (Shiklomanov, en Gleick 1993).
A nivel mundial, existe la tendencia
de aumento de la demanda del uso del
agua, característica de todas las regiones,
con expectativas de mayores porcentajes
de consumo en Africa y América del Sur y
decrecimiento de los valores en los países
desarrollados (Shiklomanov, en Gleick 1993).
La tabla 2 representa una evolución
del consumo mundial de recurso hídrico en
escenarios de uso de 1900 al año 2000. En
valores totales, la tendencia es de crecimiento
de la demanda de agua para el año 2000, de
sus valores totales e irrecuperables, en 3320
a 5190 Km3/año y en 1950 a 2900 Km3/año,
respectivamente, a pesar que en algunas
regiones del mundo, es visible la tendencia de
estabilización de los valores de la demanda.
El mayor consumidor del recurso continúa
siendo la agricultura, con grandes valores de
uso irrecuperables, seguido por las industrias
con uso irrecuperable relativamente menor
que la primera actividad. La agricultura es
responsable por el consumo de 69% del
recurso total y 89% del uso irrecuperable (1730
Km3/año)
El clima también tiene influencia directa
en el uso del agua. En climas áridos, en que
el recurso hídrico es mínimo, el déficit es alto
pues se verifica el crecimiento del consumo
en esas regiones, causado por el desarrollo
económico de las actividades humanas en
esas condiciones (Shiklomanov, en Gleick
1993).
La tabla 4 presenta la disponibilidad
calculada para las diversas regiones del
mundo. Esa disponibilidad depende de
los factores naturales (clima, régimen de
los ríos, etc.) como también del uso de las
Tabla 2 - Uso del agua por actividades humanas en el mundo
(Shiklomanov, en Gleick 1993)
Usuário
del agua
1900
1940
1950
1960
1970
1975
1980
1990
(Km3/año)(Km3/año)(Km3/año) (Km3/año)(Km3/año)(Km3/año)(Km3/año) %
A
g
Consumo
525
Irrecuperable 409
I
n
Consumo
37,2
Irrecuperable 3,5
r
178
14,5
c
1550
1180
u
330
24,9
u
1850
1400
s
540
38,0
n
36,3
9,0
52,0
14
i
82,0
20,3
3,7
3,7
e
6,5
6,5
o
1060
701
1360
894
893
679
d
124
9,7
M
u
Consumo
16,1
Irrecuperable 4,0
R
e
Consumo
0,3
Irrecuperable 0,3
T
Consumo
579
Irrecuperable 417
s
i
1130
859
l
2050
1570
t
69,0
88,7
u
r
2680 64,9 3250
2050 86,9 2500
r
i
21,4 973 23,6 1280
3,2
88,5 3,8
117
612
47,2
2290
1730
t
710
61,9
c
130
29,2
161
34,3
i
200
41,1
6,0
2,1
300
52,4
r
23,0
23,0
v
66,0
66,0
103
103
120
120
r
3,6
6,2
170
170
1990
1250
t
2590
1760
2930
1760
3320
1950
100
100
o
2 0 0 0
(Km3/año) % (Km3/año)
p
a
%
a
62,6
86,2
a
24,7
4,0
7,3
2,2
441
64,5
l
8,5
2,2
4,1
7,2
o
220
220
s
4,2
7,6
a
4130 100
2360 100
5190
2900
l
100
100
i
144
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Tabla 3. Escorrentía anual y consumo de agua por continentes y por regiones fisiográficas y
económicas del mundo (Gleick, 1993).
Continente y Región Escorrentía Media Índice
Anual
de
(Km / año)
Aridez
(R/LP)
Europa
310
3210
• Norte
480
737
0.6
• Central
380
705
0,7
• Sur
320
564
1,4
• Europa URSS (Norte) 330
601
0,7
• Europa URSS (Sur) 150
525
1,5
América del Norte
340
8200
• Canadá y Alaska
390
5300
0,8
• Estados Unidos
220
1700
1,5
• América Central
450
1200
1,2
África
• Norte
• Sur
• Este
• Oeste
• Central
Asia
• C
h
i
y Mongolia
• Sur
• Oeste
• Sudeste
• Asia Central • S
i
Extremo Este
• Trans- Cáucaso
América del Sur
• Área Norte
• Brasil
• Oeste
• Central
Australia y Oceanía
• Australia
• Oceanía
n
150
17
68
160
190
470
4570
154
8,1
349
2,5
809
2,2
1350
2,5
1909
0,8
330
a
160
490
72
1090
70
b
230
410
660
1230
720
740
170
14410
d
1470
2,2
2200
1,3
490
2,7
6650
0,7
170
3,1
e
r
3350
0,9
77
1,2
11760
3126
0,6
6148
0,7
1714
1,3
812
2,0
270
39
1560
2390
301
,0
2090
0,6
Total 44500
C o n s u m o d e A g u a ( K m 3/ a ñ o )
Total
435
9,9
141
132
18
13
1980
Irrecup.
127
1,6
22
51
2,1
50
1990
2 0 0 0
Total Irrecup. Total Irrecup.
555
178
673
2 2 2
12
2,0
13
2 , 3
176
28
205
3
3
184
64
226
7
3
24
3,4
29
5 , 2
159
81
200
1 0 8
663
41
527
95
224
8
155
61
724
57
546
120
255
11
171
73
796
97
531
168
3 0 2
1
5
1 9 4
9
3
168
100
23
23
19
2,8
129
79
16
18
14
1,3
232
125
36
32
33
4,8
165
97
20
23
23
2,1
3117
150
63
45
51
8,4
2 1 1
1 1 2
3
4
2
8
3
4
3 , 4
1380
2440
270
518
147
337
87
a
11
14
71
11
10
30
20
527
857
220
609
157
1660
N
o
314
638
165
399
109
3140
r
677
1200
262
741
174
202
t
3 6
8 6
1 9
4 3
1 2
40
26
150
23
33
45
48
17
18
86
16
14
32
24
49
33
216
33
48
64
70
2
21
1 1
2
2
4
3
29
27
2,4
15
13
1,5
38
34
3,3
17
16
1,8
47
42
4,5
2
2
2
0
2 , 3
3320
1450
4130
2360
5190
1910
e
l
395
668
192
461
135
i
34
24
111
15
23
40
33
0
e
0
5
0
5
8
y
5
6
0
1
4
1
2900
R/LP = relación entre R (balance de la radiación de la superficie húmeda), L (calor específico de
evaporación) y P (precipitación)
actividades humanas que modifican esos
factores naturales.
Los más bajos valores de disponibilidad
se encuentran en Africa del Norte, Asia Central,
seguidos por las regiones del Norte de China
y Mongolia, Sur y Oeste Asiáticos, Europa
Central y Sur de la Unión Soviética (Europa),
Sur, Oeste y Este de Africa y Sudeste y Asia
Transcaucasiana.
Los valores más altos se concentran
principalmente en las regiones de Canadá y
Alaska, Norte de Europa, América del Sur,
Australia y Oceanía, Siberia y Extremo Este
de Asia.
Shiklomanov (en Gleick, 1993) apunta
que esa distribución no uniforme de la oferta
de recursos hídricos y la disminución de
la disponibilidad frente al crecimiento del
consumo de las actividades humanas, es
nítidAa.
En América Latina la situación de
la utilización de los recursos hídricos se
representa en la tabla 5 donde se contabiliza
145
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Tabla 4. Disponibilidad de agua en las diferentes regiones del Mundo (Gleick, 1993).
Continente y Región
Área (10-6 Km2)
1950
2000
Europa
10,28
• Norte
1,32
39,2
• Central
1,86
3,0
• Sur
1,76
3,8
• Europa URSS (Norte)
1,82
33,8
• Europa URSS (Sur)
3,52
4,4
Disponibilidad de agua
(10 3 m 3 por año per capita)
1960
1970
1 9 8 0 5,9
5,4
4,9
4,6 4,1
36,5
33,9
32,7
3 0 , 9
2,8
2,6
2,4
2 , 3
3,5
3,1
2,8
2 , 5
29,2
26,3
24,1
2 0 , 9
4
3,6
3,2
2 , 4
América del Norte
• Canadá y Alaska
• Estados Unidos
• América Central
24,16
13,67
7,83
2,67
37,2
384
10,6
22,7
30,2
294
8,8
17,2
25,2
246
7,6
12,5
21,3
219
6,8
9,4
1 7 ,
1 8
5 ,
7 ,
5
9
6
1
África
• Norte
• Sur
• Este
• Oeste
• Central
30,10
8,78
5,11
5,17
6,96
4,08
20,6
2,3
12,2
15,0
20,5
92,7
16,5
1,6
10,3
12
16,2
79,5
12,7
1,1
7,6
9,2
12,4
59,1
9,4
0,69
5,7
6,9
9,2
46,0
5 ,
0 , 2
3 ,
3 ,
4 ,
2 5 ,
1
1
0
7
9
4
Asia
• China del Norte y Mongolia
• Sur
• Oeste
• Sudeste
• Asia Central • Siberia y Extremo Este
• Trans-Cáucaso
44,56
9,14
4,49
6,82
7,17
2,43
14,32
0,19
9,6
3,8
4,1
6,3
13,2
7,5
124
8,8
7,9
3,0
3,4
4,2
11,1
5,5
112
6,9
6,1
2,3
2,5
3,3
8,6
3,3
102
5,4
5,1
1,9
2,1
2,3
7,1
2,0
96,2
4,5
3 ,
1 ,
1 ,
1 ,
4 ,
0 ,
9 5 ,
3 ,
3
2
1
3
9
7
3
0
América del Sur
• Area Norte
• Brasil
• Oeste
• Central
17,85
2,55
8,51
2,33
4,46
105
179
115
97,9
34
80,2
128
86
77,1
27
61,7
94,8
64,5
58,6
23,9
48,8
72,9
50,3
45,8
20,5
2
3
3
2
1
3
4
2
7
4
Australia y Oceanía
• Australia
• Oceanía
8,59
7,62
1,34
112
35,7
161
91,3
28,4
132
74,6
23
108
64,0
19,8
92,4
5 0 , 0
1 5 , 0
7 3 , 5
la situación de extracción anual de agua per
capita, por país latinoamericano. En la tabla,
la disponibilidad de los recursos del continente
per capita es demostrada para los países de
América Latina.
Los países de mayor consumo de
agua en América Latina, Argentina y Chile, no
poseen un valor de disponibilidad per capita
correspondiente. La situación más crítica es la
de México, el tercer país de mayor consumo,
8
7
2
5
0
,
,
,
,
,
siendo también uno de los países de menor
disponibilidad per cápita.
Brasil se encuentra con bajo índice per
capita de consumo y buena disponibilidad de
recursos hídricos. No obstante, esos valores
poseen gran variación dentro del país, dada
por la extensión territorial, diversidad de climas
y distribución poblacional y socioeconómica
diferentes.
Además de las áreas de clima semiárido,
así como, en otro extremo, regiones de
146
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Tabla 5. Extracción Anual per capita y Disponibilidad per capita de los Recursos Hídricos en
América Latina (UNESCO, 2000).
País
Extracción anual País
per capita (m3)
Disponibilidad
per capita (m3)
Belice
104
Perú
1,8
Paraguay
110
El Salvador
3,5
Guatemala
139
México
4,1
Colombia
172
Honduras
11,6
El Salvador
184
Guatemala
11,9
Bolivia
245
Uruguay
18,9
Uruguay
245
Paraguay
20,8
Brasil
245
Argentina
21
Perú
301
Ecuador
28,4
Nicaragua
320
Costa Rica
29,8
Venezuela
382
Colombia
32
Honduras
510
Brasil
33,7
Ecuador
567
Chile
34,4
Panamá
744
Bolivia
39,9
Costa Rica
780
Venezuela
42,4
México
875
Nicaragua
44,3
Argentina
1042
Panamá
57,3
Chile
1523
Belice
80,8
alta pluviosidad, que influencian la escasez
o abundancia del recurso, las actividades
económicas, principalmente en grandes
centros urbanos intervienen, sobremanera, la
disponibilidad del área.
3. EL RECURSO
AGUA SUBTERRANEA
El caso del Estado de São Paulo es uno
de los ejemplos en que la alta tasa de población
acoplada al desarrollo industrial y agropecuario
reduce la disponibilidad del recurso hídrico en
las regiones metropolitanas.
El estudio del agua subterránea, que en
este trabajo lo mostramos con mayor detalle,
tiene por objetivo presentar los principios
básicos que rigen esa área del conocimiento
científico, suministrando las bases para la
planificación y la gestión de este recurso
hídrico.
En esas regiones ya se observan
situaciones críticas, aun cuando las condiciones
fisiográficas son favorables, donde hay
necesidad de una gestión del recurso hídrico
efectivo intentándose racionalizar el uso,
evitando desperdicios y mejorando la calidad
de sus aguas, con la implementación de
políticas de uso y decisión multiparticipativa.
a) Introducción
Según Domenico y Schwartz (1998),
la Hidrogeología puede ser definida como
“el estudio de las leyes que gobiernan el
movimiento de las aguas subterráneas, las
interacciones mecánicas, físicas y termales de
esa agua con el sólido poroso y el transporte
de la energía, constituyentes químicos y
materia particulada por el flujo”.
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Actualmente la hidrogeología es una
ciencia amplia que comprende varios enfoques.
Fetter (1994), divide el trabajo del hidrogeólogo
en tres campos: investigación, resolviendo
problemas referentes al abastecimiento y
control del agua para consumo y resolviendo
problemas de contaminación del agua
subterránea.
Este capítulo puede ser dividido en
dos partes, el primero aborda los conceptos
fundamentales de la hidrogeología, su
participación en el ciclo hidrológico, la dinámica
física y química y sus principios y técnicas
de análisis. En la segunda parte, el agua
subterránea es evaluada como recurso hídrico,
donde son presentados los estudios dirigidos
hacia la gestión del recurso, tales como el
análisis de su potencialidad, disponibilidad y
calidad, así como los métodos de abordar los
mismos.
b) El agua subterránea en el ciclo
hidrológico
En este capítulo se describen los
procesos principales del ciclo hidrológico,
la trayectoria del agua bajo la superficie,
por el proceso de infiltración, básicos para
la comprensión de la formación del recurso
hídrico subterráneo.
El perfil de infiltración del agua
es mostrado en la Figura 2. El agua del
ciclo hidrológico que se infiltra en el suelo
atravesando dos grandes zonas del perfil de
infiltración: la Zona de Aireación (denominada
Zona No Saturada o Vadosa) y la Zona
Saturada o de Saturación.
El agua subterránea, como parte
integrante del ciclo hidrológico sufre la
influencia de los procesos de superficie, que
interferirá en el comportamiento de la recarga
de los acuíferos y las características del agua
subterránea.
La Zona No Saturada es la región
situada entre la superficie del terreno y la zona
de saturación del agua. Se caracteriza por la
presencia de poros rellenos por aire y agua.
Ella puede ser dividida en:
1) Zona de agua del suelo o zona de
evapotranspiración, limitada por la
superficie del terreno y los extremos
radicales de la vegetación (CPRM
1997), cuyo espesor puede variar
de pocos centímetros hasta varios
metros. Se caracteriza por la presencia
del fenómeno de evapotranspiración
causada por las plantas.
2) Zona Intermedia, caracterizada por
la presencia de capilaridad del agua,
que no se mueve debido a las fuerzas
higroscópicas y capilares. Ella se
extiende de la base de la zona de agua
del suelo hasta la parte de la Zona
Capilar
3) Zona Capilar, es la última subdivisión de
la zona de aireación, y se caracteriza
por la presión existente ser menor
que la atmosférica y su límite superior
poseer forma irregular. La variación de
la espesor de esa zona es función de
las propiedades y de la homogeneidad
del suelo. En materiales gruesos, el
Figura 2. Perfil de Infiltración del Agua (CPRM 1997, modificado de
Bear y Verruijit 1987)
147
148
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
La condición de
ARTESIANISMO ocurre cuando
la superficie potenciométrica
se encuentra encima de la
elevación del terreno.
Los ACUÍFEROS
COSTEROS se sitúan en
la región litoral y son casos
especiales de estudio debido
a su comunicación con el agua
de mar. El agua dulce flota por
encima del agua salada, por
diferencia de densidad y están
separadas por una zona difusa
(denominada de interfase
salina o cuña salina).
Figura 3. Tipos de acuíferos
tamaño de la zona es prácticamente
cero mientras que puede variar para
más de 3 metros en materiales finos.
La Zona Saturada se sitúa debajo de la
superficie freática y se caracteriza por el relleno
de todos los poros vacíos por agua y es área
de estudio de la hidrogeología.
La figura 3 presenta los tipos de acuíferos y
capas confinantes.
En esta zona se definen los siguientes
tipos de rocas relativos a la capacidad de
almacenamiento y transmisión de agua.
ACUÍFERO es el término usado para la
formación geológica o grupo de formaciones,
que almacenan agua y permiten el movimiento
de determinado volumen bajo condiciones
naturales suministrando agua en cantidades
significativas.
La relación Ghiben –
Heizberg:
Hsalada =
H dulce
ρ
dulce
.H
dulce
/(
ρ
salada
–
ρ
dulce
) = 40
Ejemplifica la problemática de
explotación de este tipo de acuífero, pues cada
metro de columna de agua dulce equivale a
40 metros de agua salada.
En la zona saturada existen formaciones
geológicas que no se identifican como
acuíferos, o sea, no almacenan ni trasmiten
agua:
Estos reciben las siguientes
denominaciones:
ACUICLUDO – se caracteriza por
su incapacidad de poder trasmitir grandes
cantidades de agua, pero es capaz de
almacenarlas; serían las camadas confinantes
de un acuífero confinado.
El Acuífero es LIBRE cuando su
límite superior es la superficie freática, y su
movimiento es controlado por la inclinación
de la superficie freática, bajo condiciones
de presión atmosférica. Un tipo especial de
acuífero libre es el Acuífero SUSPENDIDO,
definido como un área de acumulación de agua
por encima de una capa impermeable de corta
extensión, en la zona no saturada.
ACUITARDO – es una clasificación
intermediaria entre el término acuífero y
acuicludo, definida como una capa semipermeable, que almacena y transmite
lentamente agua en una cantidad menor que
el acuífero.
El Acuífero es CONFINADO cuando
la roca acuífera es limitada por las capas
confinantes (impermeables) y esta bajo una
presión interna mayor que la atmosférica.
c) La SUPERFICIE POTENCIOMÉTRICA
es definida como una superficie imaginaria que
se encontrará a una altura correspondiente
a la presión hidrostática causada por el
confinamiento del acuífero.
ACUÍFUGO – es una capa impermeable,
que ni contiene ni trasmite agua.
Propiedades de los Acuíferos y
Flujo de agua subterránea
Los principios fundamentales del
movimiento del agua subterránea son descritos
en este ítem y comprenden la definición de
las características del acuífero, que controlan
el almacenaje y la transmisión del agua
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Sy = Caudal específico
y las leyes que rigen el flujo de las aguas
subterráneas.
El acuífero puede estar caracterizado
por las siguientes propiedades:
La porosidad de la roca acuífera, la
propiedad que caracteriza a los espacios
vacíos por donde pasa el agua, puede ser
clasificada en cuanto a su origen en primaria
y secundaria. La porosidad primaria de un
acuífero es aquella que se formó al mismo
tiempo que la roca acuífera. Consisten en
poros de las rocas sedimentarias. La porosidad
secundaria es aquella que se forma después
que se formó la roca acuífera, y en general
son fisuras, fracturas, juntas y canales de
disolución, entre otros.
La porosidad es un parámetro
cuantificable y los siguientes parámetros se
expresan así:
1. Porosidad (η): es el vacío de las rocas
o del suelo, expresado en porcentaje.
Es denominado también Porosidad
Total.
η = 100 Vv/V, donde η es la porosidad
(en porcentaje), (ecuación 1)
Vv: es el volumen de espacio vacío en
unidad de volumen de material (L3)
V: es la unidad de volumen del material,
incluyendo vacíos y sólidos (L3 )
2. Porosidad Efectiva (ηe): es la porosidad
por donde el fluido pasa, y se expresa
por la ecuación:
ηe = VD/V, donde ηe es la porosidad
efectiva,
VD : es el volumen de agua drenada
por gravedad y V, el volumen total del
cuerpo rocoso
La porosidad total y efectiva son
grandezas adimensionales y pueden ser
expresadas en porcentaje.
Sr = Retención específica
El Caudal Específico, también
denominado porosidad efectiva, se define
como el volumen efectivo de agua que puede
ser suministrada por un determinado material
rocoso.
3. Retención Específica (Re): es el
porcentaje de volumen de agua que
queda retenida.
La Porosidad Total es, por tanto, la
suma de la Porosidad Efectiva y la Retención
Específica.
La tabla 6 presenta algunos valores de
almacenamiento específico encontrados en la
literatura científica (Fetter,1994).
4. Movimiento de las aguas
subterráneas: es explicado por la Ley
de Darcy (1856), que afirma que la
cantidad de flujo en un medio poroso
es proporcional a la pérdida de carga
e inversamente proporcional al largo de
la trayectoria del flujo.
Henry Darcy, ingeniero hidráulico
francés, dedujo su ecuación a través de
estudios experimentales en columna de
arena.
En la columna de arena de la sección
transversal A y con una distancia L entre dos
piezómetros, se escurrió un volumen Q de
agua.
En la ecuación de Bernoulli, se
representan, entonces, las cargas totales
de la relación en un plano referencial (Todd
1959).
p1/γ + v12/2g + z1 = p2/γ + v22/2g + z2
+ h1
Donde:
p = presión
γ = peso específico del agua
v = velocidad del agua
La porosidad total puede ser expresada
por:
η = Sy + Sr
Donde:
g = aceleración de la gravedad
z = elevación con relación al plano
de referencia (Datum)
h1 = pérdida de carga
149
150
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Las velocidades v1 y v2 son
despreciadas pues tienen valores muy bajos.
La ecuación queda:
h1 = (p1/γ + z1) – (p2/γ + z2)
La pérdida de carga se define como
la pérdida de potencial dentro del cilindro de
arena. Esta pérdida de potencial es causada
por la pérdida de energía a través de la
resistencia al movimiento.
Darcy, entonces, muestra que el flujo
Q es proporcional a la pérdida de carga (h1) e
inversamente proporcional a L.
Q ~h1 e Q ~1/L
De esta manera, con la constante
K, la ecuación se expresa como:
Q = K.A.h1/L (L3/T), o
Q = K.A.dh/dl, y
v = Q/A = K.dh/dl,
Donde:
dh/dl es el GRADIENTE HIDRÁULICO
v= velocidad del flujo o velocidad
aparente o velocidad de Darcy (L/T)
K = Conductividad Hidráulica (L/T)
La velocidad de Darcy es en realidad
una tasa volumétrica de flujo por unidad total
de área (L3/T/L2) (Cleary en Ramos et al.,
1989). El área total de la sección transversal
de la columna de arena calculada por Darcy
contabiliza el volumen ocupado también por
los granos.
Por tanto, la velocidad real del flujo
varía de acuerdo con el medio y se expresa
así:
vreal = v/ηe,
Donde ηe = porosidad efectiva del
medio poroso
La ley de Darcy es válida para la mayoría
de las velocidades y litologías diferentes
(Cleary en Ramos et al., 1989). Pues v
aumenta gradualmente con el gradiente. Esta
ley no es válida tanto en velocidades muy
bajas (se desvía del comportamiento de
la recta),en arcillas muy compactas o en
velocidades muy altas, como en ciertos casos
de acuíferos fracturados (Cleary en Ramos et
al., 1989).
5. Conductividad Hidráulica (K): expresa
la facilidad con la cual el fluido es
transportado a través del medio poroso
(Bear, 1979). Posee dimensión escalar
(L/T) y es dependiente de la matriz
Tabla 6. Valores de Almacenamientos Específicos para algunos tipos de materiales (Fetter, 1994).
Material
Arcilla
Arcilla arenosa
Limo
Arena fina
Arena media
Arena gruesa
Arena muy gruesa
Gravas finas
Gravas medias
Gravas gruesas
Almacenaje Específico
Máximo
Mínimo
5
0
12
3
19
3
28
10
32
15
35
20
35
20
35
21
26
13
26
12
Media
2
7
18
21
26
27
25
25
23
22
151
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental y de la propiedad del fluido. Puede
ser definida también como la tasa
volumétrica de flujo por unidad de
área por unidad de gradiente (Cleary
en Ramos et al., 1989). El valor de
este parámetro está en función del
material geológico, cuanto mayor es la
permeabilidad del material, mayor es
su conductividad hidráulica.
La permeabilidad intrínseca (k) es
dependiente de la roca matriz y posee
unidad (L2). El cálculo de k puede ser dado
a través de varias expresiones, empíricas,
por derivaciones teóricas de la Ley de Darcy
o por consideraciones dimensionales con
verificaciones experimentales (Bear,1979).
En la industria del petróleo, la unidad de
medida de la permeabilidad intrínseca es el
darcy, que es equivalente a 9,87 x 10-9 cm2.
K = kγ/µ (L/T)
Donde:
k = es la permeabilidad intrínseca
µ = viscosidad dinámica del fluido
γ = peso específico; γ = ρg, en que
ρ es la densidad y g, la aceleración de la
gravedad.
Tabla 7- Variación de la permeabilidad intrínseca y conductividad hidráulica para sedimentos no
consolidados (Fetter,1994)
Material
Permeabilidad Intrínseca
Conductividad Hidráulica
(darcys)
(cm/s)
Arcilla
Limo, limos arenosos,
areno arcillosos, arenas y till
Arenas limosas, arenas finas
Arenas bien seleccionadas,
sedimentos glaciales
Gravas bien seleccionadas
10-6 a 10-3
10-9 a 10-6
10-3 a 10-1
10-2 a 1
10-6 a 10-4
10-5 a 10-3
1 a 10-2
10 a 10-3
10-3 a 10-1
10-2 a 1
152
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
La tabla 7 presenta variaciones
de las permeabilidades intrínsecas y
conductividades hidráulicas para sedimentos
no consolidados.
6. Transmisividad (T): es el flujo de agua
que se escurre a través de una faja
lateral vertical de ancho unitario y
espesor de camada saturada, cuando
el gradiente hidráulico es igual a 1. La
unidad de medida es (L3/T.L).
Su valor varía de valores menores que 0,50 a
mayores que 500 m3/h.m. En el primer caso,
el acuífero con aquel valor de transmisividad
atendería apenas las necesidades domésticas,
en el otro extremo, podrían atender a las
industrias, irrigación o al abastecimiento
público.(CETESB, 1974).
La Transmisividad puede ser calculada por la
siguiente ecuación:
T = K.b (L3/T.L)
Donde:
K = conductividad hidráulica (L/T)
b= espesor saturada del acuífero
La transmisividad indica, así, cuál
es el volumen de agua que se moverá en el
acuífero.
7. Coeficiente de almacenamiento (S):
se define como el volumen de agua
que sale o que entra en el acuífero por
unidad de área horizontal o por unidad
de variación de rebajamiento (CETESB,
1974). Es el volumen de agua que una
unidad permeable absorbe o trasmite
del reservorio por unidad de área por
unidad de cambio en la carga hidráulica,
siendo adimensional (Fetter, 1994).
agua de poros se expande, debido a la baja
de presión (Fetter. 1994).
El Almacenamiento Específico (Ss) es
por tanto el volumen de agua por unidad de
volumen de una formación saturada que es
almacenada o exhalada por compresión del
esqueleto rocoso y del agua por unidad de
variación de la carga hidráulica.
El Almacenamiento Específico (Ss) se
expresa por la ecuación:
Ss = ρg(α + ηβ),
Donde:
ρ = densidad del agua (M/L3)
g = aceleración de la gravedad (L/T2)
α = compresibilidad del esqueleto del
acuífero (1/(M/LT2))
η = porosidad
β = compresibilidad del agua (1/(M/LT2)
El Almacenamiento Específico posee
dimensiones 1/L y valores muy pequeños.
En acuíferos confinados, cuando la
carga hidráulica se reduce, la superficie
potenciométrica todavía permanece encima
de ese acuífero, manteniendo el acuífero
saturado, a pesar del agua liberada (Fetter,
1994).
En este caso, el Coeficiente de
Almacenamiento de un acuífero confinado se
expresa:
S = Ss.b, adimensional
Donde:
Ss = almacenamiento específico (1/L)
b = espesor del acuífero (L)
En la zona saturada, la carga hidráulica
crea presión, afectando el acomodo de los
granos minerales y la densidad del agua en
sus vacíos; con el aumento de la presión, el
esqueleto de la roca se expande, o se retrae
con el cese de la presión. Por otro lado, el agua
se contraerá con el aumento de la presión y/o
se expandirá cuando ésta cese.
De este modo, cuando la carga hidráulica
se reduce, el esqueleto de la roca se comprime,
reduciendo la porosidad efectiva y exhalando
agua. El agua adicional es liberada cuando el
El valor del coeficiente de almacenamiento
encontrado en acuíferos confinados es del
orden de 0,005 o menor (Fetter, 1994).
Para los acuíferos no confinados, el
espesor saturada varía con las variaciones del
volumen de agua almacenada, o, el agua es
drenada de los espacios de los poros, función
del Caudal Específico del acuífero.
S = Sy + bSs (adimensional)
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Donde:
Ss = almacenamiento específico
y bombeo de un acuífero, y si el río es influente
o efluente. Pueden demostrar los cambios
en las condiciones geológicas y calcular las
transmisividades utilizando los espacios entre
las líneas equipotenciales (Cleary en Ramos
et al., 1989).
El valor de caudal específico, en general,
es mucho mayor en varios grados de magnitud
del producto bSs. El almacenamiento, por
tanto, en esos casos es igual al caudal
específico.
El flujo de agua subterránea, en contacto
con medios de conductividad hidráulica
diferentes cambian la dirección, obedeciendo
a la Ley de Refracción, expresada como:
b = espesor saturada
Sy = caudal específico
8. Conceptos de Homogeneidad e Isotropía:
son propiedades del material rocoso, que
indica que el acuífero posee las mismas
propiedades en toda su extensión, o no.
El acuífero es homogéneo si presenta las
mismas características en toda su extensión.
Es heterogéneo, cuando las propiedades
hidráulicas varían espacialmente.
En términos de conductividad hidráulica,
el acuífero es homogéneo si K posee el mismo
valor en cualquier dirección en que es medido.
Es isotrópico si K en la dirección x es igual
que en la dirección y. La figura 4 presenta las
combinaciones posibles entre homogeneidad
y anisotropía.
9. Representación del Flujo de las
Aguas Subterráneas: el flujo de las
aguas subterráneas es representado
gráficamente por las líneas de flujo.
La Línea de Flujo es una línea imaginaria
que representa el flujo del agua subterránea y
su movimiento.
La Línea Equipotencial es la línea
que define puntos de igual carga hidráulica.
La línea de flujo indica la dirección del agua
subterránea. En acuíferos isotrópicos las líneas
de flujo cruzan las líneas equipotenciales en
ángulos rectos; en los anisotrópicos, las líneas
de flujo cruzan las equipotenciales en un
ángulo indicado por el grado de anisotropía y
la orientación del tensor elipsoidal del gradiente
de carga hidráulica (Fetter, 1994).
Las líneas de flujo y las líneas
equipotenciales forman mapas
potenciométricos.
Los mapas potenciométricos pueden ser
usados para estimar las direcciones del flujo,
las velocidades y áreas de recarga, descarga
K1/K2 = tg O1/tg O2
Los cambios de K pueden ser observados
a través de los espacios entre las líneas
equipotenciales. Otro factor que influye en
estos espacios es la reducción de la espesor
del acuífero (Bear, 1979).
La figura 5 presenta las diversas formas
de líneas de flujo y equipotenciales que pueden
ser encontradas.
El ejemplo de las aguas superficiales,
se define también como el divisor de las aguas
subterráneas, que es una línea que separa
flujos que se dirigen a las zonas de descargas
diferentes.
Los ríos influentes son definidos como
los ríos que aportan agua al acuífero. Los ríos
efluentes son abastecidos por el acuífero.
Hay casos en los cuales el río aporta agua
al acuífero, pero no está en contacto con
él, así como tampoco existe relación entre
el río y el acuífero (confinado por camada
impermeable).
Una estimativa para la determinación
de la recarga de agua subterránea en una
cuenca hidrográfica está basada en el uso de
hidrogramas de 2 o más años consecutivos,
por medio de la recesión de la escorrentía
básica, explicado en Fetter (1994).
Los valores de descarga de un puesto
fluviométrico son colocados en gráficos
bilogarítmicos de caudal por tiempo. Las
escorrentías básicas están definidas en el
gráfico, considerando su partida cuando se
inicia la caída del nivel en el verano (que se
encuentra por encima del nivel freático) y
termina cuando ocurre la primera descarga
de la primavera. La descarga potencial total
de agua subterránea es el volumen de agua
subterránea que sería descargado en una
recesión completa (Fetter, 1994).
153
154
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Figura 4. Combinaciones posibles entre homogeneidad y
anisotropía (Freeze y Cherry, 1979)
Ese volumen puede ser expresado
por:
Vtp = Q0.t1/2,3
Donde:
Vtp = volumen de descarga potencial total de
agua subterránea (L3)
Q0 = escorrentía básica al inicio de la recesión
(L3/T)
10. Ecuación Fundamental del Flujo de
agua subterránea: en teoría, ella es
propuesta para acuíferos confinados
y libres; asume las tres componentes
diagonales de un tensor de nueve
componentes (Cleary en Ramos et al.,
1989).
δ[Kxx.δH/δX]/δX + δ[Kyy.δH/δY] + δ[Kzz.δH/δZ]
+ W(X, Y, Z, t) = Ss.δH/δt
T 1 = tiempo que se necesita para que la
escorrentía vaya de Q0 a 0,1 Q0 (T)
Donde:
La recarga de agua subterránea es
la diferencia entre la descarga potencial de
agua subterránea que permanece en el fin
de la recesión de un período con la descarga
potencial total del agua subterránea al inicio
de la próxima recesión.
Kxx, Kyy, Kzz = componentes principales del
tensor de conductividad hidráulica
La escorrentía básica potencial, V1 (L3),
que permanece en un tiempo t (T) después
del inicio de un período de recesión está dado
por:
Vt = Vtp/10(t/t1)
El cálculo asume que: no existe un
uso irrecuperable de agua subterránea en la
cuenca, de modo tal que, todo el caudal de
agua subterránea está dado por la escorrentía
de los ríos (Fetter, 1994).
H = carga total
Ss = coeficiente de almacenamiento
específico
W = fuentes o sumideros de agua del
acuífero
t = tiempo
δ = representación de la derivada parcial
d) P o t e n c i a l i d a d y d i s p o n i b i l i d a d
del recurso hídrico subterráneo
La evaluación de la potencialidad y
de la disponibilidad de los recursos hídricos
subterráneos es un capítulo importante dentro
de la hidrogeología, pues aporta bases para el
establecimiento de la gestión de los recursos
hídricos.
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Figura 5. Situaciones típicas de las líneas de flujo y
equipotenciales (Bear,1979).
La evaluación de la potencialidad
engloba los estudios básicos de hidrogeología,
caracterizando la dinámica de los sistemas
acuíferos, y su productividad en vista de buscar
principalmente abastecimientos humanos,
industriales y agropecuarios.
La caracterización del potencial y el perfil
socio-económico de la región son parámetros
de análisis, pues establecen un escenario del
consumidor, así como establecen números
para los cálculos de la disponibilidad de los
recursos hídricos subterráneos.
La potencialidad puede ser definida
en base a los cálculos de reservas. Según
Costa (en Feitosa y Manoel Filho, 1997), la
escuela francesa clasifica las reservas en
cuatro tipos:
•
Reservas reguladoras – es el volumen de
agua libre almacenada por el acuífero por
la recarga importante, siendo sometidas
al efecto de la variabilidad del ciclo
hidrológico.
Esta reserva puede ser calculada por
la expresión:
Reserva Reguladora =T.i.L,
155
156
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Donde:
T = transmisividad hidráulica del acuífero
(L/T)
i = gradiente hidráulico del flujo de agua
subterránea
L = largo de la frente de escurrentía
Un segundo cálculo es dado por Costa (op.
cit,)
Reserva Reguladora = A.∆h.ηe
Donde:
A = área de ocurrencia del acuífero (L2)
∆h = variación del nivel de agua (L)
ηe = porosidad efectiva
Por fin, la reserva puede ser calculada con la
ecuación:
Reserva Reguladora = ∆h.A.S,
Donde,
∆h = variación de nivel
A = área de ocurrencia del acuífero
S = coeficiente de almacenamiento
•
Reservas permanentes – denominadas
seculares y profundas, son la cantidad
de agua almacenada en el acuífero que
no varían con las estaciones del año, y sí
por períodos de varios años.
Las reservas permanentes son estimadas por
las ecuaciones:
En el caso de acuíferos no confinados, el
estimado es dado por la ecuación:
Reserva Permanente = A.b.?ηe
Donde:
A = área de ocurrencia del acuífero (L2)
b = espesor media del acuífero (L)
ηe = porosidad efectiva
h = carga hidráulica media encima de la
base de la camada confinante (L)
•
Reservas totales o naturales – es la
sumatoria de las dos reservas descritas
arriba y es el volumen total de agua
almacenada en un acuífero.
• Reserva de explotación o recursos – son
definidos como la cantidad máxima de agua
que podría ser explotada de un acuífero,
sin riesgos o perjuicios al manantial. Estas
reservas son las reservas reguladoras
y parte de las reservas permanentes y
corresponden al concepto americano de
safe yield.
La disponibilidad del recurso hídrico puede ser
estimada realizando estudios de consumo de
agua subterránea por los cálculos de números
de pozos activos por actividades humanas,
estimando el volumen explotado (por un tiempo
definido – m3/s, m3/año, etc.) substrayendo los
valores de reservas estimadas.
Esos cálculos son estimados en locales donde
no existen bases de datos suficientes para
precisar esos valores. Sin embargo, aportan
buenos indicadores para la planificación
y gestión de los recursos hídricos de una
región.
La figura 6 muestra la importancia de las aguas
subterráneas en América Latina.
La calidad de las aguas subterráneas es hoy
el mayor motivo de preocupación para los
organismos de gestión, ya que la contaminación
se hace presente ante innumerables elementos
contaminantes ya detectados, provenientes de
fuentes diversas.
En la planificación y gestión de los recursos
hídricos se utilizan como estrategias de
protección de acuíferos las cartas de
vulnerabilidad de acuíferos y riesgo potencial
de contaminación.
La metodología GOD (Foster y Hirata, 1991) es
presentada para los estudios de vulnerabilidad
de acuíferos y riesgos a la contaminación.
Donde,
La vulnerabilidad de un acuífero se define
como la mayor o menor capacidad del mismo
de sufrir contaminación. Ella representa las
características intrínsecas del acuífero que
determinan una mayor o menor susceptibilidad
a la contaminación.
S = coeficiente de almacenamiento
De este modo, la vulnerabilidad es función de:
Ac = área de ocurrencia del acuífero
confinado (L2)
•
En acuíferos confinados:
Reserva Permanente del acuífero confinado
= Ac.h.S (L3) + A.b.?ηe
Inaccesibilidad de la zona saturada que por su vez es función del grado de
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental •
confinamiento del acuífero, la profundidad
del nivel freático o del acuífero, contenido
de humedad de la zona no saturada
y conductividad vertical hidráulica del
acuiperm o acuitardo.
La capacidad de atenuación de los
contaminantes en la zona no saturada – se
relaciona con la distribución del tamaño del
grano y las fisuras del acuiperm o acuitardo
y con la mineralogía del acuiperm o de la
matriz del acuitardo.
Foster y Hirata (1991) recomiendan
la evaluación de la vulnerabilidad para
cada contaminante o clase contaminante
(nutrientes, patógenos, microorganismos,
metales pesados, etc.), para cada grupo de
actividades contaminantes (saneamiento in
situ, cultivos agrícolas, disposición de efluentes
industriales, etc.).
La tabla 8 presenta una síntesis de las
principales actividades potencialmente
generadoras de carga contaminante en el
suelo.
Las limitaciones de la metodología son: la
ausencia de informaciones suficientes y de
datos confiables. La interpretación de los
mapas de vulnerabilidad debe ser hecha con
mucha precaución, ya que, el concepto no
posee validez científica.
La clasificación de vulnerabilidad de los
acuíferos se muestra en la Figura 7.
Foster (1987 en Foster y Hirata, 1991) definió
el riesgo a la contaminación de las aguas
subterráneas como la interacción entre la carga
contaminante, que es o será aplicada al suelo
por las actividades humanas, y la vulnerabilidad
del acuífero a la contaminación, de acuerdo
con sus características intrínsecas.
Los autores presentan la localización de
los estudios de vulnerabilidad y riesgo a la
contaminación dentro de un esquema general
de evaluación y administración del recurso
hídrico. La determinación de riesgo tendría
el objetivo de identificar los acuíferos más
vulnerables y las actividades potenciales al
riesgo máximo de contaminación, con el fin
de establecer estrategias para la protección
de los acuíferos para las próximas etapas
(investigación y monitoreo de campo).
e) Modelos de simulación de flujo de
agua subterránea
Los modelos de simulación matemática
son instrumentos de análisis para la mejor
comprensión de las condiciones hidrogeológicas
de una cierta área de estudio, y prever
situaciones futuras o pasadas, partiendo de
una situación real presente.
Actualmente los modelos matemáticos son
empleados comúnmente para estudios
hidrogeológicos, principalmente en estudios de
definición de perímetros de protección de pozos
y contaminación de aguas subterráneas.
En gestión de acuíferos, los modelos
matemáticos son útiles para componer
diversos escenarios futura de explotación, de
acuerdo con el crecimiento de la demanda,
definida por el crecimiento socioeconómico
de la región.
La aplicación de modelos de simulación
se basa en la ejecución de varias básicas,
que se inicia con la elaboración del Modelo
Conceptual del área de estudios.
Modelo Conceptual – es el producto de
la evaluación de los datos hidrogeológicos
con vistas a caracterizar una situación
hidrogeológica en alguna región de interés.
Los elementos del modelo conceptual son
(Domenico y Schwartz, 1997):
1. Esbozo hidrogeológico – contiene los
principales rasgos hidrogeológicos
definidos por investigaciones geológicas y
ensayos hidráulicos. Es la síntesis acerca
de las informaciones de forma, espesor,
propiedades hidráulicas de las unidades
geológicas regionales, la distribución de
carga hidráulica y tasas de recarga de las
aguas subterráneas;
2. Condiciones de contorno – son definidas
a lo largo de los límites del dominio de la
simulación (tope y base), con la finalidad
de delimitar la región que será modelada.
Esas condiciones son requeridas para la
solución de cualquier ecuación de flujo
de agua subterránea. Las condiciones de
contorno más utilizadas son: contornos
específicos de carga hidráulica y contornos
específicos del flujo. La condición de no
flujo es un caso especial de contorno de
flujo, y de un contorno de flujo a carga
constante, un caso especial de contorno
de carga específica. Cada condición de
contorno puede proporcionar una zona
157
158
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Figura 6 – Importancia del agua subterránea para el abastecimiento de agua potable
en la Región Latinoamericana y Caribeña (Foster, Ventura y Hirata, 1987)
de recarga o descarga. Las condiciones
de contorno pueden ser caracterizadas
por los rasgos hidrogeológicos como
divisor de aguas subterráneas, una unidad
acuífera de espesor fino y conductividad
hidráulica baja. En modelos transientes,
donde la carga hidráulica varía en función
del tiempo, es necesaria la definición de
condición inicial para la simulación en
tiempo cero.
La simulación del flujo de agua subterránea
se calcula por la solución numérica de una
ecuación de flujo de agua subterránea.
Los métodos numéricos son utilizados para
resolver ecuaciones diferenciales parciales
de la ecuación de flujo, en las cuales la carga
hidráulica es desconocida.
Los principales enfoques numéricos utilizados
para la ecuación de flujo de agua subterránea
son:
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Figura 7. Sistema GOD para la evaluación del
índice de vulnerabilidad del acuífero (compilado por Foster,
1987)
1. Método de las diferencias finitas – se
utiliza la discretización (el área de estudio
es subdividida en mallas o redes)regulares,
en bloques rectangulares, en los que para
cada célula es definida un espesor m y un
volumen mx y en el modelo bidimensional.
En el modelo tridimensional, con acuíferos
y acuitardos, las unidades individuales son
caracterizadas verticalmente en células de
espesores específicos. Los espacios
de las líneas y columnas pueden variar,
pero es común un espaciamiento
constante. Los nódulos representan
puntos de la malla donde la carga
hidráulica es desconocida.
datos que crearía los rasgos considerados más
importantes del modelo natural.
Básicamente el modelo debe contener, en los
nódulos o en las células, informaciones sobre
la conductividad hidráulica, transmisividad,
almacenamiento y flujos por fuentes o sumideros
(recarga, bombeo y evaporación), así como las
2. Método de elementos finitos
– la discretización es hecha con
elementos triangulares, permitiendo
así una mejor distribución de los
puntos de los nódulos. Es indicado
para definir los contornos de acuíferos
de formas irregulares, de manera que
los nódulos puedan coincidir con los
pozos de monitoreo o con los rasgos
geográficos.
La figura 10 presenta dos enfoques
numéricos.
El modelo conceptual es la fuente
de información para el modelaje
matemático, pues los datos son
originados de este primer modelo.
La aplicación del modelo matemático
implica la creación de un banco de
Figura 8. Esquema conceptual del riesgo de
contaminación de aguas subterráneas (modificada de
159
160
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Tabela 8. Resumen de actividades potencialmente generadoras de carga contaminante
al subsuelo (Foster y Hirata, 1991). Las actividades en letra mayúscula son de ocurrencia más
frecuente en América Latina.
Actividad
Características de la carga contaminante
Categoría de
Principales Relativa Desvío
Distribución
tipos de carga
de
contaminantes hidráulica
suelo
Urbanización
SANEAMIENTO SIN ALCANTARILLADO
- Fugas o desagües (a)
LAGUNAS DE OXIDACIÓN
DE DESAGUES (a)
- Aplicación desagües al suelo
DESCARGA DESAGUES AL RIO
- Lixiviación de rellenos/ botadores (a)
- Almacenamiento de combustibles
- Drenaje por sumideros
u/f P – D
u P – L
n f o
n f o
+
+
u/r P
u/r P – D
u/r P – L
u/r P
u/r P – D
u/r P – D
o f n
++
n s o f
+
n o f
++
o s h
o
s o
+
*
*
*
*
*
*
*
Industrial
Fugas de tanques/ tuberías (b)
Derrames accidentales
LAGUNAS DE EFLUENTES
AL SUELO
APLICACIÓN DE EFLUENTES AL RIO
DESCARGA EFLUENTES AL RIO
Lixiviación de botadores
u P – D
u P – D
o h
o h
+
*
u P
u P – D
u P – L
u/r P
o h s
++
o h s
+
o h s
++
o h s
*
Drenaje por sumideros
Precipitaciones aéreas
u/r P
u/r D
o h
++
s o
*
*
*
Agrícola
a. CULTIVO DEL SUELO
- CON QUIMICOS AGRICOLAS
r D
no
- E IRRIGACION
r D
n o s
+
- con todos
r D
n o s
- IRRIGACION DE AGUAS
r D
n o s f
+
RESIDUALES
b. Cría de ganado/procesos r P
f o n
++
de cosechas
- lagunas de efluentes
r P - D
n s o f
- descarga efluentes al suelo
r P - L
o n f
++
- descarga efluentes al río
Extracción de Minerales
Modificación régimen hidráulico
Descarga de agua del drenaje
LAGUNAS DE RELAVES
LIXIVIACION DE BOTADEROS
r/u P - D
r/u P - D
r/u P
r/u P
(a) puede incluir componentes industriales
(b) puede ocurrir también en áreas no industriales
(c) intensificación presenta el principal riesgo de contaminación
carga
P/L/D puntual/ lineal/ difusa u/r urbano/ rural
s h
h s
++
h s
+
s h
*
*
*
*
*
*
n compuestos de nutrientes
f patógenos fecales
o compuestos microorgánicos y/o
orgánica
s salinidad
h metales pesados
161
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental RECONOCIMIENTO DE
AGUAS SUBTERRÁNEAS
POR INVENTARIO DE POZOS
MAPEO GEOLÓGICO
MAPEO HIDROGEOLÓGICO
ESTIMACION DE LAS
CARACTERÍSTICAS
HIDRÁULICAS Y
RECARGA DE
ACUÍFEROS
DEFINICIÓN DEL
RÉGIMEN DEL FLUJO
REGIONAL DE AGUAS
SUBTERRÁNEAS
MAPEO DE
VULNERABILIDAD
DE ACUÍFEROS
RECONOCIMIENTO
DE CARGA
CONTAMINANTE
AL SUBSUELO
EVALUACIÓN PRELIMINAR DE
RECURSOS HÍDRICOS SUBTERRÁNEOS
DETERMINACIÓN DE RIESGO DE
CONTAMINACIÓN DE
AGUAS SUBTERRÁNEAS
EVALUACIÓN FINAL DE RECURSOS
HÍDRICOS SUBTERRÁNEOS
(después Programa de
Monitoreo Operacional)
INVESTIGACIÓN DE ACTIVIDADES
CONTAMINANTES Y LA CALIDAD DE
AGUAS SUBTERRÁNEAS
POLÍTICA DE ADMINISTRACIÓN
DE AGUAS SUBTERRÁNEAS
(Control de explotación)
ESTRATEGIAS DE PROTECCIÓN
DE AGUAS SUBTERRÁNEAS
(Tratamiento de efluentes,
planificación urbana, etc.)
(zonas de protección)
MONITOREO PARA CONTROL
Y PROTECCIÓN DE
AGUAS SUBTERRÁNEAS
Figura 9. Posición de la determinación del riesgo de contaminación de aguas subterráneas en el
esquema global de evaluación y administración del recurso hídrico sanitario.
condiciones iniciales y de contorno (Domenico
y Schwartz 1997).
El modelo pasa entonces por una
CALIBRACIÓN, o sea, por un proceso de
ajuste entre parámetros seleccionados, entre
cargas hidráulicas medidas y previstas, o
de datos hidrogeológicos relevantes, como
cambios de flujo de drenajes entre puntos de
monitoreo. Esta etapa tiene como objetivo
evaluar los resultados del modelo.
El ajuste por tentativa y error es el procedimiento
más comúnmente usado, haciendo ensayos
hasta que el error sea eliminado. Este
ajuste se realiza por la variación sistemática
de parámetros del modelo (conductividad
hidráulica, almacenamiento, flujos o
condiciones de contorno), pudiendo o no existir
procedimientos automatizados en software.
Este proceso de calibración es una etapa
importante para el uso de modelos matemáticos,
ya que los sistemas hidrogeológicos son poco
162
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
conocidos, y por eso, esos modelos necesitan
de varios ajustes para eliminar los errores
ocasionados por las diferencias entre los
parámetros medidos y los previstos.
Los procedimientos para una mejor calibración
dependen de cada caso, y deben ser dirigidos
para que los errores sean pequeños en relación
a la carga hidráulica total.
Los modelos estocásticos vienen siendo
desarrollados para estudio de transporte de
contaminantes, en los casos en los cuales
las heterogeneidades geológicas naturales,
(que son responsables por los efectos de la
dispersión) son preponderantes (Cleary en
Ramos et al., 1979).
Estos procedimientos pueden estar basados
en:
f)La calidad de las aguas
1. Error Medio = 1/n Σni=1 (hm – hs)i
2. Error Medio Absoluto = 1/n Σni=1|(hm – hs)i|
3. Error de la Raíz Cuadrada de la Media =
[1/n Σni=1|(hm – hs)2i|]0,5
Este ítem tiene como objetivo abordar los
aspectos físico-químicos del agua subterránea
y su calidad para el consumo humano. En la
contaminación de las aguas subterráneas,
será presentada los principales fundamentos
teóricos.
n es el número de puntos donde las
comparaciones son hechas, hm es la carga
hidráulica medida en un punto i y hs la carga
hidráulica simulada en el mismo punto.
El último error es indicado como la mejor
medida cuantitativa, si los errores fueran
distribuidos normalmente; sin embargo
otros procedimientos son necesarios para
la calibración del modelo, en adición a las
estimativas del error, como chequear las
direcciones y gradientes de flujo (Domenico y
Schwartz 1997).
Después de la fase de calibración del modelo,
se ejecuta un ensayo de verificación del
mismo, con vistas a evaluar si el modelo
muestra una representatividad válida del
sistema hidrogeológico estudiado. Usualmente
ese ensayo es hecho simulando una condición
particular donde se tenga una respuesta
medida conocida.
Después de esa etapa de verificación el
modelo puede ser utilizado para la simulación
de escenarios diversos de acuerdo con los
objetivos del proyecto.
Los modelos tienen como objetivo presentar
una visión más amplia de determinada
situación hidrogeológica, pero no producen
números incuestionables, sus resultados
representan una simplificación de una realidad
más compleja, por lo tanto, con posibles
correcciones (Cleary en Ramos et al., 1979).
Los modelos son instrumentos de análisis del
profesional para tomar decisiones técnicas de
la mejor manera posible (Cleary en Ramos et
al., 1979).
Los modelos aplicados son determinísticos en
su estructura, o sea, engloban características
físicas de los acuíferos sin el elemento
de falta de certeza en sus previsiones.
ASPECTOS DE HIDROQUÍMICA Y CALIDAD
- La composición físico-química de las aguas
subterráneas es el producto de las diversas
reacciones químicas que tienen lugar durante
la infiltración de las aguas para la zona
saturada y durante el tiempo que permanecen
y se mueven en el acuífero.
Los procesos de concentración del agua se
inician con el enriquecimiento de gases e
iones en la atmósfera en el ciclo hidrológico. La
mayor parte del agua de precipitación que se
infiltra en el suelo, volverá rápidamente al ciclo.
Sin embargo, un pequeño porcentaje alcanza
grandes profundidades por un largo tiempo de
residencia, formando el agua subterránea.
Durante el proceso de infiltración, la velocidad
del flujo es muy lenta, pudiendo así reaccionar
con el medio y dar inicio a las reacciones que
modifican su composición química original.
En el acuífero, estos procesos actúan con
mayor intensidad en el agua y pueden
presentar grandes variaciones debido a la
heterogeneidad del medio rocoso.
Existen casos excepcionales en los cuales el
agua subterránea no proviene directamente
del agua meteórica; son las aguas juveniles
(o geotérmicas) y las conatas.
Las aguas juveniles son provenientes de las
aguas de precipitación que se infiltran en
regiones activas, por ejemplo volcanes o fallas
de grandes profundidades. En estos lugares,
ellas adquieren mayor temperatura, presión y
se enriquecen de gases y sales minerales.
Las aguas conatas tienen origen singenético
con la roca almacenadora. Generalmente
son aguas marinas que fueron aprisionadas
durante la formación del acuífero.
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental La composición química de las aguas
subterráneas es producto de una serie de
procesos de mineralización, siendo aquí
discriminados los más importantes.
La concentración en iones o en elementos se
hace por la disolución y por los ataques de
substancias contenidas en las rocas por donde
el agua atraviesa (Schoeller, 1962).
Así, los fenómenos de enriquecimiento de la
composición química del agua son:
1) Disolución:
1.1)D e los gases: los principales gases
encontrados en el agua son N2, Ar, O2. H2
, He, CO3, NH3 y CH4. En la infiltración,
el equilibrio entre el agua y los gases
se realiza rápidamente sobre presión
atmosférica. Ya en la región arriba de un
acuífero existe una cierta inestabilidad
pudiendo, sin embargo, entrar en equilibrio
dinámico en caso de existir un régimen de
movimiento permanente entre el gas y el
agua.
1.2)De las sales: la disolución de substancias
contenidas en las rocas es función de dos
fenómenos: la disociación y la ionización
de un elemento.
2) A t a q u e Q u í m i c o : d e c o m p l e j a
comprensión, engloba muchas reacciones,
que resultan en el enriquecimiento de
elementos químicos en el agua. Los
principales agentes del ataque químico
son:
2.3)Hidratación: es el proceso de alteración
más común de muchos minerales,
representando el proceso inicial de ataque
químico. Es definido como la penetración
de la molécula de agua en el sistema
reticular de los cristales de un mineral.
2.4)H idrólisis: es uno de los agentes de
ataque de ciertas substancias, tales
como silicatos. Sin embargo, no posee la
propiedad de reaccionar y descomponer
totalmente los minerales, pues ella tiende
a entrar en equilibrio rápidamente con la
reacción inversa. Para que la hidrólisis se
procese, es necesaria la eliminación de
ciertos elementos del medio, o el aporte
de ciertos iones, de modo que se “rompa”
el equilibrio establecido. La eliminación
de iones se dará por disociación de algún
elemento (ácido carbónico, por ejemplo).
Los elementos hidrolisables generalmente
son sales de bases fuertes.
2.5)O xidación y reducción: el proceso
de oxidación frecuentemente ocurre
en acuíferos que almacenan aguas de
origen superficial (Schoeller, 1962).
Estos fenómenos se procesan con mayor
intensidad en la zona de infiltración, más
específicamente entre el nivel del suelo
y la superficie del nivel freático (donde el
aire, o el oxígeno y el agua coexisten). En
el acuífero, la oxidación se procesa con
menor intensidad, siendo que, a grandes
profundidades, la reacción casi no ocurre.
Cuando el oxígeno es insuficiente, se da
la retirada de estos dos óxidos, sulfatos,
nitratos y nitritos. Los productos de la
reacción son generalmente H2, H2S, CH4
y en menor frecuencia, S-, NO2-, NH4+,
Fe++ y Mn. El Potencial de Oxi-Reducción
(potencial redox) es la variación de la
energía debido a la adición o substracción
de electrones, con vistas a posibilitar la
estabilidad de un elemento en un estado
dado de oxidación.
El potencial redox se representa con el símbolo
eH y por la ecuación:
eH = eHo + (RT/nF). ln (<Ox>/<Red>)
<Ox> = concentración molar (actividad) del
cuerpo oxidado
<Red> = concentración molar del cuerpo
reducido
eH = potencial medido en Volts
eHo = potencial del electrodo, cuando Ox =
Red
R = constante del gas
T = temperatura absoluta
N = número de electrones, o diferencia de
electrones entre los cuerpos oxidados y los
reducidos
F = Faraday = 96.540 Coulombs
El eH tiene la propiedad de caracterizar
el medio en función de la oxidación y la
reducción. Él mide la capacidad del ambiente
de aportar electrones a un agente oxidante, o
de retirar electrones de un agente reductor. En
el agua del suelo, la solución es compleja, pues
existen innumerables reacciones que ocurren
en el medio, siendo difícil su identificación y
por tanto, la determinación de eH de cada
reacción. Para la interpretación de ambientes
hidrogeológicos se utilizan los diagramas de
eH-pH. Estos gráficos indican los campos de
oxi-reducción x pH que pueden ocurrir en la
naturaleza para cada elemento.
163
164
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Figura 10. Comparación de los métodos de diferencias finitas y elementos finitos. (a)
Acuífero Hipotético; (b) enfoque posible de diferencias finitas; (c) enfoque posible de elementos
finitos (Mercer y Faust, en Stone 1999).
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental 2.6)A taque de los Ácidos: el ataque de
los ácidos en las rocas proviene del gas
carbónico, del ácido nítrico, del ácido
nitroso, del ácido sulfúrico y de los ácidos
orgánicos. El Gas Carbónico es originario
de la respiración de los organismos,
microorganismos y de la descomposición
de la materia orgánica existente en
el suelo (principal fuente), del ataque
químico del carbonato existente por los
ácidos orgánicos y de su disolución en
la atmósfera. El ácido sulfúrico es el
producto de la oxidación de los sulfuros,
atacando sobre todo a los carbonatos. El
ácido nítrico y nitroso provienen de los
fenómenos de nitrificación y de los ácidos
orgánicos del suelo, son resultantes de
la descomposición de vegetales por las
bacterias; a pesar de ser inestables,
poseen suficiente tiempo de vida para
atacar a los carbonatos. Los ácidos
orgánicos son: butírico, fórmico, acético,
propiónico, oxálico, fumárico, cítrico,
tánico, láctico, valeriánico y proxínico.
3) F e n ó m e n o s M o d i f i c a d o r e s : L o s
fenómenos modificadores son procesos
secundarios que cambian la composición
química del agua. Los más importantes
son identificados a continuación:
3.1) Reducción de los Sulfatos: ocurre en
el agua subterránea y está relacionada
con la presencia de materia orgánica.
En aguas con contenido anómalo muy
reducido de sulfato, están presentes
e l e m e n t o s c o m o H 2S , s u l f u r o s
e hiposulfitos. Generalmente esta
reducción de sulfatos está relacionada
con regiones de turfa, lignitos, carbón y
petróleo. La reducción se atribuye a los
microorganismos (bacterias) existentes
en la materia orgánica.
3.2) Intercambio de Bases: es la propiedad
de intercambiar iones de la roca con
el agua que está en contacto a través
de la absorción. Este intercambio
de bases se realiza a través de tres
tipos de absorción, siendo una de
ellas intermediaria entre las otras
dos. La absorción física o de Van Der
Waals posee una unión débil entre el
absorbente y el absorbido; la absorción
química, se caracteriza por las uniones
fuertes de valencias y la intermediaria,
es donde ocurren los dos fenómenos
simultáneamente.
En general, el intercambio de bases ataca
principalmente los cationes fijándose en
la superficie o aun en el interior de las
substancias, siendo que, los iones bivalentes
se fijan mejor que los monovalentes.
Estas sustancias poseen la capacidad de
absorber e intercambiar bases y están
representadas por los minerales arcillosos,
minerales del Grupo de las Zeolitas, hidróxido
de hierro y substancias orgánicas.
De una manera general, la fijación se dará en
la siguiente secuencia: H – Rb – Ba – Sr – Ca
– Mg – K – Na – Li, en orden decreciente, en
función del tipo de material arcilloso.
3.3) Concentración: el aumento del
contenido de sales disueltas en el
agua se realiza de dos maneras:
por disolución de nuevas cantidades
de sales, que es función directa de
la litología, y por evaporación, de
influencia esencialmente climática.
Los factores principales que influyen
en la concentración por disolución son
la temperatura, la presión, el área de
la superficie de contacto, volumen de
agua de contacto y solubilidad de los
elementos constituyentes del contacto.
La concentración de los elementos
alcanzará un cierto límite, pues el agua
tenderá a entrar en equilibrio con la roca
de contacto. Este equilibrio es función
del tiempo, de la naturaleza del terreno
y de la diferencia de concentración de
las sales del agua y del terreno.
La solubilidad de las sales es el resultado de la
combinación de diversos iones que se forman
en el agua. Las sales más comunes y que
se disuelven en gran cantidad son carbonato
de calcio, carbonato de magnesio, cloruro de
sodio y sulfato de calcio. La concentración
será mayor cuanto mayor sea el período de
tiempo de trayecto y menor la velocidad de
circulación.
La concentración por evaporación posee la
misma regla que la disolución; sin embargo,
la evaporación ocurre en regiones de clima
pre-desértico. La primera precipitación que
ocurre es la del carbonato de calcio, después
la del yeso, el carbonato o el sulfato de sodio.
En estas regiones las aguas serán salobres,
con elevado contenido de residuo seco debido
a la intensa evaporación.
La composición química resultante de las
aguas podrá o no ser utilizada para diversas
actividades humanas (como p. ej: actividades
industriales, agropecuarias y de abastecimiento
humano), siendo que cada actividad tendrá
165
166
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
exigencias de mayor o menor restricción. Los
patrones de potencialidad de las aguas para
el consumo humano es el más exigente y
restrictivo.
La Organización Mundial de la Salud presenta
patrones de potencialidad para agua de
consumo humano, cuya síntesis se encuentra
en la tabla 9.
C O N TA M I N A C I O N D E L A S A G U A S
SUBTERRANEAS – la hidrogeología de los
contaminantes es una ciencia relativamente
nueva, que se inició ante los varios casos de
contaminación de acuíferos, por la existencia
de muchos tipos de fuentes de contaminantes
y por consistir en un problema a largo plazo, en
vistas de que la remediación para el problema
es muy complicada y costosa, y no siempre
produce resultados satisfactorios.
Fetter (1999) presenta una vasta gama
de tipos de contaminantes encontrados
en el agua subterránea, y consisten en
general en compuestos orgánicos sintéticos,
hidrocarbonatos, cationes y aniones
inorgánicos, patógenos y radionuclídeos.
Los estudios de contaminación del agua
subterránea son muy complejos, pues el
comportamiento de los contaminantes es
complejo. Algunos pueden sufrir procesos
de biodegradación transformándose en otros
compuestos no contaminantes, o mucho más
nocivos para la salud, otros pueden estar
presentes en el agua subterránea en forma
disuelta y en la fase insoluble, o aún, presentar
fases más y menos densas que el agua.
Los contaminantes sufren varios procesos
de atenuación en el suelo hasta llegar al
acuífero. Los procesos que ocurren en la zona
no saturada son la dilución hidrodinámica,
sorción iónica, intercambio iónico, hidrólisis,
complexación, transformación bioquímica
volatilización. Los acuíferos más vulnerables
a la contaminación son los no confinados,
especialmente si el nivel freático es poco
profundo (Foster y Hirata 1991).
Los patrones de potabilidad definen
la concentración permitida en el agua
para consumo humano y los principales
contaminantes del agua subterránea.
Los patrones de potabilidad, como los expuestos
en la tabla 9, definen la concentración permitida
en el agua para el consumo humano.
Las fuentes de contaminación son también
innumerables y de diversas formas. Fetter
(1999) presenta la clasificación de la Office
of Technology and Assessment (OTA) del
Congreso de los Estados Unidos, que lista más
de 30 fuentes potenciales de contaminación
de agua subterránea, dividiéndolas en 6
categorías:
1) Fuentes proyectadas para el lanzamiento
de sustancias: 1.1) fosas sépticas y
sumideros para uso doméstico – que
poseen como contaminantes potenciales
una variedad de componentes orgánicos
e inorgánicos (indicadores: DBO, DCO,
Coliformes Fecales, Streptococos,
nitrógeno total, amonia, nitrato,
fósforo total e ortofosfato); 1.2) pozos
de inyección – usados para lanzar
efluentes y otros líquidos en zonas de
subsuperficie por debajo del nivel del
agua, teniendo como contaminantes
efluentes peligrosos, agua salobre de
pozos de petróleo, escurrentía urbana
y rural, alcantarillado municipal, agua de
retorno de refrigeración y de calefacción,
líquidos para aumentar la recuperación
del aceite en campos de petróleo,
agua tratada para recarga artificial
y fluidos usados en la minería. 1.3)
Contaminantes aplicados en terrenos
por sistemas de irrigación – efluentes
municipales e industriales tratados o no
tratados, como la borra de tratamiento
de efluentes como fertilizantes del suelo,
conteniendo nitrógeno, fósforo, metales
pesados y componentes orgánicos, son
contaminantes potenciales.
2) Fuentes proyectadas para almacenar,
tratar y/o disponer sustancias de
relleno sanitarios: 2.1) a pesar de que
estas construcciones sean hechas para
evitar la contaminación, los rellenos
sanitarios generan el lixiviado, que
contamina las aguas subterráneas. Los
basureros, o sea, áreas que reciben
desechos domésticos (a veces de
otras actividades humanas) sin ningún
criterio de disposición, a pesar de ser
prohibidos en muchos países, visto su
impacto ambiental, todavía existen y son
fuentes potenciales de contaminación.
También es común la disposición
doméstica de residuos, los cuales
pueden contener contaminantes como
aceites y grasas, productos de jardín
(pesticidas, sobras de pintura, thinner,
etc.). 2.2) Lagunas, tanques usados por
las industrias, haciendas y ciudades
para almacenamiento y/o tratamiento de
efluentes peligrosos y no –peligrosos,
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental 2.3) Desperdicios de la minería, como
suelos, sedimentos y rocas provenientes
de las actividades de minería, residuos
del beneficiamiento de las minas
pueden generar contaminantes, como
ácido sulfúrico, provenientes de la
lixiviación de minerales sulfatados.
2.4) Cementerios – la descomposición
libera material orgánico y puede
contaminar el agua subterránea con
nivel de agua raso y geología muy
susceptible a la contaminación. 2.5)
Tanques de almacenamiento superficial
– roturas o vaciamientos pueden liberar
productos del petróleo, agroquímicos y
productos químicos, contaminando el
suelo y las aguas subterráneas. 2.6)
Tanques enterrados – para almacenar
combustible en puestos de gasolina,
haciendas e industrias, de productos
químicos en industrias, pueden poseer
vaciamientos por corrosión de tanques
de acero o fisuras en tanques de fibra
de vidrio. 2.7) Locales de incineración y
detonación – los químicos liberados de
estos locales pueden alcanzar el suelo
por la precipitación.
3) Fuentes proyectadas para retener
sustancias durante el transporte:
3.1) en conductos de transporte de gas
natural, de productos del petróleo (aceite
crudo, gasolina diesel, combustible de
aviación, kerosene, y amonia anhidro) y
red de alcantarillado (bacterias, nitrógeno
y cloretos) y otros líquidos, pueden
ocurrir pérdidas por fisuras y roturas.
3.2) Transporte y transferencia de
material –por camión y tren que pueden
causar filtraciones por accidentes en
carreteras.
4) Fuentes que lanzan sustancias como
consecuencia de otras actividades:
4.1) el exceso de irrigación percola
através de la zona no saturada
hacia el agua subterránea, cargando
productos químicos como fertilizantes
y pesticidas. La mayor salinidad del
suelo también puede ocurrir por la
evapotranspiración del agua que
es irrigada. Los pesticidas pueden
contaminar el agua subterránea cuando
su uso es muy intenso. Generalmente
los pesticidas son biodegradados, sin
embargo los productos resultantes
de esa biodegradación (metabolitos)
pueden ser encontrados en el agua
subterránea. La Atrazina es uno de los
pesticidas más usados en la agricultura.
La aplicación de fertilizantes puede
liberar nitrógeno, fósforo y potasio.
4.2) Residuos de animales pueden
contaminar el agua con bacterias, virus,
nitrógeno y cloretos. 4.3) La aplicación
de sal para deshielo de nieve en
avenidas libera ferrocianato férrico y
ferrocianato de sodio. Cromato y fósforo
pueden ser adicionados para reducir el
potencial corrosivo de las sales. 4.4)
La escorrentía urbana contiene altas
concentraciones de sólidos disueltos y en
suspensión de emisiones de automóviles,
aceites y grasas de vehículos, aguas
servidas, y filtraciones de la red de
alcantarillado. 4.5) Los contaminantes
atmosféricos son depositados en el
suelo por la precipitación o como
polvo; los contaminantes pueden
ser provenientes de la emisión de
vehículos, industrias, incinerados, y
otros procesos industriales, generando
hidrocarbonatos, productos químicos
sintéticos y naturales, metales pesados,
azufre, compuestos de nitrógeno.
4.6) El drenaje ácido- ocurre con la
lixiviación de las rocas que contienen
pirita, produciendo aguas ácidas que
son drenadas de las minas, resultando
en la contaminación de las aguas
superficiales y subterráneas.
5)Fuentes que son conductos de pasaje
del agua contaminada para los
acuíferos: 5.1) los pozos de producción
de aceite, gas, energía geotérmica y
agua, pueden servir de conductos de
contaminantes durante la perforación de
los pozos, ya sea pozos mal construidos,
con revestimientos corroídos y
abandonados, o pozos rasos pueden
servir como receptores de basura. 5.2)
los pozos de monitoreo y sondeo de
exploración. 5.3) Excavaciones para
la construcción, pueden remover la
protección natural de los acuíferos.
6)Fuentes naturales con interferencias de
actividades humanas: 6.1) interacción
agua superficial – agua subterránea, o
sea, contaminación del agua subterránea
por la infiltración de cuerpos de agua
superficial contaminada; 6.2) Lixiviación
natural de las rocas y suelos aumentada
con la lluvia ácida provocada por las
actividades humanas que incrementan
la concentración de sales disueltas,
que se infiltran y contaminan el agua
subterránea. 6.3) avance de la intrusión
salina, con la superexplotación de
pozos.
167
168
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Según la National Water Quality Inventory
(en Fetter, 1999), las principales fuentes de
contaminación son los tanques enterrados,
seguidos por las fosas sépticas, actividades
de la agricultura, rellenos sanitarios, lagunas
o tanques superficiales, locales de deposición
de residuos peligrosos abandonados.
Conceptos Básicos de Transporte de Masa
en Medio Saturado – existen tres procesos
básicos de transporte de solutos.
La Difusión es el proceso a través del
cual las especies iónicas y moleculares
disueltas en el agua se mueven de áreas de
mayor concentración para áreas de menores
concentraciones (Fetter, 1994). La Advección
es el proceso por el cual el agua subterránea
se mueve cargando solutos disueltos. En
este proceso ocurre la dispersión, que diluye
el soluto y disminuye su concentración. La
Retardación de un soluto en movimiento es
ocasionado por procesos físicos y químicos
que hacen que se “retarde” el movimiento del
soluto.
La Difusión se rige por la ley de Fick, que
describe la siguiente ecuación en condiciones
de steady state.
F = - D dc/dx,
Donde:
F = flujo de masa del soluto por unidad de área
por unidad de tiempo
Ese coeficiente representaría la posibilidad de
que la solución se moviera y se difunda por las
aberturas existentes entre los granos minerales
y por eso poseen varios caminos en un bloque
poroso (Fetter, 1994).
Advección – es una tasa de agua subterránea
que se mueve y que puede ser determinada
por la Ley de Darcy, y por la velocidad real
del flujo (Vreal = q/ne). Los contaminantes
que sufren advenimiento viajan en la misma
razón que la velocidad media lineal del agua
subterránea.
Dispersión - la solución que se mueve en
el medio poroso, se mezcla con el agua no
contaminada, trayendo como resultado la
dilución de la solución.
La mezcla que ocurre a lo largo de la línea
de flujo se denomina Dispersión Longitudinal;
aquella que ocurre normal a la trayectoria
del flujo se llama dispersión lateral (Fetter,
1994).
La Dispersión Mecánica puede ser expresada
por: Dispersión Mecánica = aLvx, donde aL se
denomina dispersividad dinámica.
La Dispersión Hidrodinámica y los procesos
citados anteriormente ocurren en función
del movimiento de las aguas subterráneas;
el parámetro Coeficiente de Dispersión
Hidrodinámica es definido y es función de la
mezcla mecánica y la difusión.
D = coeficiente de difusión (área/tiempo)
La ecuación unidimensional está dada por la
ecuación:
C = concentración del soluto (masa/
volumen)
DL = aLvx + D*
dC/dx = gradiente de concentración (masa/
volumen/ distancia)
En sistemas en los cuales la
concentración varía con el tiempo, la segunda
Ley de Fick, en una dimensión se expresa por
la ecuación:
cC/ct = D c2C/cx2
Donde:
c2C/cx2 = cambio de la concentración con el
tiempo.
El Coeficiente de Difusión Efectiva
D* es utilizado y se expresa por la ecuación
empírica:
D* = wD,
Donde,
w es un valor empírico determinado por
ensayos de laboratorio.
Donde:
DL = coeficiente de dispersión hidrodinámica
longitudinal
aL = dispersividad dinámica
v x = velocidad media lineal del agua
subterránea
D* = difusión molecular
Fetter (1994) presenta la ecuación
unidimensional de la dispersión hidrodinámica
dada por la ecuación:
DL c2C/cx2 – vxcC/cx = cC/ct
Donde:
DL = coeficiente de dispersión hidrodinámica
longitudinal
C = es la concentración del soluto
vx = velocidad media del agua subterránea en
la dirección x
169
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Tabla 9. Síntesis de los Patrones de Potabilidad de la Organización Mundial de la Salud
Parámetro
Unidad
Patrón
Pt/l
-
-
UNT
ºC
-
mg/l As
mg/l Ba
mg/l Cd
mg/l Pb
mg/l CN
mg/l Cr
mg/l F
mg/l Hg
mg/l NO3
mg/l NO2
mg/l Ag
mg/l Se
mg/l Al
mg/l LAS
mg/l Cl
mg/l Cu
mg/l
mg/l Fe
mg/l Mn
mg/l Na
mg/l
mg/l
mg/l SO4
mg/l S
mg/l Zn
15
Inofensivo
Inofensivo
5
-
6.5-8.5
0.05
-
0.005
0.05
0.1
0.05
1.5
III
0.001
10
-
-
0.01
0.2
-
250
1.0
500
0.3
0.1
200
V
1000
-
400
N.D.
5.0
VI
Parámetro
Unidad
Patrón
Aldrin y Dieldrin
Benzeno
Benzo a pireno
Clordano
Clorobenzenos
Clorofenoles
DDT
Eldrin
Fenol
Heptacloro
Hexaclorobenzeno
Lindano
Metoxicloro
Pentaclorofenol
Tetracloreto de C
Tetracloretano
Toxafenos
Tricloroetenos
Trihalometanos
1,1 Dicloroetano
1,2 Dicloroeteno
2,4 D
2,4,6 Triclorofenol
Alfa Total
Beta Total
Césio 137
Radio 226
Estroncio 90
Tritio 3
Coliformes Fecales
Coliformes Totales
µg/l
µg/l
µg/l
µg/l
µg/l
µg/l
µg/l
µg/l
µg/l
µg/l
µg/l
µg/l
µg/l
µg/l
µg/l
µg/l
µg/l
µg/l
µg/l
µg/l
µg/l
µg/l
µg/l
Bq/l
Bq/l
Bq/l
Bq/l
Bq/l
Bq/l
Nº/100ml
Nº/100ml
0.03
10
0.01
0.3
0.1-10
0.1-10
1.0
-
-
0.1
0.01
3.0
30
10
3.0*
10*
-
30*
-
0.3
10
100
10
0.1
11.0
-
-
-
-
0
0
Color
Olor
I Sabor
Turbidez
Temperatura
pH
Arsenio
Bario
Cádmio
Plomo
Cianetos
Cromo
II Fluoretos
Mercurio
Nitratos
Nitritos
Plata
Selenio
Aluminio
Surfactantes
Cloretos
Cobre
Dureza Total
Hierro Total
IV Manganeso
Sodio
STD
ST
Sulfatos
Sulfeto de H
Zinc
I
II
III IV V VI UNT N.O. N.D. Bq/l *
– Parámetros físico-organolépticos,
– Parámetros químicos inorgánicos,
– Parámetros químicos orgánicos,
– Parámetros químicos que afectan la calidad organoléptica,
– Parámetros radioactivos,
– Parámetros biológicos;
– Unidad nefelométrica de turbidez,
– No Objetable,
– No Detectable,
– Becquerel/litro,
– Valor experimental.
Fuente: CETESB 1990.
170
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
t = tiempo entre el inicio de la contaminación
hasta el momento requerido de la invasión
del soluto
vc = velocidad de la frente del soluto, donde la
concentración es la mitad del valor original (C/
C0 = 0,5) (L/T)
La concentración C, a una cierta distancia, L,
de la fuente de concentración C0 a un tiempo
t se expresa por la siguiente ecuación:
En la degradación de componentes
orgánicos (principalmente halogenados) se
observan los siguientes procesos: disolución,
biodegradación, sustitución (interacción
del agua y el componente halogenado
sustituyendo OH- por X-, creando un tipo de
alcohol), deshidrohalogenación, oxidación y
reducción e hidrogenólisis (Fetter, 1994).
C = C0/2 [erfc{(L – vxt)/(2√DLt)} + exp(vxL/DL).
erfc{(L+vxt)/2√DLt)}]
Donde:
C = concentración del soluto (M/L3)
C0 = concentración inicial del soluto (M/L3)
L = largo de la trayectoria del flujo (L)
vx = velocidad media lineal del agua subterránea
(L/T)
t = tiempo desde la liberación del soluto (T)
DL = coeficiente de dispersión longitudinal (L)
La dispersión mecánica es influenciada por las
heterogeneidades de la roca almacenadora.
La concentración de un soluto decaerá debido
a la dispersión hidrodinámica, pues el soluto
se esparcirá en dirección del movimiento del
agua subterránea, así como, con menor efecto,
en la dirección perpendicular del flujo (Fetter,
1994).
Retardación – el principal proceso de retardo
es la adsorción, proceso físico causado por
las fuerzas de Van der Waals. Las superficies
de materiales, principalmente arcilla, poseen
cargas eléctricas por su isomorfismo, uniones
quebradas y defectos estructurales. La carga
eléctrica está desbalanceada y por eso atrae
iones.
El factor de retardo puede expresarse por:
Factor de retardo = 1 + (ρb/θ).(Kd)
Donde:
ρb = densidad de la masa seca del suelo (M/
L3)
θ = contenido volumétrico de humedad del
suelo (adimensional)
Kd = coeficiente de distribución para el soluto
con el suelo (L3/M)
En casos de solutos reactivos, el movimiento
del soluto puede determinarse por la ecuación
de retardo dada por la expresión:
vc = vx/[1 + (ρb/θ).(Kd)]
Donde:
vx = velocidad media lineal (L/T)
g) Evaluación Hidrogeológica y
Cartografía Hidrogeológica
Los estudios de evaluación hidrogeológica
y la cartografía son temas íntimamente
relacionados, ya que esta última es la
representación espacial de la síntesis de los
conocimientos. Los aspectos relacionados
con estudios hidrogeológicos y cartografía
son analizados en la literatura científica,
por los siguientes prismas: a través del
proceso evolutivo del conocimiento, y de la
función de los diversos tipos de estudios de
hidrogeología.
Los estudios hidrogeológicos se vienen
modificando conjuntamente con la propia visión
de la función del hidrogeólogo y del avance de
los métodos y técnicas de estudios.
En términos de cartografía hidrogeológica,
una idea de su evolución y de su papel es
evaluada por Collin (1991), quién identificó
tres momentos (o estados) del desarrollo de
la cartografía hidrogeológica, que a su vez
retratan el estado evolutivo de los estudios de
hidrogeología.
En el primer estado, la cartografía representa
un documento elaborado como un informe, las
informaciones hidrogeológicas eran sobretodo
puntuales y las espacializaciones se restringían
a la carta geológica, frecuentemente traducidos
en términos de litología.
En el segundo momento, la cartografía es
elaborada por hidrogeólogos especializados y
existe una cierta padronización en los mapas;
sin embargo, esa cartografía es analítica y
poco “dinámica”. La caracterización de las
condiciones de recarga y las transmisividades
introduce un inicio en la idea de modelaje en
los estudios hidrogeológicos.
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental El tercer momento identificado es la transmisión
del conocimiento al público, hecha por medio
de cartas temáticas, que son ejecutadas de dos
formas; por superposición gráfica (adición o
sustracción de una imagen a otra, produciendo
una tercera familia de contornos), o por
asociación preliminar de parámetros numéricos
diversos y constitución de índex, que son
objeto de procedimientos de interpolación. El
contorno geológico permite definir las “regiones
presumiblemente homogéneas”.
Otro enfoque del análisis de estos datos
se basa en la existencia de varios tipos de
estudios hidrogeológicos, influenciado por
diversos factores técnicos y operacionales,
tales como: estado del arte del conocimiento,
objetivos del proyecto, volumen y calidad de
información de los datos disponibles, escala
de estudio, mano de obra, experiencia del
profesional hidrogeólogo, costo y tiempo. De
acuerdo con esto los mapas hidrogeológicos
son bastante diversos.
De esta forma, se pueden identificar dos
ramas en los estudios hidrogeológicos. La
primera consiste en estudios de evaluaciones
hidrogeológicas y de relevamientos de carácter
regional y sistemático ejecutados por los
órganos de gobiernos estatales o federales
(como departamentos o servicios geológicos),
con el interés de ofrecer en particular
informaciones sobre el comportamiento
hidrodinámico y estructural de los sistemas
acuíferos, y la potencialidad y calidad del
recurso hídrico subterráneo.
En términos de cartografía, Struckmeier
y Krampe (1992) clasifican los mapas
resultantes de este tipo de estudio como los
mapas generales y sistemáticos, que son
la representación gráfica de un inventario
sistematizado y centralizado de datos
geológicos e hidrogeológicos, que tiene como
objetivo cubrir áreas extensas usando formas
homogéneas de interpretación, representación
y escala.
La otra tendencia de desarrollo de los
estudios hidrogeológicos está dirigida a temas
específicos, sobre demandas especiales y
se caracterizan por su gran variabilidad en
cuanto a tipos, pudiendo o no pertenecer a los
levantamientos regionales.
Los mapas derivados (Struckmeier y Krampe
1992) resultantes de estos estudios específicos,
pueden ser ramificaciones y salidas gráficas
de los mapas y bases de levantamientos
hidrogeológicos sistemáticos, cuyos temas
representados están direccionados a problemas
específicos, sirviendo a un grupo bien definido
de usuarios.
Estos tipos de mapas (“problem-oriented
hydrogeological maps”) son elaborados para
mejorar el uso del conocimiento hidrogeológico
en planificación, desarrollo y protección de
recursos naturales, por medio de técnicas
modernas de almacenamiento y gestión de
datos en sistemas de información.
Los autores consideran también que algunas
de estas cartas derivadas pueden ser simplistas
para el profesional hidrogeólogo, sin embargo
pueden justamente atender las necesidades de
legos como, políticos, algunos planificadores
y hombres de decisión.
La tabla 10 de autoría de Struckmeier y Krampe
(1992), esquematiza la clasificación de varios
tipos de mapas que pueden ser producidos
en función del nivel de información disponible,
del uso de los mapas y de los parámetros de
representación.
Dentro de esta clasificación de Struckmeier y
Krampe (1992) y del abordaje histórico de los
trabajos de hidrogeología, algunos ejemplos
internacionales y nacionales son presentados
y analizados.
Los estudios de evaluaciones regionales
se realizan normalmente con el objetivo de
alcanzar metas como el conocimiento del
potencial de ese recurso hídrico en una
región y/o la atención para la planificación
regional, abastecimiento rural, uso del suelo y
asentamientos humanos.
Los trabajos de la Geological Survey of
Canada –GSC (1967), de la Carta
Hidrogeológica de Mozambique (Ferro y
Bouman 1992) y los estudios de la Cuenca
del Río de La Plata (Organización de Estados
Americanos – OEA 1971) son evaluaciones
hidrogeológicas regionales basadas en
la síntesis de informaciones existentes
acerca del conocimiento hidrogeológico del
momento. En general, los estudios abarcan
extensas regiones, como por ej. todo Canadá,
Mozambique y la Cuenca del Río de La Plata,
y son considerados aquí como estudios de
reconocimiento de evaluación del recurso.
Los niveles de información son heterogéneos,
171
172
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
con problemas de falta y baja confiabilidad
de datos para algunas regiones de la cuenca
del río La Plata y Mozambique. En base a los
objetivos de estos levantamientos, la base
de información es el área de investigación,
las escalas de trabajo son bien pequeñas,
1:7.603.200 (GSC, 1967) y 1:3.000.000 (Ferro
y Bouman, 1992 y OEA, 1971).
Los levantamientos ejecutados en
Canadá (GSC, 1967) y la cuenca del Río
de La Plata (OEA, 1971) representan las
primeras etapas del proceso histórico de
los estudios hidrogeológicos, donde la
representación hidroquímica se restringía a
las formaciones geológicas y, efectivamente,
sin una especialización de los parámetros
hidrogeológicos evaluados; sin embargo, con
el análisis de las condiciones de alimentación
(pluviometría e hidrología) se tiene una idea
acerca de la dinámica del medio estudiado.
Ya los estudios de Mozambique (Ferro y
Bouman, 1992), a pesar de ser recientes,
presentan las mismas características de estos
dos estudios más antiguos, donde se han visto
las limitaciones de nivel de información con
respecto al agua subterránea en la región.
Un segundo momento, con la evolución del
propio conocimiento hidrogeológico, las
evaluaciones y la cartografía, propone transmitir
una visión más dinámica de la circulación de
las aguas subterráneas y de sus condiciones
de ocurrencia, sin restringirse apenas a las
condiciones estáticas (por ej: litología), y sí
intentando profundizar en la comprensión de
otras áreas como climatología e hidrología
(condiciones de recarga de acuíferos), histórico
de la exploración y modelaje matemático, que
influyen temporalmente en el comportamiento
de las aguas subterráneas.
Margat (1981) propone para la Carta
Hidrogeológica de Francia (escala 1: 500 000)
una evolución del modo de representación,
por medio de modelización de cierto número
de sistemas acuíferos regionales, clasificados
por el modo de alimentación, régimen de
escorrentía de acuíferos libres o confinados
y conexión con los cursos de agua. Esto
se sobrepone a la naturaleza litológica
de sus embalses, así como también a las
condiciones límites combinadas con los
factores estructurales e hidrodinámicos. Para
la confección de la cartografía, el autor
elaboró una síntesis de los conocimientos
hidrogeológicos actualizados.
Otro ejemplo de evaluación hidrogeológica
regional está representado en el trabajo de la
United States Geological Survey (U.S.G.S.,
1992), cuya área evaluada fue el Sistema
Acuífero Cambro-Ordovícico situado en la
región oeste de los Estados Unidos. Se trata
de un estudio completo, con caracterización
hidrodinámica y condiciones de ocurrencia,
hidroquímica e isótopos, caracterización
de la geometría de los embalses de agua
subterránea, la exploración y sus efectos. La
dinámica se representa por medio de modelos
matemáticos.
Algunos trabajos inician una cartografía de
representación de clases por aptitudes, como
el trabajo de Meister y Becher (1971) donde
se destaca la evaluación del potencial y la
adecuación a los diversos tipos de uso del agua
subterránea. En lo que se refiere a las aptitudes,
esas formaciones se clasificaron en función de
la potencialidad al uso (abastecimiento público
e industrial), en excelente, muy bueno, bueno,
regular y pobre.
Los relevantamientos hidrogeológicos
sistemáticos son, en muchos países,
atribuciones de responsabilidad de órganos
gubernamentales, y tienen por objeto aportar
informaciones básicas acerca del conocimiento
de las aguas subterráneas en los estados o
países, por medio de trabajos sistemáticos en
escalas que varían de regionales (generalmente
1:100.000 o 1: 50.000) a locales (de 1: 25.000 a
1:10.000), dependiendo del país, de su historia
de desarrollo cultural y económico.
En escalas mayores, los estudios sistemáticos
elaborados poseen un abordaje más
específico, cuyos temas desarrollados fueron
determinados en función de características
particulares de los acuíferos y/o de las
actividades socio-económicas locales. Los
trabajos de la U.S.G.S., en los Condados de
Pike y Fayette (respectivamente Davis (1989) y
McElroy (1988), Pennsilvania (Estados Unidos
de América), consisten en levantamientos
de los recursos hídricos subterráneos a
escala 1:50. 000, sin embargo, destacando
los estudios relativos a la precipitación, factor
de gran influencia en la recarga de agua
subterránea de la región, en el Condado Pike,
y los estudios sobre la cantidad y calidad del
agua subterránea y los impactos causados
en la minería de carbón, en el Condado de
Fayette.
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental El tercer momento del proceso histórico
de los estudios hidrogeológicos, destaca
la utilización de cartas temáticas (escala
1:100.000), que presentan la susceptivilidad
del agua subterránea para uso doméstico
en las principales unidades hidrogeológicas
(unidades litológicas), siendo clasificadas
en: de uso generalmente no restringido,
usualmente restringido y restringido, así como
la susceptibilidad a la contaminación del
agua subterránea proveniente de desechos
domésticos, industriales y de la agricultura,
donde están representadas las unidades
hidrogeológicas y la susceptibilidad a la
irrigación. Existen cuatro grupos de esta
susceptibilidad: generalmente no restringidos,
restringidos para ciertos usos por el alto
contenido de sulfato de calcio o al riesgo
de salinización del suelo, y restringido. Las
extensiones y la productividad de los principales
acuíferos están descritas conjuntamente con
las clasificaciones de las susceptibilidades.
desarrollados estaban relacionados con
los usuarios (“Demanda de los usuarios
de cartas hidrogeológicas: críticas a las
cartas existentes y demandas futuras”, y “
Significado de las cartas hidrogeológicas
para la planificación, desarrollo y gestión de
los recursos en aguas subterráneas: estudios
de caso donde las cartas hidrogeológicas
o la ausencia de éstas puede influir en los
proyectos, en la planificación, o en el desarrollo
y gestión del agua subterránea y la utilización
de los suelos”).
Actualmente, el conocimiento hidrogeológico
no se restringe apenas a los profesionales
del área, sino también pretende atender
la demanda de personas legales. Esta
necesidad, que ya existía hace algún tiempo,
creció sustancialmente en consecuencia
del aumento de trabajos integrados de
planificación y análisis ambiental, donde los
hidrogeólogos trabajan con profesionales de
otras áreas y deben dar respuestas simples
y directas a un público más exigente. Por
otro lado, el agua subterránea en muchos
países es el recurso hídrico más importante
para el abastecimiento público, y los casos
de contaminación en acuíferos ocasionados
por las actividades industriales, urbanas y
agropecuarias, impulsaron el desarrollo de
investigaciones sobre contaminación, así como
también concientizaron a las poblaciones y a
las personas tomadoras de decisiones de la
importancia del agua subterránea.
La existencia de cartas hidrogeológicas para la
planificación, desarrollo, gestión y protección
del medio ambiente son presentados, así como
también las pérdidas económicas causadas
por la ausencia de documentos de planificación
y de gestión adecuados. Estos ejemplos
deben ser llevados por los hidrogeólogos
a los tomadores de decisiones (políticos,
economistas y ejecutivos).
La cartografía es el recurso más utilizado
para esa transmisión de conocimientos,
pues “traduce” y sintetiza el conocimiento
hidrogeológico, así como también especializa
los resultados, facilitando la comprensión del
usuario.
Esta preocupación con el público lego es
presentada por Struckmeier y Margat (1989),
donde discuten los temas presentados en el
Coloquio Internacional sobre “Cartografías
Hidrogeológicas al Servicio del Desarrollo
Económico y Social”, donde, dos temas
Entre los varios resultados de este coloquio,
se destaca el diálogo entre los productores
y usuarios de la cartografía hidrogeológica,
donde ideas y sugerencias fueron hechas a
los hidrogeólogos por parte de planificadores,
ingenieros, ecologistas y el público. También
fue mostrada a usuarios inexperientes la
necesidad de instrucción para hacer mejor
uso de una carta.
En mesa redonda también fue evidenciada la
importancia de las cartas hidrogeológicas en
la planificación y explotación de los recursos
hídricos y en la gestión y protección del
medio ambiente en países en desarrollo.
Los fundamentos, sin embargo, deben
ser adaptados a las condiciones de estos
países.
La técnica más avanzadas de cartografía
hidrogeológica y estudios hidrogeológicos es
el uso cada vez más constante del Sistema
de Información Geográfica (GIS o SIG),
facilitando principalmente el desarrollo de
cartas temáticas.
El SIG tiene la función de ser un sistema central
de gestión de bancos de datos geográficos
y alfanuméricos que están en interfase
con programas aplicados. En los estudios
hidrogeológicos puede ser utilizado el modelo
matemático de los acuíferos, modelos de
simulación hidrogeológica, modelos digitales,
representación gráfica de los resultados,
173
174
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Tabla 10. Representación gráfica en hidrogeología con relación al nivel de información
y uso posible (Struckmeier y Krampe, 1992).
bajo
avanzado
alto
nivel de información
(datos escasos y
(más programas de heterogéneos de investigación sistemática, varias fuentes)
datos más confiables) (más análisis
hidrológicos de
sistemas y
modelos de agua
subterránea)
uso posible
MAPA
MAPAS DE reconocimiento HIDROGEOLÓGICO
PARÁMETROS y explotación
GENERAL HIDROGEOLÓGICOS
(mapa del acuífero)
(serie de mapas, atlas)
planificación y MAPA POTENCIAL desarrollo
DE RECURSOS MAPAS HÍDRICOS HIDROGEOLÓGICOS SUBTERRÁNEOS
ESPECÍFICOS
(mapas de planificación)
gestión MAPA DE y protección
VULNERABILIDAD DEL
AGUA SUBTERRÁNEA
MAPAS
REGIONALES DE
SISTEMAS DE
AGUA
SUBTERRÁNEA
(modelos
conceptuales de representación)
uso posible
parámetros de
representación
REPRESENTACIÓN
GRÁFICA
DERIVADA
DE SISTEMAS
DE INFORMACIONES
GEOGRÁFICAS
(mapas, secciones,
bloques-diagramas
y escenarios)
estático ____________dependencia del tiempo_____________dinámico
bajo____________________confiabilidad__________________alto
bajo______________costo por unidad de área _______________alto
extensa _____________área representada_________________pequeña
pequeña____________________escala_____________________grande
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental gestión de bases de datos y gestión del
agua subterránea en modos vectoriales y
raster. El banco de datos puede contener aun
informaciones pluviométricas y climatológicas,
recursos hídricos y demanda, datos de censo
poblacional, etc.
En cartografía en SIG, los mapas para la gestión
de recursos hídricos pueden ser editados
como cartas temáticas de potencialidad de
recursos hídricos subterráneos, vulnerabilidad
de acuíferos, obtenidos por superposición
numérica y superposición visual de diversas
cartas temáticas.
En Brasil, los estudios de evaluación
hidrogeológica sistemática se restringen a
algunas regiones del país y no poseen carácter
continuo. Infelizmente se trata de “momentos
políticos” de períodos favorables al desarrollo
de este trabajo básico y de iniciativas de
algunos profesionales.
La inexistencia de relevamientos
hidrogeológicos sistemáticos interfiere en
el desarrollo y ejecución de la cartografía
hidrogeológica nacional. Algunos trabajos
cartográficos son expuestos, sin embargo, se
trata de resultados de estudios de iniciativa
de algunos órganos de investigación o de
proyectos académicos, que abarcan regiones
o áreas y/o temas específicos.
Como ejemplos de estudios hidrogeológicos y
cartográficos en Brasil pueden citarse:
En São Paulo, entre 1970 y 1981, se elaboró
una estrategia de gestión de los recursos
hídricos subterráneos en São Paulo, iniciado
con estudios de relevamiento hidrogeológico
que abarcó todo el estado (DAEE 1974,
1975,1976, 1977, 1979a, 1979b, 1981a y
1981b). Estos trabajos consistieron, por Región
Administrativa, en la evaluación hidrogeológica,
el balance hídrico y la caracterización de los
recursos hídricos subterráneos por Sistemas
Acuíferos, con el análisis de la hidrodinámica,
la hidrogeoquímica y la calidad de las
aguas, aspectos constructivos de los pozos
tabulares profundos, perfil del usuario y del
consumidor de las aguas subterráneas. Estos
productos resultantes estaban basados en
las informaciones de un amplio registro de
pozos tabulares profundos realizado en el
período. Como consecuencia de este trabajo
de evaluación sistemática, Campos (1993)
presenta una caracterización hidrogeoquímica
de las provincias hidrogeológicas, con la
propuesta de una cartografía a nivel de
Estado de São Paulo, en escala 1:1.000.000,
y la elaboración de la carta hidrogeológica
del estado en fase final de ejecución, de
escala 1:500.000 (DAEE, en prensa). La
falta de recursos humanos, estructurales y
financieros, y de apoyo político, atrasaron
algunos proyectos que serían resultantes
de estos levantamientos, como esa carta
hidrogeológica.
La Ley Estadual no. 6.134 (02/06/88) y su
reglamentación, el Decreto-Ley no. 32.955
(07/02/91), constituyen los aspectos legales y la
continuidad del proceso desencadenado por el
relevamiento sistemático. Sin embargo, la falta
de una estructura de los órganos responsables
por la gestión, fiscalización y control de las
aguas subterráneas trajo como resultado la
quiebra de estas acciones programadas y la
consecuente desactualización de los registros
y el no cumplimiento de la ley.
La Companhia de Pesquisa de Recursos
Minerais (CPRM) y el Servicio Geológico
Nacional desarrollan en Piauí el Programa de
Apoyo a la Gestión de Aguas Subterráneas
(PAGAS), donde ya inventariaron cerca de
cuarenta municipios de ese Estado. El trabajo
de Branco, Vinha y Soares Filho (1995)
muestra resultados de estudios utilizando este
inventario en los municipios Oeiras y Picos (sur
de Teresina) y el Sistema de Informaciones
Geográficas (SIG). Los mapas producidos
fueron tratados geoestadísticamente y son los
siguientes: mapas de isocaudales de prueba
y de isocaudales específicos (productividad),
superficie de tendencia de la salinidad,
superficie de tendencia de la cota del nivel
estático, para todos los acuíferos existentes
en Oeiras y Picos y específicamente para los
acuíferos Cabeças y Serra Grande. Los mapas
de zonas favorables de exploración de aguas
subterráneas son resultados y síntesis de las
áreas de mayor potencial de disponibilidad y
productividad.
En Rio Grande do Sul, la CPRM desarrolló en el
Programa Relevamientos Geológicos Básicos,
el proyecto Mapas de Previsión de Recursos
Hídricos Subterráneos. El mapa hidrogeológico
de Santa María, escala 1:100.000 es un
resultado de este proyecto y contiene
informaciones hidrogeológicas de la región,
donde están dispuestos estratigráficamente los
175
176
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
acuíferos locales y descritas sus importancias
hidrogeológicas relativas, así como también
la zonificación hidroquímica y el balance
hídrico, como informaciones auxiliares, y las
condiciones probables de aprovechamiento de
las aguas subterráneas (CPRM, 1994).
El mapeo de la vulnerabilidad y riesgo de
contaminación de las aguas subterráneas en
el Estado de São Paulo (IG/CETESB/DAEE,
1993), es uno de los primeros estudios que
elaboraron cartas temáticas, que son: Carga
Contaminante Potencial – fuentes puntuales,
Carga Contaminante Potencial – fuente
saneamiento in situ y cantidad de residuos
sólidos generados, y el Mapa de Vulnerabilidad
de la Contaminación de Acuíferos).
La caracterización de la vulnerabilidad natural
de un acuífero se determina a través de
combinaciones de factores o parámetros
disponibles como: tipo de ocurrencia del
agua subterránea (o condición del acuífero),
las características de los estratos que están
encima de la zona no saturada, de acuerdo con
el método propuesto por Foster y Hirata (1991).
La caracterización de la carga contaminante
en el subsuelo fue dividida en contaminación
por fuentes difusas y puntuales. Las cargas
contaminantes potenciales de fuentes
puntuales fueron separadas en actividad
industrial, disposición de residuos sólidos,
laguna de efluentes y actividad minera. Las
fuentes dispersas evaluadas fueron las áreas
urbanas sin red de alcantarillado.
El cruzamiento de la vulnerabilidad natural y
la carga potencial de contaminantes genera
los grados de riesgo de contaminación de las
aguas subterráneas.
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178
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
GESTION DE CUENCAS:
AGUA, GENTE Y AMBIENTE
Geroncio Albuquerque Rocha
Geólogo, Dpto. de Aguas y Energía Eléctrica - DAEE de São Paulo,
Asistente del Comité de la Cuenca Hidrográfica do Alto Tietê
“ ... toda acción misma empieza
por una palabra pensada”
Guimarães Rosa
1.
DISCUSION
Los problemas ligados al aprovechamiento y
a la utilización de las aguas se han agravado
enormemente, sobretodo en los últimos 30
años. En este período, como consecuencia
del proceso de crecimiento económico, del
urbanismo y de la concentración demográfica
(en Brasil cerca de 80% de la población está
en las ciudades) se alteraron profundamente
la condición de los recursos hídricos. Hoy en
día, el uso descontrolado y la contaminación
configuran un cuadro generalizado de disputa
por el agua.
En estas condiciones, los mecanismos
convencionales de administración de las
aguas se tornaron objetivamente obsoletos
-no obstante continúan siendo practicados
ampliamente. En una determinada región o
país, el “estilo” de administración es siempre
burocrático y lineal: un código nacional (o ley
federal) de aguas define la posesión o dominio
de las aguas; determina una cierta jerarquía
de usos; postula el aprovechamiento múltiple
y establece infracciones y penalidades. A partir
de ahí, se desarrollan normas y reglamentos
a los que todos, en teoría, se deben sujetar:
autorización para captación y uso del agua,
criterios para lanzamiento de efluentes en
los cuerpos de agua, registro de usuarios,
infracciones, penalidades. Ahí, entra en escena
el sector técnico - para aplicar la ley. Y no lo
consigue.
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental En verdad, el organismo burocrático seguirá
debatiéndose eternamente con su impotencia
porque la esencia del problema es política y
es impermeable a esa exposición. MARTINS
(1987) analiza los aspectos políticos implicados
en la cuestión de los recursos hídricos,
resaltando los siguientes aspectos:
En el organismo estatal, el sector de recursos
hídricos está marcado por la ausencia de la
directriz universal y única del ciclo hidrológico,
por una segmentación utilitarista de los usos del
agua según “competencias” sectoriales; y por
una profusión de órganos y empresas actuando
cada uno por sí solo, sin coordinación.
•
“en el proceso político vigente ha
predominado un enorme desequilibrio
a favor de los grupos de presión que
hacen lobby por el interés económico
particular. En contrapartida, las
instancias representativas de la sociedad
son colocadas al margen, privadas de
información y participación”;
•
“hay una contradicción entre crecimiento
y ecología. Quien asume la problemática
de los recursos hídricos contrae el
compromiso de defender el interés
general contra los diversos tipos de
particularismo”;
La reversión de esta situación es, por lo tanto,
un desafío que trasciende la visión tecnicista,
que exige difusión de los problemas y conflictos
existentes, aún hoy mantenidos en los nichos
sectoriales del organismo estatal. La garantía
del uso múltiple de aguas, con prioridad para
el abastecimiento público según un plan, la
cobranza por el uso de los recursos hídricos
para la recuperación ambiental de las cuencas
y la efectiva implantación de foros democráticos
de decisión sobre las directrices y prioridades
del uso y conservación de aguas: son las
cuestiones básicas que orientan el proceso
de constitución del nuevo sistema de gestión
en São Paulo.
•
“la lucha entablada por los profesionales
conscientes del área de recursos
hídricos precisa ser hecha desde afuera
hacia adentro del Estado” - despertando
el interés y conquistando el apoyo de las
fuerzas sociales.
A continuación, se exponen brevemente dos
casos que corresponden a iniciativas para un
nuevo estilo de gestión de las aguas.
Aluízio Loureiro Pinto (1987), un estudioso
de la administración pública, analiza la praxis
estatal brasileña en el campo de los recursos
hídricos y concluye que ella adopta una
postura declaradamente utilitarista en su uso.
El origen de esta disfunción está en el código
de aguas de 1934, cuyo Libro III confiere
directriz valorativa a los recursos hídricos como
insumo energético; en consecuencia, el sector
eléctrico construyó un sistema hegemónico,
con fuerte influencia en la administración
de las aguas, relegando los sectores de
abastecimiento público, irrigación, acuacultura
y esparcimiento a un papel secundario. Este
predominio unisectorial se ve fuertemente
acentuado en el período autoritario posterior
al año 64, cuando el sector hidroeléctrico se
transforma en soporte de la industrialización y
de las obras públicas. Se evidencia entonces,
una generalizada degradación del medio
ambiente, en especial del agua, provocada
por desarrollos industriales - que fueron
exonerados de los costos referentes a la
preservación ambiental - y por la deficiencia
de saneamiento básico en función del elevado
urbanismo ocurrido en los años 70.
Comité de la Cuenca Hidrográfica del
Alto Tietê
2.
DOS CASOS
La Cuenca Hidrográfica del Alto Tietê (6.650
km2) - figura 1 - abriga en la región metropolitana
de São Paulo - un conglomerado de 34
municipios con 17 millones de habitantes y
una densidad demográfica de 2.400 hab/km2,
solamente inferior a la de Hong Kong.
El proceso de industrialización y urbanismo
de la metrópolis fue marcado, desde el
comienzo por la apropiación de aguas para
uso energético. En los años 40, la empresa
canadiense LIGHT implantó el sistema
hidroeléctrico de Cubatão, mediante la
reversión de las aguas del río Tietê hacia la
vertiente marítima, aprovechando la alta caída
de 700 metros, con potencia de 900 MW. En los
años 70 y 80 la región tuvo un salto vertiginoso
de urbanismo cuyos impactos inmediatos
fueron la escasez de agua, la contaminación
y la degradación del medio ambiente. En este
contexto, la administración de las aguas pasó
a significar gestión de conflictos.
El cuadro actual de apropiación y utilización
de los recursos hídricos está marcado por
179
180
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Figura 1 - Cuenca del Alto Tiete
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental una disputa entre las diferentes categorías de
usuarios, destacándose los siguientes conflictos
reales o potenciales: I – abastecimiento público
x uso energético; II – irrigación x abastecimiento
público; III – importación del agua x escasez en
cuencas vecinas; IV – extrema contaminación
en el trecho metropolitano del río x perjuicio de
ciudades aguas abajo; V – ocupación de áreas
de manantiales x comprometiendo la calidad
de las aguas.
Dos años después, se inició el proceso
de organización de los cinco subcomités
regionales previstos en la regionalización inicial
– que están en funcionamiento desde 1997.
De este modo, las cuestiones de interés local
o regional son decididas en los subcomités;
cabe al comité hacer el enlace de los ámbitos
regionales y discutir las políticas de alcance
metropolitano.
No todo es perfecto pero el sistema funciona.
En este escenario surge una nueva ley estatal
de recursos hídricos (Ley 7663/91) que postula:
la adopción de la cuenca hidrográfica como
unidad de planeamiento y gestión; la gestión
compartida - Estado, Municipios y Sociedad
Civil -, ejercida por comités de la cuenca;
la descentralización de los mecanismos de
gestión; la cobranza por el uso del agua, a
fin de generar recursos para la recuperación
ambiental y amplia participación pública en los
procesos de decisión.
El Comité de la Cuenca Hidrográfica del Alto
Tietê fue instituido a finales de 1994, pero su
organización requirió cerca de dos años. Al
inicio - a causa de la complejidad de la cuenca
– fue hecho un amplio reconocimiento espacial
de los principales problemas y conflictos
existentes; simultáneamente, por medio de
entrevistas con dirigentes municipales y líderes
de organizaciones civiles, fueron “mapeados”
compartimentos con problemas comunes o
regiones de identidad común entre municipios.
De ahí resultó la división de la cuenca en cinco
compartimentos a los efectos de la gestión
descentralizada.
El paso siguiente fue la movilización en torno
de la creación del Comité: la divulgación
de su importancia y finalidad; la realización
de reuniones sectoriales con órganos y
entidades de los dos niveles de gobierno
y con representantes de la sociedad civil.
Como resultado de las discusiones, se
formó una comisión tripartita que preparó la
minuta de estatutos y propuso, de común
acuerdo la composición del colegiado: 16
miembros por segmento (Estado, Municipios
y Sociedad Civil, comprendiendo usuarios
del agua, entidades técnicas y científicas,
organizaciones ambientalistas, sindicatos y
asociaciones comunitarias).
Entonces, se instaló el Comité. Es un foro
deliberativo que decide sobre las prioridades
y metas de la cuenca, aprueba el plan de
inversión y elabora el informe anual de
situación de los recursos hídricos (figura 2).
El Comité y sus cinco subcomités regionales
comprenden aproximadamente 300 agentes
directos – representantes electos, miembros
de cámaras técnicas y de grupos de trabajo y
funcionarios de los dos niveles de gobierno –
dedicados a la planificación y la gestión de los
recursos hídricos.
Aún es temprano para hacer una evaluación
de este proceso. Por lo tanto, vale destacar
algunos aspectos positivos y negativos de la
nueva organización (“sin la regla y el compás
de los análisis pragmáticos”).
En primer lugar, es preciso destacar algunos
aspectos positivos, que son avances reales
en relación al pasado: i) ahora hay espacios
institucionales abiertos, descentralizados,
donde se da una integración regional de los
organismos y entidades gubernamentales y no
gubernamentales que antes actuaban de forma
aislada; las ganancias que puedan resultar
de esta forma de gestión compartida parecen
ilimitadas; ii) ahora hay nuevos personajes en
escena – las organizaciones de la sociedad
civil – participando en el proceso de toma
de decisiones, influyendo en la búsqueda de
soluciones más adecuadas para los problemas
locales y fiscalizando los gobiernos; iii) mayor
difusión de los temas y problemas ligados a los
recursos hídricos y, por tanto, menor margen
de maniobra para los sectores que siempre se
beneficiaron de su uso descontrolado; iv) en
estos espacios creados, hay mayor posibilidad
de neutralización de las prácticas clientelistas
que caracterizan a la administración; en teoría,
los prefectos y líderes locales no precisan venir
“con el plato en la mano” a los gabinetes de
la capital.
En segundo lugar, es preciso
reconocer que hay una tensión
permanente entre lo viejo y lo nuevo,
cuya percepción escapa al público
exterior: organismos y entidades
se resisten a ceder, aferrándose a
181
182
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Figura 2 Modelo institucional de gestión de la cuenca, en São Paulo
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental sus dominios. Esto se manifiesta,
por ejemplo, en la cuestión de la
implantación de las agencias de la
cuenca, que deberán promover una
mayor efectividad a la acción regional.
Ocurren también escaramuzas y
disputas por espacio (poder) por las
secretarias ejecutivas de los comités,
que no sólo perjudican la actuación
colegiada de las entidades básicas del
sistema, sino que también alimentan
la desconfianza de los sectores en
cuanto a las reglas del juego.
Paralelamente, subsisten deficiencias
crónicas a superar. Primero, la información
pública: los problemas ligados al agua, las
campañas de recuperación y protección
aún no llegan al público en general, ni a
los medios de comunicación. Luego, se
encuentra la concentración (monopolio) del
conocimiento técnico en poder del Estado y
su reverso: la relativa falta de preparación de
las organizaciones no gubernamentales que
le impiden una intervención más consistente.
Abrir el conocimiento y la información parecería
significar pérdida de poder. Por fin, hay
burocracia excesiva, pero esto no es privilegio
del sector de recursos hídricos.
Los agentes públicos que participaron más
activamente como animadores de este proceso
de organización siempre se valieron, en las
reuniones y discusiones, de una idea – fuerza
sobre los comités de la cuenca: el “parlamento
del agua”. Parece que aún estamos un tanto
distantes de esto, pero este sueño solo
depende ahora de los actores en escena.
Hechas las cuentas, lo que está siendo
practicado en São Paulo en la administración
de las aguas puede ser resumido en una
palabra (por señal desgastada por el mal uso
y la intemperie): se llama democracia. No es
poco.
El Gran Manantial del Cono Sur
El Cono Sur abriga en la cuenca sedimentaria
del Paraná, un enorme reservorio de aguas
subterráneas de 1 millón 200 mil kilómetros
cuadrados, informalmente denominado
Acuífero Guaraní (1), que se extiende por los
territorios de Brasil (840.000 Km.2), Uruguay
(58.500 Km.2), Argentina (355.000 Km.2) y
Paraguay (58.500 Km.2) - una área equivalente
a dos territorios de Inglaterra, Francia y
España, juntos (Figura 3).
Este acuífero dispone de un volumen
aprovechable de agua del orden de 40 Km.3/
año, treinta veces superior a la demanda de
agua de toda la población existente en su
área, cerca de 15 millones de habitantes. Los
recursos hídricos son en general de excelente
calidad y se prestan para todos los fines en
casi toda el área. Actualmente, casi toda el
agua extraída es utilizada en el abastecimiento
público de centenas de ciudades de medio y
gran porte por medio de pozos de profundidad
variada.
Hace treinta años el acuífero era prácticamente
desconocido. Apenas lo mencionó un equipo
técnico de la OEA en un informe que sirvió
de base para el plan de aprovechamiento
integral de la Cuenca del Plata (1969). A
partir de los años 70, especialmente en la
porción brasileña de la cuenca (São Paulo),
hubo impulso de la explotación; hoy en día, el
acuífero es explotado con mayor intensidad
(más de 2.000 pozos) en los bordes de la
cuenca, con profundidades de 100 a 300
metros, y por algunas centenas de pozos
más profundos, entre 500 y 1.500 metros.
Por este motivo, hubo un gran avance de la
tecnología de perforación de pozos profundos
(especialmente en Brasil y Argentina) pero,
por falta de políticas gubernamentales, el
reservorio viene siendo explotado de manera
desordenada. De persistir esta situación,
problemas de sobreexplotación localizada
o de contaminación a partir de los bordes
de la cuenca, en áreas urbanizadas podrían
comprometerlo.
La valorización de los recursos hídricos
subterráneos del Acuífero Guaraní puede ser
parte de una estrategia de aprovechamiento
de los recursos hídricos totales para la región
del Cono Sur con funciones diferenciadas. Las
aguas superficiales (ríos Paraná y Uruguay)
continuarían teniendo como función principal el
aprovechamiento para navegación, irrigación y
energía hidroeléctrica. Las aguas subterráneas
serían utilizadas, preferencialmente para
abastecimiento de las poblaciones. Sea como
fuese, se destaca la necesidad de un programa
específico de desarrollo de las potencialidades
del acuífero y la consecuente integración de
los organismos y entidades de los países de
la región, también para este fin.
La evaluación general del estado actual
del conocimiento y explotación del Acuífero
indica la necesidad de una amplia articulación
y unión de esfuerzos para superar las
183
184
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Figura 3: Area del Acuífero Guaraní, en el Cono Sur
deficiencias existentes y colocar en primer
plano la valorización de los recursos hídricos
estratégicos para el futuro de la región
del Cono Sur. El cuadro 1 resume, sobre
la forma de programas de proyectos, las
líneas básicas de acción que pueden llegar
a constituirse la política de desarrollo de las
aguas subterráneas.
Estas líneas de acción comprenden
la investigación básica, la ampliación y
diversificación de los usos del agua, la
defensa contra la contaminación y la difusión
pública de informaciones. En el conjunto son
indicados nueve proyectos de amplio alcance,
cuya materialización representa el desafío
planteado a las universidades, grupos técnicos
especializados, gobernantes y organizaciones
no gubernamentales.
La ejecución de las directrices y proyectos
requiere, como primer paso, una coordinación
general que promueva reuniones regionales
congregando los centros universitarios, las
empresas de saneamiento, las empresas
de pozos, los usuarios de las aguas y las
instituciones de gobierno. Tales encuentros
tienen por objetivo, de un lado, la integración y
la discusión de proyectos específicos; por otro
lado, son parte de un proceso de organización
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Cuadro 1: Proyectos de Desarrollo del Acuífero Guaraní, en el Cono Sur
Programa
Proyecto
Investigación Básica
1. MapahidrogeológicodelAcuíferoGuaraní,enescala
1:1.000.000. Inventario e integración de datos.
2. Identificación de las áreas y mecanismos de
descarga del Acuífero. (Sensores remotos,
hidroquímica y piezometría, en asociación con
geología estructural y tectónica regional).
3. Elaboración de un modelo hidrogeológico de
simulación de balance hídrico.
Desarrollo Económico
4. Usos de aguas geotermales de baja temperatura
adecuados para la región.
5. Manual de tecnología de pozos profundos.
Defensa contra la contaminación
6. Identificación y caracterización de las
áreas potencialmente críticas, sujetas a la
contaminación, junto a las fajas de recarga.
Directrices locales y legislación municipal de
protección del Acuífero.
7. Investigación y zonificación de las áreas sujetas
a la ocurrencia de tenores excesivos de flúor
(“contaminación” natural).
Difusión de informaciones 8. Implementar un banco de datos de pozos y uno
de servicio de informaciones a los usuarios.
9. Elaboración de folletos sobre las ventajas
comparativas de utilización de los recursos
hídricos subterráneos
de los sectores sociales interesados, que
paulatinamente asumirán la gestión de los
recursos hídricos de forma democrática y
participativa.
La inserción de un programa regional de
desarrollo y gestión del reservorio de aguas
subterráneas del Cono Sur en el ámbito del
Tratado de Asunción es, aparentemente, la
vía más promisoria para la confluencia de las
iniciativas nacionales que están ocurriendo.
Una vez indicados los objetivos y los proyectos de
alcance regional del Programa, es fundamental
concebir un esquema organizacional que,
paulatinamente, promueva el enlace y la
participación de todos los organismos y
entidades interesadas. Para esto, es importante
fijar algunas premisas a saber: i) la articulación
político – institucional de los países miembros;
para ella, se seguirán las vías usuales
adoptadas en el ámbito del MERCOSUR,
sin ninguna injerencia en las instituciones y
leyes de cada país, referente a la materia; ii)
185
186
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
los mecanismos organizacionales propuestos
se deben armonizar con los sistemas legales
de gestión de los recursos hídricos en ámbito
federal y estatal (o provincial) de cada país, y
deben tener por objetivo sobretodo la mutua
cooperación tecnológica; iii) los colegiados
creados contarán siempre con organizaciones
no gubernamentales; iv) las decisiones sobre
planes, programas y proyectos específicos,
así como la aplicación de recursos financieros,
serán tomadas siempre por consenso en los
respectivos colegiados.
El modelo organizacional propuesto (Figura
4) está constituido por: I – una Oficina de
Coordinación Internacional, vinculada a una de
las instancias del MERCOSUR, integrada por
tres representantes de cada país, II – Comités
Estatales (o Provinciales), constituidos de
forma paritaria, con representación de los
siguientes segmentos: administración pública
(1/3); universidades e institutos de investigación
(1/3); organizaciones civiles (1/3).
representa un proceso, generalmente
lento, para involucrar y aglutinar de los
actores potencialmente interesados;
no puede, por lo tanto, ser instituido de
manera burocrática y vertical, bajo el
riesgo de quedar en el papel.
b) En un primer momento, la búsqueda de
integración de los principales interesados,
por medio de vastas reuniones en cada
país, es el paso fundamental para el
suceso de la propuesta. Para ello, el
papel de las universidades e institutos
de investigación es muy importante
porque, en teoría, pueden movilizar
rápidamente equipos e infraestructura
para los proyectos de interés común,
vinculándolos a los programas de postgraduación.
c) El proyecto de desarrollo regional del
gran acuífero del Cono Sur representa
un desafío de naturaleza política:
se trata de convencer a dirigentes
públicos, despertar el interés de las
organizaciones civiles y superar la
inercia de las instituciones ligadas al
sector. Esto requiere que los grupos
precursores superen, ellos mismos, el
tratamiento exclusivamente sectorial o
corporativista de la cuestión.
Recomendaciones:
a) La organización de un esquema
de gestión semejante al propuesto
ÁMBITO INTERNACIONAL
FORO DE
INTEGRACION
PLANO REGIONAL
- Estrategias
- Proyectos
FOMENTO
Financiamiento externo
Cooperación tecnológica
ÁMBITO ESTATAL (PROVINCIAL)
COMITÉ ESTATAL
Aprueba
Establece prioridades e inversiones
PLAN
Programas y proyectos
Directrices de uso
y protección
Articulación de equipos
FINANCIAMIENTO
Fuentes de recursos
Cooperación
internacional
Aplicación por proyectos
Figura 4 - Modelo funcional de gestión
del Acuífero Guaraní (propuesta)
3.
COMENTARIO
En esta breve exposición se intentó un
tratamiento más amplio de la gestión de los
recursos hídricos, con énfasis en los aspectos
de la descentralización, participación e
integración.
Por lo tanto, en el plano estrictamente técnico,
existe un vacío no resuelto: se trata de la
integración de aguas superficiales & aguas
subterráneas, componentes que permanecen
tratados por separado en los estudios y
actividades técnicas. Esta deficiencia parece
ser general - en todos los países - y carece de
explicación. Algunos justifican la separación
por el régimen de ocurrencia y circulación de
las aguas notablemente distinto en superficie
y en el subsuelo. Otros, a pesar de reconocer
la diferencia, le atribuyen a este vacío una
deficiencia atávica de la enseñanza básica y
superior que, por simplificación, separan el ciclo
hidrológico en dos componentes. El resultado
es la formación profesional “especializada”
(ingenieros, hidrólogos e hidrogeólogos), el
espíritu corporativista de los técnicos de uno y
187
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental COORDINADORA
INTERNACIONAL
(3 representantes de cada país)
ARGENTINA
Grupo Ejecutivo
PARAGUAY
COMITÉS ESTATALES
O PROVINCIALES
1/3
Poder Público
Intendentes
Órganos Estatales
Parlamentarios
1/3
Universidades
Institutos
BRASIL
Mato Grosso do Sul
Goias
Minas Gerais
São Paulo
Paraná
Santa Catarina
Rio Grande do Sul
1/3
Organizaciones
Civiles
Empresariales
Técnicas
ONG
URUGUAY
Figura 5 - Modelo organizacional de gestión de aguas subterráneas
otro sector - que son reflejados en los trabajos
técnicos.
Paulo, DAEE / FCTH / FUNDAP, 1987,
p. 243 - 292.
En los manuales y libros didácticos la unidad
el ciclo hidrológico es casi siempre referida
– en el plano conceptual. En la práctica, los
estudios e informes siempre privilegian uno u
otro sector. Parece que, para la reconstrucción
de una formación integrada, el tema tendrá
que retornar a las universidades. En este
sentido, el curso básico estructural por la “The
Open University” (traducido por el Instituto de
Geociencias de la UNICAMP) es una buena
referencia.
ROCHA, G.A. A Construção do Sistema
Paulista de Gestão dos Recursos
Hídricos. Seminário Internacional sobre
Gestão de Recursos Hídricos, ABRH,
Gramado, RS, 1998.
ROCHA, G.A. O Grande Manancial do Cone
Sul. Revista Estudos Avançados, v.11,
nº 30, Universidade de São Paulo, São
Paulo : IEA, 1997, p. 191-212.
BIBLIOGRAFIA
SÃO PAULO (Estado) (1994) Conselho
Estadual de Recursos Hídricos.
Legislação sobre Recursos Hídricos.
SRHSO/DAEE, 72 p.
MARTINS, Carlos Estevam. Aspectos Políticos
da Questão dos Recursos Hídricos. In:
Seminário Perspectivas dos Recursos
Hídricos no Estado de São Paulo, Anais,
São Paulo, DAEE / FCTH / FUNDAP,
1987, p. 393-423.
SÃO PAULO (Estado) 1997. Secretaria do
Meio Ambiente. Gestão das Águas: 6
anos de Percurso. Secretaria do Meio
Ambiente / Secretaria de Recursos
Hídricos, Saneamento e Obras. São
Paulo, 128 p, 2v.
PINTO, A. L. A Situação Institucional dos
R e c u r s o s H í d r i c o s : U m a Vi s ã o
Analítica - Interpretativa. In: Seminário
Perspectivas dos Recursos Hídricos
no Estado de São Paulo, Anais, São
THE OPEN UNIVERSITY. Os Recursos Físicos
da Terra. Bloco 4: Recursos Hídricos.
Editora da UNICAMP, Campinas, 2.000
(en publicación).
188
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
USO Y OCUPACION DE LAS TIERRAS
Archimedes Perez Filho
Docente de la Unicamp
Paulo Ricardo de Brito Soares
LA BASE DE LA GESTION
El análisis del uso y ocupación de las tierras
presupone la comprensión de los fenómenos
desarrollados en la organización del espacio.
ESPACIO es entendido como el resultado
de la acción del HOMBRE (sociedad) sobre
el MEDIO en determinado momento de la
HISTORIA.
Lo que está en consideración es la relación
del hombre con la naturaleza, de la cual él
forma parte, al mismo tiempo que la modifica.
Entre las partes existe por tanto, un sistema
de relaciones basado en la interdependencia
y la reciprocidad. Con la ACCION o TRABAJO
del HOMBRE sobre la NATURALEZA, éste la
transforma, de modo que produce el ESPACIO
SOCIAL correspondiente a las necesidades de
determinada circunstancia histórica. Esa visión
integradora para la concepción del espacio es
contraria a la separación que caracteriza al
paradigma positivista, que asume la naturaleza
externa a las actividades de los hombres.
ORGANIZACION DEL ESPACIO
Podríamos establecer una línea divisoria entre
las discusiones de organización del espacio y
de la planificación del uso y ocupación de las
tierras. Por un lado se exacerba el formalismo
técnico, que en las palabras de ALMEIDA et al.
(1993), “profesa dogmáticamente soluciones
técnicas neutras y omnipotentes, buscando
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental la razón utilitaria del conocimiento”. Esa línea
de pensamiento está ligada al cartesianismo
y la visión mecanicista de los fenómenos de
la naturaleza. Por otro lado están los que
emplean la necesidad de consideración de
las relaciones sociales para la comprensión
e intervención en el modo como el hombre se
relaciona con la “naturaleza”.
El todo de las relaciones económico-sociales,
que es responsable por la configuración del
espacio, se da a partir de la unidad entre
las fuerzas productivas (relaciones hombrenaturaleza) y las relaciones de producción
(relaciones hombre-hombre).
Las formas de apropiación y transformación de
la naturaleza, y a partir de determinado estadio
de evolución, las formas de organización
(CASSETI, 1995) del espacio, son determinadas
por las propias relaciones sociales. Para
CASSETI, la manera como se configuran
todas las relaciones es la representación de
las concepciones político-jurídicas, filosóficas,
religiosas, éticas, artísticas y sus instituciones
correspondientes, representadas por el propio
Estado. Según este autor:
“la utilización espontánea de la naturaleza,
donde está implícita la apropiación de sus
riquezas, se encontró en las primeras etapas
de la historia de la sociedad y se concentró en
la época feudal, alcanzando el grado máximo
durante el curso de la sociedad capitalista”.
Esas consideraciones permiten ampliar el
diagnóstico de nuestro tiempo. Además
de las constataciones más propagadas de
agotamiento de los recursos y del grado de
degradación del ambiente en que vivimos,
debemos incorporar la causa estructural de
ese cuadro. Al final ¿cuál es la aplicación de
un diagnóstico que describe el mal y no apunta
sus causas para la acción de una orientación
curativa? En ese sentido, vale la investigación
de Milton SANTOS.
“todo indica que el subsistema del mercado
se sobrepone al subsistema gubernamental
en diversos dominios, incluyendo el de la
organización del espacio y de las características
de urbanización de las ciudades. El problema es
entonces cómo el subsistema gubernamental
podría actuar de forma que se obtengan los
medios más efectivos para alcanzar los fines
que se pretende”.
En su “Diagnóstico de nuestro tiempo”,
Karl MANNHEIM, en 1954 (!), destacaba la
necesidad de pasar del “laissez-faire” del
liberalismo emergente para una sociedad
planificada. El autor hace una mención, cuyo
sentido está muy próximo a la conjetura de su
tiempo, sobre las dos formas en que se podrá
revertir la sociedad planificada: regida por una
minoría en condiciones dictatoriales o por una
nueva forma de gobierno y que a pesar que
su mayor poder, aún será democráticamente
controlada.
En oposición a este planteamiento totalitario,
que conduce a una situación de conformidad,
Mannheim discute las bases de la planificación
democrática que hagan y al mismo tiempo que
conducen a la libertad. Para eso es necesario,
en palabras del propio autor:
“... que el principio abstracto de la democracia
sea rehecho en un nuevo molde. También la
justicia social tiene que ser satisfecha para
garantizar el nuevo orden social. Justicia
social no significa igualdad social. Diferencias
razonables de renta y de acumulación de
riqueza para generar el estímulo necesario a
los emprendimientos, puedan ser mantenidas
si no interfieren en las líneas maestras de
la planificación y no impiden la cooperación
entre las clases.... Este avance rumbo a una
mayor justicia social tiene la ventaja de poder
obtenerse por los medios de reforma existentes
- tributarios, control de las inversiones, obras
públicas y ampliación radical de los servicios
sociales... no necesitando de la interferencia
revolucionaria que llevaría a la dictadura”.
LA GESTION AMBIENTAL
La articulación del discurso ambientalista
o ecológico bajo la bandera del “desarrollo
sustentable”, claramente encubre la cuestión
ideológica, cuyo enfrentamiento representa
la negación de las distorsiones económicas
globales.
La atención hacia la degradación ambiental del
planeta substituye (cuando no se articula) la
amenaza de una guerra en la derivación de la
conciencia de que el caos social y económico
sea la verdadera cuestión a ser encarada.
Obviamente no se pretende negar el estado
de degradación del ambiente, al contrario, se
está afirmando la necesidad de reconocimiento
de la raíz del problema.
189
190
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Esa observación remite a una reacción que
se sitúa en el plano más elevado de moral y
se basa en la comprensión más plena de la
situación humana.
São Paulo, la ocupación se amplía a mediados
del siglo XIX con la introducción de las
plantaciones de caña de azúcar, tornándose
más acentuada en el comienzo de este siglo
la cultura cafetera.
ESTUDIO DEL MEDIO FISICO
Esta explotación que puede ser considerada
de carácter extractivista fue dejando huellas
de degradación ambiental y se enfrentó con el
propio agotamiento de esas actividades.
No se puede todavía destacar la importancia
de una base técnica en la definición de los
usos de la tierra. Mientras que las decisiones
sean políticas, el conocimiento del medio,
sus potencialidades y limitaciones es punto
fundamental para la formulación de la propuesta
de planificación ambiental.
El análisis del ambiente debe ser capaz de
integrar las informaciones de temas distintos,
constituyéndose un proceso interdisciplinario.
En general, se distinguen tres campos de
estudio, relacionados respectivamente con los
medios físico, biótico y social. En el primero se
trata de la caracterización de la geología, del
suelo, del relieve, del clima y de los recursos
hídricos. La cobertura vegetal y la fauna
representan el medio biótico. Las formas
antrópicas del uso y ocupación del suelo
componen el tercer grupo de informaciones.
En el levantamiento de los datos del medio físico,
se procede a la representación cartográfica de
los diferentes temas considerados. El trabajo
con los mapas permite la integración de las
informaciones y la individualización de las
unidades del terreno. Toda separación de las
unidades es un proceso de clasificación y por
tanto, requiere proposiciones (en forma de
parámetros) establecidas, de acuerdo con el
objetivo de trabajo y con la realidad.
CONSECUENCIAS AMBIENTALES
DE LA OCUPACION AGRICOLA
DEL TERRITORIO
La cobertura vegetal natural o espontánea
puede variar desde fisonomías forestales
densas, pasando por sabanas, a campos casi
exclusivamente formados por gramíneas.
Esa diversidad es condicionada por
características del ambiente determinadas
por la interacción entre el suelo y el clima.
La exploración agrícola, en el país como un todo,
puede ser caracterizada por: deforestación,
utilización de las tierras hasta su agotamiento,
ocupación de nuevas áreas. En el Estado de
La erosión es el más grave problema
consecuencia de la explotación agrícola a ser
enfrentado y al cual están relacionados muchos
aspectos de degradación de los paisajes.
Erosión es el proceso de desagregación y
transporte de las partículas del suelo. Puede
ser causado por el agua o por el viento. El agua
en movimiento, como las riadas, provenientes
del escurrimiento de las aguas de lluvia que
no se infiltran en el suelo, constituye el más
importante agente de transporte de partículas
del suelo y otros elementos que puedan estar
diluidos con nutrientes y agrotóxicos.
Los procesos erosivos pueden ser diferenciados
en dos categorías que separan la erosión
natural y la erosión que ocurre como resultado
de la acción del hombre como modificador de
las condiciones naturales.
La erosión natural es un proceso lento y
benéfico, relacionando la evolución de los
paisajes dentro de una condición de equilibrio
dinámico. El aspecto negativo está asociado
a la interferencia del hombre, acelerando el
proceso, desde la deforestación al movimiento
periódico del suelo para labores agrícolas,
que a su vez, no recubren el suelo en grado
suficiente para conferirle protección.
A partir del efecto de impacto de la gota de
lluvia, entendido como el primer estado del
proceso, la erosión puede asumir las siguientes
formas: laminar, en surcos, o bossorocas
(surcos muy profundos con el afloramiento de
la napa freática).
La pérdida de material por la erosión representa
un empobrecimiento del suelo, una vez que
conjuntamente con las partículas del suelo,
los nutrientes son también transportados en
solución. Ese empobrecimiento es agravado
por la falta de reposición, por parte de
los agricultores, de la fertilidad del suelo
retirada por los cultivos sucesivos (acción
extractivista).
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Otro aspecto de la degradación química del
suelo es la salinización. Ese proceso ocurre
en determinadas condiciones impuestas por
la interacción negativa de las prácticas como
irrigación, drenaje y fertilización (e incluso en
ciertos casos la propia composición del suelo)
en ambientes de elevada evaporación, más
común en el nordeste brasileño.
La destrucción de la estructura y la consecuente
compactación de los suelos representa la
degradación física de los mismos, ocurriendo
en ciertas profundidades o en superficie. Es
causada principalmente por el uso indebido
de las máquinas agrícolas. La compactación
puede también estar asociada al pisoteo de
animales, la exposición del suelo a la acción de
impacto de las gotas de lluvia o a la destrucción
de la fauna del suelo y eliminación de la materia
orgánica.
Parte de las consecuencias ambientales de la
ocupación es consecuencia de los recursos
hídricos. El aporte del material transportado en
la erosión causa contaminación de los cuerpos
de agua, caracterizada por el azolvamiento
y la contaminación, ésta proveniente de la
concentración de nutrientes (eutroficación) y
contaminación por agrotóxicos.
POSIBILIDADES Y LIMITACIONES
DE USO DE LAS TIERRAS
En un análisis técnico parte del actual proceso de
degradación y principalmente de la intensidad,
tiene como causa fundamental el uso de las
tierras en conflicto con su potencial.
Este potencial de uso de las tierras es dado
por la conjugación de los elementos que
componen el paisaje, de la misma manera
como esos elementos condicionan la variación
en la distribución de las formas de vegetación
natural.
Son factores que influyen en la erosión: la
lluvia, la topografía y las formas de relieve,
la naturaleza de los suelos y la cobertura
vegetal.
Como expresamos anteriormente, la lluvia
ejerce su acción erosiva sobre el suelo por
el impacto de las gotas por el escurrimiento
superficial. Otro aspecto a considerarse es la
distribución de las lluvias durante el año. En
nuestras condiciones, coincide el período de
preparación del suelo y el desarrollo inicial de
las culturas (por tanto bajo índice de cobertura
vegetal) con gran concentración de lluvias, con
ocurrencia de eventos concentrados (lluvia de
gran volumen con duración de pocas horas).
La velocidad de infiltración del agua en el perfil
del suelo es determinante para la intensidad
de la erosión. Cuanto mayor sea la infiltración,
menor escurrimiento superficial. y por tanto,
menor erosión. La textura y la estructura a
lo largo del perfil y también la profundidad
del suelo son las características que más
condicionan la infiltración del agua.
Para la conservación de los suelos, son dos
las variables de la topografía que determinan
el mayor o menor riesgo de erosión: el declive
y la longitud de la pendiente.
El declive representa la inclinación del terreno,
siendo expresado en porcentaje (comúnmente)
o en grados. Cuanto mayor el declive, mayor
energía tendrá el escurrimiento superficial.
y consecuentemente mayor poder de carga
de partículas. Mientras que en condiciones
de poco declive, el agua que escurre puede
adquirir elevada energía si la longitud de la
pendiente fuera grande.
Un factor poco considerado en trabajos
de conservación y sin embargo de mayor
influencia en la intensidad de la erosión es
la forma de la vertiente. Las formas rectas
generan flujos laminares, las formas convexas
generan flujos dispersos y las formas cóncavas
generan flujos concentrados. El estudio de esa
variable demanda un análisis de representación
cartográfica en escalas más detalladas o a
partir del reconocimiento de campo.
Para la determinación del potencial de uso de
las tierras, se consideran además del riesgo
de la erosión, posibles limitaciones ligadas a:
la productividad del suelo - su fertilidad, acidez
y condición de encharcamiento; la obstrucción,
la mecanización y las condiciones climáticas
(balance hídrico, ocurrencia de heladas,
temperatura media).
PLANIFICACION
CONSERVACIONISTA DE
LAS ACTIVIDADES AGRICOLAS
El primer paso para la conservación del suelo
con el objetivo de buen rendimiento de las
producciones agrícolas es la propia motivación
de los agricultores. Se conoce que la erosión
no sólo provoca daños al ambiente sino
también grandes perjuicios económicos.
191
192
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Después de la concientización y aprobación
por parte de los agricultores se debe iniciar el
levantamiento de las informaciones necesarias
para la planificación técnica, realizada también
con la participación del agricultor.
En los planes se deberán presentar las
indicaciones de usos más adecuados al
potencial de producción de las distintas unidades
identificadas en el cruce de las informaciones
(tipo de suelo, declive, forma de la vertiente,
limitaciones para cultivo, etc.). Son también
definidas las prácticas conservacionistas que
deberán ser implementadas para cada uso. El
éxito de cualquier plan depende de la acción
cooperativa de los agricultores. La distribución
de los suelos, de las formas de declive o de la
ocurrencia de lluvias no respeta los límites de
propiedades. Por lo tanto, la implementación
de las medidas de conservación sólo es
efectiva si hay la participación activa de todos
aquellos incluidos en la unidad de planificación
adoptada. La cuenca hidrográfica tiene que
haber sido contemplada en esa unidad, por
razones ligadas a la noción de sistemas,
basadas en la interconexión de los elementos
constituyentes, y consecuentemente de las
acciones incidentes en el área y los impactos
resultantes de las mismas.
La base técnica de la planificación es por
tanto la clasificación de las tierras según su
vocación agrícola. Existen dos sistemas para
ese fin: la clasificación de la Capacidad de
Uso de las Tierras (LEPSCH, 1991) y de la
Aptitud Agrícola (RAMALHO FILHO y BEEK,
1994). En el primero, se adopta un mismo
nivel tecnológico para la evaluación de los
potenciales, mientras el segundo permite
el análisis para tres “niveles de manejo”.
Entiéndase por nivel de manejo el grado de
sofisticación y de calidad de la inversión en la
actividad. En un nivel de manejo elevado, el
agricultor usa la mecanización para casi todas
las operaciones de cultivo, utiliza fertilizantes,
defensivos y riego. En el extremo opuesto
están los agricultores que apenas entran con
la fuerza de trabajo, usando tracción animal
y valiéndose de la fertilidad natural de las
tierras.
En los dos sistemas, la conceptualización
es semejante considerando los riesgos de la
degradación del suelo por los procesos erosivos
aún cuando son sometidos a diferentes usos
agrícolas y a las limitaciones presentadas
anteriormente para la indicación de los usos
potenciales. Las actividades son clasificadas
en cultivos de ciclo corto (también llamados
anuales como hortalizas, maíz, frijol), semiperennes (caña de azúcar, yuca), perennes
(café, fruticultura en general), pastizales y
reforestales (eucalipto).
También el pendiente del terreno es definida
en clases según intervalos no establecidos
rígidamente por ejemplo; A= 0-3 %, B=3-6
%, C=6-12 %, D= 12-20 %, E=20-45 %, F=
45-70 %, y G=70-100 %. Los cultivos anuales
sólo son recomendados para las áreas más
aplanadas de clase A. Ya las áreas de las
clases F y G, según la legislación ambiental,
no deben ser utilizadas. El levantamiento y
la discusión de toda la legislación pertinente
con respecto a la indicación de los usos de
las tierras deben ser realizados previamente
y las informaciones obtenidas y confrontadas
con la indicación técnica. Las áreas planas
mencionadas anteriormente como las de alto
nivel productivo, cuando están asociadas a
los planos de inundación de cursos de agua
pueden presentar limitaciones de saturación
hídrica independientemente de cualquier
limitación, son definidas en el Código Forestal
como áreas de preservación ambiental.
Para tener una planificación de las actividades,
es necesaria la verificación de la viabilidad
de los cultivos indicados, en los aspectos
económicos y culturales.
El Sistema de Clases de Capacidad de Uso
es indicado para los trabajos en la escala de
pequeñas cuencas. Presenta ocho clases
definidas tanto por el tipo de cultivo como por
las prácticas conservacionistas demandadas.
Las tierras de clase I son aptas para uso,
mismo con actividades intensas (ciclo corto).
Gradualmente las clases sucesivas representan
mayores limitaciones para el uso y también la
necesidad de prácticas conservacionistas más
severas, siendo las de clase VIII inadecuadas
para cualquier tipo de actividad agrícola, deben
ser destinadas para la preservación de los
recursos naturales.
EL AMBIENTE URBANO
La ciudad está en el centro de la problemática
ambiental por constituir el núcleo del proceso
productivo de la sociedad industrial. En ella
no sólo se concentran actividades y población
sino también se aglutinan e intensifican las
transformaciones del medio.
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Las alteraciones en el ambiente son el
resultado de la urbanización que ha excedido
la capacidad de autorregulación, característica
de los sistemas naturales. En gran medida
eso se debe a la falta de consideración de los
aspectos naturales bióticos y abióticos como
reguladores de la organización de la ocupación
urbana.
No obstante, más que una cuestión de método
de organización del espacio, entendido éste
como modelos de estructuras físicas y funcional
de las ciudades, la actual ocupación del suelo
urbano refleja los conflictos de la sociedad
que los produce. El proceso de urbanización
en las ciudades brasileñas es comúnmente
clasificado de anárquico; sin embargo es,
de hecho coherente con el desarrollo del
capitalismo en el país, reproduciendo en la
ocupación del suelo las relaciones desiguales
e injustas del orden socio-económico vigente.
Ese proceso para AMARAL tiene como
características:
­
el predominio de criterios de máxima
acumulación de los costos de agotamiento de
los recursos naturales, acompañado por la
privatización de los beneficios y la socialización
de los prejuicios ambientales resultantes;
­
la institucionalización del modelo de
expansión periférica “irregular” como solución
habitacional para la gran mayoría de la
población;
­
la ausencia de controles sociales sobre
los mecanismos de valorización y especulación
inmobiliaria, aumentando la escasez de la
tierra dotada de infraestructura, y destinando
en la práctica, para la población más pobre,
los terrenos impropios para su ocupación.
El ambiente urbano expresa un grave cuadro
de degradación, siendo notables los problemas
como la violencia, carencia de viviendas, salud,
educación y transporte, falta de saneamiento
básico y degradación de los recursos naturales
(contaminación del aire, del suelo, del agua,
eliminación y supresión de la vida silvestre).
El enfrentamiento de los problemas ligados a
la degradación ambiental y el ordenamiento
territorial urbano viene dándose a través de
los planes de acción caracterizados por las
intervenciones localizadas en las áreas críticas,
casi siempre limitadas a las obras de ingeniería
que minimizan las causas de los problemas
ambientales y a través de la planificación
que tienen por objetivo primordial atender las
demandas de los recursos definidos por las
leyes de mercado.
En su texto, SMOLKA (1993) comenta
alternativas elementales de enfrentamiento
a los problemas ambientales: actuar sobre
los efectos, por medio de sanciones y/o
imposiciones ambientales, insuficiente
por preservar las reglas del proceso de
estructuración intra-urbano, o actuar sobre
las causas, alterando aquellos procesos
responsables en primer plano de tales
problemas.
Esta última alternativa, desde el punto de
vista teórico, es la verdadera solución. Pero
presenta el dilema de ser impracticable (al
menos de forma inmediata). Como ejemplo
apunta la eliminación de la pobreza urbana
para mitigar los problemas supuestamente
resultantes, lo que parece impensable en los
actuales marcos institucionales, no sólo por
la magnitud de los recursos necesarios sino
también por el papel desempeñado por la
existencia de los pobres en la sociedad.
Recuperar las áreas degradas y preservar
otras todavía con buena calidad ambiental
demanda la definición de las técnicas y
compromisos con la reversión de ese proceso
histórico. Es necesario nuevas relaciones entre
la sociedad y el medio ambiente. Queda claro
que la fundamentación de un trabajo técnico de
planificación urbana pasa por el conocimiento
detallado del medio natural, por la crítica o la
forma de vida dominante y la comprensión de
la interacción entre las dos facetas, o como
escribió LEAL (1995), admitir la vinculación
entre las luchas sociales y ambientales.
MUNICIPIO Y EL MEDIO AMBIENTE
– INSTRUMENTOS DE POLITICAS
PUBLICAS
Teniendo en cuenta el texto constitucional
y del objetivo de asegurar la diversidad
y especificidad de las relaciones locales,
RIBEIRO y SANTOS (1997) destacan algunos
conceptos que deben formar parte de la política
municipal sobre medio ambiente:
­
­
el medio ambiente es entendido como
bien público;
el acceso a la información y la
participación de la comunidad debe ser
asegurada en cuanto a su calidad de
vida;
193
194
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
­
­
la compatibilización debe ser buscada
entre el desarrollo socio-económico y la
protección de los recursos naturales;
el compromiso con la calidad de vida
debe regular todas las acciones que
sean adoptadas.
En base a estos criterios, los autores proponen
que la planificación del desarrollo del municipio
debe contemplar cinco áreas:
i) ii) iii) iv) v) la social, de modo de promover el
crecimiento con una mejor distribución
de las rentas;
la económica, que estimule la asignación
y gestión más eficiente de los recursos
públicos;
la espacial, de forma de equilibrar la
relación entre los espacios rurales
y urbanos, mejor distribución de los
usos del suelo, evitar la concentración
excesiva de las actividades económicas
y la destrucción de los ecosistemas, y
promover el manejo adecuado de los
proyectos agrícolas;
la cultural, dirigida a la valorización de
las tradiciones culturales de la población
urbana y rural;
la ambiental, destinada a asegurar la
adecuada utilización de los recursos
naturales, a través de la reducción
de residuos y la contaminación, de
investigación e implementación de
tecnologías más limpias y de la definición
de reglas para la adecuada protección
ambiental.
Los procesos de planificación que incorporen
tales dimensiones constituyen instrumentos
capaces de proporcionar los mejores índices de
calidad ambiental y de vida en las ciudades, una
vez que estructura morfología, infraestructura
y flujos urbanos sean considerados con el
fin de conservar la energía y los recursos
naturales, promoviendo mejorías en el paisaje
natural construido, tanto en términos de
recuperación como de conservación del
patrimonio, produzcan un contexto de mayor
equidad social.
El municipio tiene por definición constitucional,
responsabilidad de manejo y superación de
los problemas ambientales resultantes de la
aglomeración en que se construye la ciudad.
En éste sentido es prevista en la Constitución
Federal y en la Estatal la atribución municipal
de aprobar y aplicar las normas de control
urbano y ambiental. Estas normas están
traducidas en los siguientes instrumentos
legales: la Ley Orgánica, el Plan Director; la
Ley de Fraccionamiento, Uso y Ocupación
del Suelo; el Código de Obras; El código de
Posturas y Código Tributario.
Entre los instrumentos antes referidos, el
Plan Director y la Ley de Fraccionamiento,
Uso y Ocupación del Suelo son las de mayor
rigor en cuanto a condicionantes normativas
y utilización de terrenos urbanos. En lo que
respecta al primero de los dos instrumentos
citados, el Plan Director determina sobre
las directrices de la política de desarrollo
municipal. El segundo instrumento reglamenta
el ordenamiento del espacio urbano, el uso del
suelo y la protección del medio ambiente.
La definición por parte del municipio de
una política de desarrollo urbano, a partir
de la Constitución Federal de 1988, pasó
a ser instrumentada por el Plan Director.
Este documento asumió el sentido político,
económico, social y administrativo al más
alto nivel, siendo obligatorio para todos los
municipios paulistas, conforme al artículo 181
de la Constitución del Estado de São Paulo
de 1989.
Según RODRIGUEZ (1998), es necesario
pensar en una política urbana y ésta no puede
ser encarada como actividad de edificación,
sino que es preciso incluirla en la complejidad
de la producción social de la ciudad.
El objetivo general del Plan Director, por tanto,
debe ser el de permitir a los municipios la
aplicación de la función social de la propiedad,
en otras palabras, especializar los usos y
ocupaciones adecuadas a la tierra. De esta
forma la restricción a la ocupación de áreas
de los fondos de valles, nacientes, cuestas,
caracterizan la función social de esos terrenos,
de forma diferente la no ocupación de espacios
vacíos urbanos destinados a la especulación
inmobiliaria.
La adecuación del uso del suelo debe expresar
el respeto a las aptitudes del medio definidas
por factores como topografía, geología, tipos
de suelo, drenaje, cobertura vegetal y fauna
existentes, así como también considerar
las condicionantes de la propia estructura
urbana, tales como sistema de circulación
y transporte, vectores de expansión, actual
situación de infraestructura, que comprende
redes de agua, alcantarillado, equipamientos
sociales de salud, educación y esparcimiento,
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental servicios urbanos (colecta y tratamiento
de basura, abastecimiento de energía
eléctrica, comunicaciones seguridad pública,
abastecimiento).
La elaboración y aplicación de un Plan Director
concebido sobre esos principios y objetivos
permite revertir al orden establecido a través
de reestructuraciones y reglamentaciones,
buscando un equilibrio de interrelación
hombre-naturaleza.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
ALMEIDA, J. R. (Coord.). Planeamiento
ambiental: camino para la participación popular
y gestión ambiental para nuestro futuro comúnuna necesidad, un desafio- Rio de Janeiro: Tex
Ed.: Biblioteca Estácio de Sá, 176 p.1993.
CASSETI, V. Ambiente y Apropiación del relevo.São Paulo: Contexto, 2 a.ed.147p.1995.
LEAL, A. C. Meio ambiente e urbanização na
microbacia do Areia Branca – Campinas, S.P.
Rio Claro: Instituto de Geociências/UNESP.
Dissertação de Mestrado, 160p. 1995.
LEPSCH, I. F. (Coord.) Manual para el
levantamiento utilitario del medio físico y
clasificación de las tierras en el sistema de
capacidad de uso, 4a aproximación. 2a ed.Campinas: SBCS, 175p.1991.
RAMALHO FILHO, Antonio y BEEK, K. J.
Sistema de evaluación de aptitud agrícola de
las tierras. 3a ed.- Rio de Janeiro: EMBRAPACNPS, 65p.1994.
RIBEIRO, L. C. Q. y SANTOS JÚNIOR, O. A..
Globalização, fragmentação e reforma urbana
– o futuro das cidades brasileiras na crise. 2a
ed. – Rio de Janeiro: Civilização Brasileira,
432p. 1997.
RODRIGUEZ, A. M. Producción y consumo
del y en el espacio: problemática urbana. São
Paulo: Hucitec,1998.
SANTOS, M. Espacio y Método- 3.Ed.- São
Paulo: Nobel, 88p.1992.
SMOLKA, M. El medio ambiente y la estructura
intra-urbana. En: MARTINE, G (Org). Población,
medio ambiente y desarrollo: verdades y
contradicciones. Campinas: Edunicamp,1993
195
196
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
SELECCION DE SITIOS Y GESTION
DE RESIDUOS SOLIDOS MUNICIPALES
Ângelo José Consoni
Investigador de la
División de Geología del
Instituto de Investigaciones Tecnológicas de São Paulo - IPT
1. INTRODUCCION
La gestión de los residuos sólidos es un
problema de carácter mundial que,
progresivamente, viene asumiendo dimensiones
críticas para la mayoría de los municipios.
Factores como el crecimiento demográfico, el
urbanismo, la industrialización, la producción
a gran escala y difusión del estilo descartable,
no solamente, nos llevaron al extraordinario
incremento en la generación de residuos, sino
que favorecieron el agravamiento del problema,
ya sea por su concentración geográfica
(muchas veces en áreas sobrecargadas o
ambientalmente frágiles), o por la inserción
de residuos progresivamente más peligrosos.
La necesidad de apartar los residuos se
remonta a los orígenes del propio hombre,
adquiriendo valores críticos crecientes a
medida que la humanidad abandonaba la
vida nómada, adoptando la vida sedentaria y,
sobretodo, urbana. En el pasado, los residuos
eran constituidos casi exclusivamente por
materia orgánica y, como las concentraciones
humanas eran pequeñas, su disposición era de
fácil solución, no implicando daños mayores a
la capacidad de asimilación de la naturaleza.
Actualmente, la población del planeta superó
los 6 mil millones de habitantes y, con un
grado creciente de urbanización, superando
el 75% en América Latina. La atención a esta
demanda ha acelerado la explotación y uso
de reservas naturales y, en el otro extremo del
ciclo, incrementado la generación de residuos
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental que impactan el medio ambiente del planeta, si
no son adecuadamente gestionados.
2. RESIDUOS
Y CONTAMINACION
cuales pueden encontrar condiciones de
proliferación, pudiendo afectar la biota;
•
residuos industriales: incluyen desde los
peligrosos hasta los inertes. Aunque, en
su mayoría, los residuos industriales
posean un bajo tenor de materia orgánica,
en razón de su composición química
(sobretodo los de clase I), el percolado
oriundo de estos materiales presenta un
poder de contaminación aún mayor que
el de los residuos domiciliarios, ya que
encierra sustancias extremadamente
tóxicas a muy bajas concentraciones
(ppm a ppb), tales como componentes
orgánicos y diversos metales pesados.
Se los disponen en rellenos industriales,
lagunas de decantación, represa de
desechos, etc.;
•
residuos inertes: engloban materiales
como escombros de construcción
civil, algunos residuos de minería y
demás materiales que se pueden
considerar como clase III. Su percolado
no representa riesgo de contaminación.
Son dispuestos en rellenos, “bota-foras”,
lagunas de relave, etc. Inclusive los
escombros pueden contener sustancias
peligrosas (restos de pinturas, solventes,
amianto, metales, entre otros).
•
El cuadro 3 muestra los principales
parámetros indicadores de contaminación
oriunda de varios tipos de residuos.
Según la ABNT (1987), residuos sólidos son
los materiales “en estado sólido o semi-sólido,
que resultan de las actividades de origen
industrial, doméstico, hospitalario, comercial,
agrícola, de servicios y de barrido...” En cuanto
a su peligrosidad, los residuos pueden ser
clasificados en tres categorías, clases I, II y
III, descritas en el cuadro 1. Esta clasificación
es fundamental pues, de ella dependen las
principales exigencias para la gestión de
los residuos (recolección, almacenamiento,
transporte, tratamientos y disposición).
Debido a la variedad de fuentes generadoras es
grande la cantidad de materiales y sustancias
que los residuos pueden contener, como por
ejemplo:
•
•
•
Residuos domiciliarios y urbanos:
la principal fuente contaminante
de estos materiales proviene de la
descomposición de la materia orgánica
presente en la basura (cerca de 60% en
peso, en el caso brasileño), generando
el “chorume”, líquido oscuro, ácido y de
alta demanda bioquímica de oxígeno
(DBO), el cual puede alcanzar más
de 60.000 mg/l (recordamos que el
desecho domestico posee una DBO
aproximadamente 200 mg/l). Tan solo
estas características le configuran un
considerable poder agresivo al medio
ambiente, sobretodo acuático. Empero,
en su fase ácida el “chorume” pudo
acarrear los metales presentes en
la masa de basura, aumentando su
poder de contaminación. Los residuos
domiciliarios y urbanos son dispuestos
en rellenos sanitarios (merecen
un destaque negativo las formas
altamente inadecuadas de disposición,
representadas por rellenos controlados
y basurales).
Otro aspecto importante a ser destacado
sobre los residuos sólidos municipales
es la gran variedad de productos
que contienen sustancias peligrosas
que allí se encuentran, sean éstas
sobras desechadas o contaminantes en
recipientes (Cuadro 2).
residuos hospitalarios: el principal riesgo
que presentan son los microorganismos
patógenos presentes en la basura, los
Los caminos de transporte de los contaminantes
a partir de los locales de disposición de
residuos son variados. La precipitación y
el agua superficial que percolan el área de
disposición solubilizan los contaminantes
y el “chorume”, posibilitando su entrada y
transporte a través del suelo no saturado,
hasta el agua subterránea, constituyendo
las plumas de contaminación. Estas, a su
vez, pueden ser interceptadas por pozos o
alcanzar a las fuentes. Las aguas superficiales
pueden aún ser contaminadas por aguas de
flujo superficial y por partículas transportadas
por el viento. El aire puede ser contaminado
a partir del local de disposición, por la
volatización de diversas sustancias, la emisión
de biogases y la suspensión de partículas.
La flora y la fauna pueden ser contaminadas
por el contacto directo, inhalación, ingestión
o por la incorporación y bioacumulación de
constituyentes químicos, como los metales;
(TRESSOLDI y CONSONI, 1996).
197
198
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Cuadro 1. Clasificación de los residuos con relación a su peligrosidad.
Categoria
Clase I
(Peligrosos)
CaracterIsticas
Presentan riesgo para la salud pública o el medio ambiente,
caracterizándose por tener una o más de las siguientes propiedades:
inflamabilidad, corrosividad, reactividad, toxicidad y patogenicidad.
Clase II
(No inertes)
Clase III
(Inertes)
Pueden tener propiedades como: combustibilidad, biodegradabilidad
o solubilidad, sin embargo, no se encuadran como residuos I o III.
No tienen constituyentes alguno solubilizado en concentración
superior al patrón de potabilidad.
Cuadro 2. Componentes potencialmente peligrosos contenidos en los residuos sólidos
municipales
TIPOS DE PRODUCTOS
SUSTANCIAS
Material para pintura
Pinturas, solventes, pigmentos y barnices
Productos para jardinería,
animales domésticos y sinantrópicos
Pesticidas, insecticidas, repelentes, herbicidas y fertilizantes
Productos para motores
Aceites lubricantes, fluidos para freno y transmisión y baterías
Productos de limpieza
Cera y pulidores, limpiadores, desinfectantes, aromatizadores
Farmacéuticos
Remedios y restos medicinales, cosméticos
Lamparas, baterías, pilas, termómetros.
Mercurio, cadmio, plomo
Latas en general
Algunos aerosoles
Fuente: GOMES y OGURA (1993).
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Cuadro 3. Principales clases de contaminantes y sus indicadores para monitoreo.
CONTAMINANTESPRINCIPALEs iNDICADORES
Partículas sólidas
Sólidos en suspensión, sólidos disueltos, sólidos totales, turbidez,
color
Acidez / alcalinidad
pH, bicarbonato, carbonato, hidróxido
Orgánicos
Oxígeno disuelto (OD), demanda bioquímica de oxígeno
(DBO 5 dias), demanda química de oxígeno (DQO), fenoles, etc.
Orgánicos sintéticos
Halogenados orgánicos totales (TOX), benzeno, tolueno, xileno,
tricloroetileno (TCE), tetracloroetileno (TECE), tricloroetano (TCA),
tetracloroetano, percloroetileno (PCE), bifenila policlorada (PCB),
trihalometanos, etc.
Inorgánicos
Cloreto, sulfato, nitrito, nitrato, fosfato total, nitrógeno, calcio,
sodio, etc.
Metales
Hg, Cd, Cr, Ni, Zn, Pb, Cu, Fe, Mn, etc.
Biológicos
Coliformes fecales y totales, conteo de bactérias y de virus, etc.
Fuente: SANCHEZ (1995); BERNARDES JR. (1986); LLNL (1990)
La contaminación que afecta al suelo, agua,
aire, fauna y flora alcanza también al hombre por
medio del contacto, inhalación e ingestión.
De esta manera, la disposición de residuos
debe ser proyectada y operada de forma de
evitar los impactos negativos y los riesgos
a la salud humana y al medio ambiente,
minimizando la posibilidad de migración de
contaminantes.
3. LA VIABILIZACION DE
LOCALES DE
DISPOSICION DE
RESIDUOS
La selección del área para la disposición exige
que sean cumplidas varias tareas, buscando
alcanzar un equilibrio entre los aspectos
sociales involucrados, los impactos al medio
ambiente y el costo final de la obra (IPT y
CEMPRE, 1995). Se debe tener siempre en
cuenta que una área adecuada significa menos
riesgos al medio ambiente y a la salud pública,
pero fundamentalmente, también, significa
menos gastos de instalación, operación y cierre
de la obra.
La selección de áreas es un proceso
secuencial de etapas que se complementan. Es
importante que el proceso se conduzca de esta
forma, partiendo de estudios generales, con
individualización de varias áreas homogéneas
de las cuales, la de mejor potencial, será
priorizada para la identificación de lugares
para los estudios en detalle, cuyos costos son
más elevados.
Antes de discutir las actividades para definir
del área para la instalación de un aterramiento,
hay dos aspectos que deben destacarse.
El primero, es el carácter no disociado de
las actividades de viabilización del área y la
elaboración del proyecto del aterramiento. En
la metodología a ser discutida, esta estrecha
interrelación estará siempre presente. Un otro
199
200
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
aspecto es la importancia del mantenimiento
de la comunicación entre el operador y el
organismo de control ambiental. Aunque el
operador tenga claro los pasos de las etapas
a seguir, ésto debe acontecer desde las fases
iniciales de trabajo, para que en el futuro se
evite la reformulación de trabajos realizados,
con consecuentes aumentos de costo, atrasos
en el cronograma, etc. Es esencial que el
operador utilice la experiencia y orientación del
organismo de control ambiental, agilizando la
obtención de la solución más satisfactoria.
El proceso de selección que aquí se presenta
consta de tres niveles sucesivos de detalle,
cada cual poseyendo dimensiones geográficas,
criterios de selección y grado de profundización
característicos. En cada etapa subsiguiente,
el área analizada se hace menor, los criterios
más específicos y los lugares posibles
menos numerosos. El resultado obtenido
debe ser analizado conjuntamente entre
los técnicos y el operador, con aprobación
del organismo ambiental responsable.
Las etapas, se encuentran representadas
esquemáticamente en la Figura 1 y están
descriptas a continuación.
a) •
geología: distribución espacial y
características del substrato, litologías,
principales aspectos estructurales
presentes (foliación, fallas y fracturas),
etc.;
pedología: características y distribución
de los suelos en la región estudiada,
principalmente en cuanto al tenor de
arcillas, espesores, susceptibilidad a
la erosión, potencial como material de
construcción, etc.;
relieve: se relacionan con las principales
características de las macro-unidades
geomorfológicas y los procesos de
la dinámica externa que actúan en la
región;
aguas subterráneas y superficiales:
informaciones sobre principales
manantiales de interés para el
abastecimiento público, calidad
natural, zona de recarga y áreas de
inundación;
clima: principalmente régimen de lluvias
(serie histórica), dirección predominante
e intensidad de los vientos;
aspectos de legislación específica: se
refiere a las informaciones sobre las
leyes federales, estatales y municipales
así como las demás condicionantes de la
legislación ambiental, tales como áreas
con vegetación y especies protegidas,
Area de Protección Ambiental - APA,
Areas de Protección de Manantial
- APM, parques, reservas y áreas
“tombadas”, zonificación urbana del
municipio, etc.;
datos socioeconómicos: incluyen
aspectos tales como valor de las tierras,
distancia del área con relación a los
centros generadores, infraestructura
disponible (red vial, electricidad, etc.),
uso y ocupación de los terrenos, etc.
•
•
•
•
•
Etapa 1: identificación de zonas
potenciales
Estos trabajos incluyen una investigación
bibliográfica, teniendo como objetivo la
obtención de informaciones, a escala regional,
sobre la geología, hidrogeología, geotecnía, uso
y ocupación del suelo, legislación ambiental e
identificación de los mapas y fotos aéreas que
serán usados en el estudio.
Se estima la actual generación de residuos,
así como su comportamiento futuro, de manera
de orientar las decisiones con relación a la
dimensión de la área necesaria (vida útil
mínima de 10 años).
Entonces, con aplicación de criterios técnicos,
económicos y ambientales se excluirán,
inicialmente, las áreas inapropiadas (tales
como zonas excesivamente distantes,
inundables, con elevado declive, etc.), después
son identificadas y priorizadas las áreas
homogéneas potenciales. Las informaciones
de medio físico y datos socioeconómicos
deben ser analizados a escala regional. Para
los trabajos, se echa mano, al máximo posible,
del acervo de informaciones existentes, con el
debido control de campo. Las informaciones
abarcan los siguientes aspectos:
•
Como resultado de esta etapa, se estima que
la producción diaria de residuos generados,
actual y futura, de manera que pueda obtenerse
un indicador de la dimensión de lugar de
disposición necesario y por consiguiente,
determinante de las características del área
a ser buscada. Una vez excluidas las áreas
claramente inapropiadas, la ponderación de
los factores considerados y el análisis espacial
integrado, permitirán la identificación de las
zonas homogéneas más aptas, donde serán
individualizados los lugares preferenciales para
la instalación del relleno sanitario.
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Figura 1. Ilustración esquemática de las etapas del proceso de viabilización del lugar para instalación del
relleno sanitario.
b) Etapa 2: identificación de lugares
preferenciales
A partir de la evaluación de las áreas
homogéneas priorizadas en la etapa anterior,
son individualizados los sitios favorables a la
instalación del relleno.
Esta etapa contiene estudios más profundos,
a pesar de que los criterios regionales aún se
utilicen.
No existe un número máximo de lugares a
ser preseleccionados, pero se recomienda un
mínimo de tres. Los criterios aplicados en esta
individualización incluyen entre otros:
a)
dimensiones mínimas del área;
b)
declive adecuado;
c)
espesor adecuado de los suelos;
d)
substrato poco permeable;
e)
distancia mínima de viviendas, cursos
del agua y de vegetación nativa;
f)
disponibilidad de material inmediato
(suelo);
g)
localización externa a áreas de restricción
ambiental; y
h)
situación geográfica adecuada con
relación a la cuenca/acuífero de interés
para el abastecimiento público local/
regional.
A partir de la integración, análisis e interpretación
de los datos obtenidos y de las informaciones
sobre uso del suelo, se clasifican los lugares
en cuanto a su potencialidad para la instalación
de rellenos sanitarios. El cuadro 4 presenta
algunos criterios que pueden utilizarse en
esta fase.
De los varios sitios individualizados, se
investigan, generalmente, los tres más
promisores.
c)
Etapa 3: estudios de detalle
Los trabajos, en esta etapa, tienen carácter local,
detallando a aquellos de la fase anterior, con el
objetivo de conocer las características de los
lugares preseleccionados. Son fundamentales
los trabajos de campo, con investigaciones de
superficie y subsuelo, empleando las técnicas
tradicionales de la ingeniería geológica.
Informaciones socioeconómicas y de otra
naturaleza, también son consustanciadas.
Contiene la identificación de los siguiente
aspectos:
•
geología-geotecnía: investigación de
parámetros tales como permeabilidad
201
202
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Cuadro 4. Criterios orientadores para la identificación de lugares potenciales
para la instalación de rellenos sanitarios.
ITEMS
CLASIFICACION DE LOS LUGARES
ANALIZADOS
RECOMENDADO
RECOMENDADO CON NO
RESTRICCIONES
RECOMENDADO
Vida útil
Distancia del generadorEntre 10 y 20 km
Menor a 10 años (a criterio del organismo
ambiental)
Entre 20 y 40 km
Mayor a 40 km
Distancia de núcleos habitacionales
Mayor a 500 m
Densidad poblacional
Zonificación ambiental
Zonificación urbana
Mayor a 10 años
Menor a 500 m
Media
Alta
Unidades de conservación ambiental
y correlativas
Vector de crecimiento Vector de
intermediario
crecimiento máximo
Uso y ocupación Áreas baldías o
Ocupación intensa
de la tierra
poco utilizadas
Valor de la tierra
Bajo
Medio
Alto
Aceptación popular Buena
Poca oposición
Oposición
y de sus entidades
acentuada
Distancia de
los cursos de agua
Mayor a 200 m
Menor a 200 m, con
aprobación del órgano
ambiental responsable
Declive
1-20%
Menor a 1% o mayor a 20%
Profundidad del nivel ≥ 3 m / ≤ 10-6 cm/s
1,5 m ≤ profundidad < 3 m / < 1,5 m /
de agua / Permeabilidad
10-6 cm/s < K ≤ 5 x 10-5 cm/s > 5 x 10-5
del subsuelo
cm/s
(puede ser necesaria impermeabilización
extra)
•
•
Baja
Áreas sin restricción en la zonificación ambiental
Vector de crecimiento mínimo
del suelo, capacidad de carga y
deformabilidad del terreno de fundación,
condiciones de estabilidad del macizo
y adyacentes, susceptibilidad a la
erosión, etc., componiendo el perfil
geológico-geotécnico del lugar;
hidrogeología: investigación de los
parámetros que controlan de la dinámica
del agua subterránea, tales como
dirección de flujo subterráneo, gradientes
hidráulicos, profundidad y oscilación de
la napa freática, etc.;
infraestructura: localización y condiciones
de acceso, disponibilidad de energía
eléctrica, áreas de préstamo de suelo,
etc. y
•
sociales: opinión de la población y
sus entidades organizadas, nivel de
interferencia en la dinámica local.
A partir de la integración, análisis e interpretación
de los datos recolectados, es posible
determinar el lugar o lugares más adecuados
para la instalación de la obra y elaborar las
recomendaciones para el proyecto.
3.1 Consideraciones Adicionales
Es importante recordar, siempre, la necesidad
de ejecutar retroanálisis, en otras palabras,
el chequeo completo del área priorizada,
testándola según los criterios utilizados y no
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental utilizados, verificando la viabilidad (técnica
y económica) para superar deficiencias
del medio físico, por medio de medidas de
proyecto y los factores sociales involucrados.
En caso de que sea necesario, se reejecutarán
las etapas.
De igual forma, se debe resaltar que las
actividades descritas anteriormente deben ser
ejecutadas de acuerdo a los procedimientos
locales para el licenciamiento ambiental de
rellenos sanitarios. A título de ejemplo, la Figura
2 ilustra el cronograma de procedimientos
necesarios para el licenciamiento ambiental
en el Estado de São Paulo.
4. GESTION INTEGRADA DE
LOS RESIDUOS SOLIDOS
MUNICIPALES
Por más importante que sea el papel del
relleno sanitario, ahora, la tendencia mundial
lleva hacia la necesidad de que éste sea
incluido en un contexto de gestión integrada
de residuos sólidos municipales (GIRSM).
Las intervenciones municipales, con relación
al tema de residuos sólidos pueden ocurrir,
de acuerdo a la Figura 3, cuyo análisis nos
permite vislumbrar la evidente relación entre
los varios componentes del sistema de
gestión de residuos sólidos y de éstos con el
comportamiento de la sociedad, en tanto que
consumidora y partícipe de las actividades del
sector. Las intervenciones de carácter variado,
aún cuando estén restrictas a un determinado
componente, no pueden no considerar
estas interrelaciones, ya que podrán haber
repercusiones indeseables en el sistema. De
ahí, la necesidad de una política de enfoque
integrado.
Para solucionar la crisis con la basura, por
consiguiente, es necesario extraer el máximo
de las opciones disponibles para su gestión.
No se trata de definir si la recuperación de
reciclables, compost, incineración o relleno
sanitario es la mejor técnica de gestión. Al
contrario, es necesario determinar en qué
proporción será más apropiado conjugar
cada una de ellas. La forma de como articular
mejor estos métodos es el desafío (RELIS y
DOMINSKI, 1990).
Las tendencias vigentes en relación a los
sistemas de tratamiento de residuos sólidos
apuntan en la dirección de causar el menor
impacto ambiental posible, aumentar la vida
útil de los sistemas, optimizar las tecnologías
existentes y reducir costos (TAHIN, 1992).
Dentro de este contexto, se sitúa el sistema
integrado de gestión de los residuos, el cual
parte de la premisa de que ningún sistema
aislado es autosuficiente o ideal: por esto,
se hace necesaria la interacción entre los
diversos sistemas existentes, para mejor
eficiencia en el destino final de los residuos
sólidos de una ciudad. El enfoque principal del
sistema integrado está dado en la segregación
en el origen y en el tratamiento en procesos
modulados, interligados por los flujos de
masa de desechos y materiales reciclables,
permitiendo, al final de los ciclos, obtener alto
índice de aprovechamiento de los recursos
naturales, además de la minimización de los
impactos ambientales negativos (GUARULHOS
et al., 1992).
Con la Gestión Integrada de Residuos
Sólidos Municipales, cada comunidad puede
estructurar el sistema más apropiado a las
características de su población, industrias y
tipos de residuos, incorporando los siguientes
componentes:
a)
b)
reducción en la fuente: reducir la
generación de basura por: (i) minimización
de envases; (ii) aumento de la vida
útil, reutilización, reprocesamiento y
reciclaje de los productos; (iii) aumento
del uso de materiales reciclados en
la producción de nuevos productos;
(iv) minimización de generación de
residuos en las residencias. Las
medidas incluyen legislación (desde
políticas hasta reglamentaciones de
no incentivo, prohibiciones, tasas,
etc.) y educación ambiental de los
consumidores, proyectistas de envases,
industriales, agencias de marketing,
etc.;
separación de reciclables en la fuente:
recolección de reciclables en puntos
específicos de la cadena generadora de
basura, buscándolos en locales donde
se presentan concentrados y antes
que lleguen a la basura. Los ejemplos
incluyen, entre otros, recolección de (i)
periódicos y revistas en calles y casa; (ii)
botellas y latas en bares, restaurantes
y residencias; (iii) papeles en oficinas y
empresas; (iv) cartón en supermercados;
(v) metales en establecimientos de
servicio y pequeñas industrias.
203
204
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
c)
d)
e)
f)
recuperación de reciclables de la basura:
recogida de reciclables recolectados
junto con otros materiales y/o mezclados
con la basura, utilizándose sistemas
mecanizados o manuales;
producción de bienes secundarios:
procesamiento de las fracciones
recuperadas de la basura, para la
manufactura de nuevos productos. Por
ejemplo, la materia orgánica puede ser
transformada en acondicionador de
suelos (compost); podas como material
para cubrir en el relleno sanitario;
envases de PVC en nuevos tubos,
madera y/o papel en pulpa o paneles
compensados;
incineración: producción de electricidad
a partir de la quema de residuos no
reutilizables y ambientalmente aptos
para la incineración, remanentes de los
procesos anteriores;
relleno sanitario: enterrar los materiales
no reciclables y no adecuados para la
recuperación energética, originados en
los procesos anteriores.
De esta forma, las soluciones posibles pasaran
por la integración de las cinco principales
líneas de gestión de residuos sólidos: no
generar, reducir la generación, reciclar, tratar
y disponer los residuos generados, que
serán, generalmente resultado de variadas
combinaciones de estos principios (SILVEIRA,
1996).
Reducir la generación presupone una
optimización de los procesos productivos
y del consumo, de manera tal de producir
productos más durables y con un mejor
desempeño ambiental (principalmente los
de más difícil tratamiento y disposición). El
reciclaje implica la recuperación de materia
y/o energía, en operaciones de procesamiento
y/o de valorización del subproducto (residuo).
Los tratamientos presuponen la modificación
controlada de las características físicas,
químicas y/o biológicas de los residuos,
obteniéndose un material menos nocivo y en
menor cantidad (que exige una menor área para
el relleno), así como propicia una disposición
más próxima de los centros generadores.
SILVEIRA (op.cit.) explica que el no generar
(substituir manufacturados, rechazar productos
ambientalmente inaceptables y optimizar
procesos) tiene, como principales mecanismos,
la presión del consumidor (quién debe asumir
una postura más exigente en relación al
mercado) y de la sociedad organizada
(mediante la adopción de legislación restrictiva
y de control de las actividades potencialmente
peligrosas para el medio ambiente).
Otro argumento para la GIRSM es recordado
por OLIVEIRA (1998), que los residuos
municipales constituyen materia heterogénea
y que, para tratarlos, es preciso organizarlos
en fracciones más homogéneas, establecidas
de acuerdo con los procesos tecnológicos
disponibles. En otras palabras, ésto significa
que la opción tecnológica dependerá, técnica
y ambientalmente, de la caracterización
de la basura y, económicamente, de su
cuantificación.
Según STETTEN y colaboradores (1999),
recuperar reciclables, frecuentemente, se
ve como una manera de reducir costos
municipales con la disposición de residuos
sólidos. En la práctica, sin embargo, se
vuelve un costo adicional, porque los valores
de mercado de los materiales recolectados
son muy bajos. En realidad, la recuperación
de reciclables debe ser entendida como una
forma de reducir el consumo de materiales
vírgenes y conservar recursos. Discutiendo
las estrategias de recolección de reciclables,
estos autores comentan que los programas
obligatorios son más costosos así como
sujetos a más interrupciones y mayores niveles
de contaminación, en caso que su fiscalización
no sea la apropiada. Por otro lado, destaca
que, durante períodos de baja demanda,
los programas voluntarios de recolección
selectiva tienden a tener la preferencia de los
compradores, debido a la alta consistencia de
la calidad de sus reciclables.
NEDER (1992) añade que a pesar de agotadas
las posibilidades de optimización de cada
proceso aisladamente, aún así, se debe tratar
de buscar reducir las cantidades generadas,
principalmente de materiales que, es sabido,
traen problemas para las tecnologías de
tratamiento en utilización o para su destino
final.
Conforme destacan VERMENICHEVA y
colaboradores (1999), países en desarrollo
tienen tradición de fuerte reglamentación de
protección ambiental, pero no son eficientes
para hacer cumplirlas.
En la necesidad de mejorar progresivamente,
los sistemas de gestión de residuos sólidos
municipales, es crucial si los cambios son
ESTADIOS DE OBTENCION
REQUISITOS BÁSICOS
Fase preliminar de planeamiento del emprendimiento
Comprobación de viabilidad técnica y ambiental del proyecto (fases local, de
instalación y operación), observadas las directrices de planeamiento y zonación
ambientales y sin perjuicio de lo expuesto en los planos de uso y ocupación del suelo
que inciden en el área. Puede ser necesaria la presentación de RAP y/o EIA / Rima, de
acuerdo al tipo de porte del emprendimiento
Inicio de la implantación del emprendimiento
Inicio de la actividad del emprendimiento
Vistorias necesarias para autorizar el inicio de la actividad, incluyendo la verificación
del funcionamiento de los equipos de control ambiental y de monitoreo y cumplimiento
de las demás exigencias de los permisos ambientales previos y de instalación, así
como, los aspectos previstos en los respectivos RAP y/o EIA / Rima
PT / TR: Plan de Trabajo / Términos de Referencia
LP: Permiso Previo
LI: Permiso de Instalación
LO: Permiso de Operación
Figura 2 - Flujograma de actividades para la evaluación de impacto ambiental en el Estado de São Paulo
205
RAP: Relatório Ambiental Preliminar
DAIA: Departamento de Verificación de Impactos Ambientales
AP: Audiencia Pública
CONSEMA: Consejo Estatal de Medio Ambiente
Implementación de las especificaciones constantes del proyecto ejecutivo y, cuando
fuera necesario, las prescripciones de RAP y/o EIA / Rima y las exigencias del permiso
previo.
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental PERMISOS
206
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
MATERIAS PRIMAS, PRODUCTOS Y SERVICIOS
RECICLAJE
C
O
minimización
recolección selectiva
recuperación de
materias primas
y energía
RESIDUO
RECOLECCIÓN
Y TRANSPORTE
TRATAMIENTOS
N
S
U
M
O
- domiciliario
- industrial
- etc.
- servicios de limpieza
- acondicionamiento
- trasbordos
- especiales
- selección
- compuesto
- incineración
- etc.
DISPOSICIÓN
FINAL
- terraplén industrial
- terraplén sanitario
- terraplén de inactivos
EDUCACIÓN AMBIENTAL
Figura 3. Flujo de residuos sólidos en los componentes del sistema de gestión de residuos sólidos municipales.
sustentables. Haciendo repercutir lo que
se ha dicho en diversos contextos, PUGH
(1999) entiende que el camino de los cambios
sustentables se hacen por medio de la
evolución y no de la revolución. Pequeñas
mejoras progresivas en el proyecto y en la
operación de los sistemas, mantenidos con
consistencia por varios años consecutivos,
tienen más probabilidad de llegar al éxito que
tentativas de obtenerlo con un único gran salto
tecnológico.
Las autoridades municipales son piezas
fundamentales en el futuro de la gestión
integrada de residuos sólidos municipales.
Estas no solamente tienen la responsabilidad
por la recolección, tratamiento y disposición de
la basura, sino que, también establecerán los
parámetros para seleccionar nuevos sistemas
y servicios. Sin embargo, su mayor desafío
será el de concientizar a los ciudadanos,
técnicos y planificadores municipales de esta
necesidad impostergable.
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207
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental CONTAMINACION DE AGUA Y SUELOS
Claudio Benedito Baptista Leite
Instituto de Investigaciones Tecnológicas de São Paulo - IPT
1. INTRODUCCION
La descarga de contaminantes al ambiente es
prácticamente inevitable. Los contaminantes
son liberados a través de las industrias, usos
de productos y como resultado del tratamiento y disposición de los residuos urbanos e
industriales. Después de alcanzar el ambiente,
los contaminantes se mueven en respuesta
a diversos factores naturales y tecnológicos
interrelacionados. Pueden moverse rápida o
lentamente, los caminos pueden ser directos
o complejos.
El objetivo de este tema es discutir de forma
introductoria, como los contaminantes son
liberados, transportados y sus destinos, en par-
ticular, en el ambiente subsuperficial, teniendo
en cuenta la ecuación de los problemas relacionados con los residuos.
2. AMBIENTE DE
SUBSUPERFICIE
El medio poroso está compuesto por formaciones geológicas consolidadas (rocas) e
inconsolidadas (sedimentos). La parte más
superficial es normalmente considerada como
suelo. La formación del suelo se inicia con el
intemperismo de la roca o de los sedimentos
no consolidados. Las acciones climáticas,
los procesos geoquímicos, el movimiento del
209
210
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
agua y la actividad biológica dan continuidad
al proceso de formación de suelos. Las características físico-químicas de los suelos varían
ampliamente en el tiempo y en el espacio
dependiendo principalmente del material de
origen, el clima y la topografía.
El suelo es una mezcla de diferentes materiales
orgánicos e inorgánicos. La fracción inorgánica
consiste, principalmente, en granos minerales
subdivididos de acuerdo a su tamaño (arcilla,
limo, arena, etc.). El porcentaje en peso de los
diferentes tamaños es la base para la clasificación de la textura del suelo. La mineralogía
de las arcillas varía, pero en su gran mayoría
están formadas por silicatos.
Los elementos inorgánicos predominantes
en el suelo son silicio, aluminio, y hierro, con
gran número de micro y trazos elementos.
Se debe notar que algunos de los elementos
trazos normalmente encontrados en el suelo
son sustancias peligrosas. Los elementos
encontrados en estas ocurrencias naturales
difieren de los elementos introducidos por
desperdicios peligrosos, principalmente, en el
estado químico en que se encuentren (naturales, prácticamente insolubles y desperdicios
solubles).
Un suelo típico contiene una cantidad apreciable de materia orgánica formada, básicamente, a partir de la descomposición de
restos vegetales o humus. En consecuencia,
el contenido orgánico presente decrece con
la profundidad, variando más en la dirección
vertical que horizontal. El contenido orgánico
en la mayoría de los suelos varía de 0,2 a
3,0% y está compuesto por una amplia mezcla de moléculas orgánicas (ácidos húmicos).
La fracción orgánica presenta naturaleza
coloidal, pero ha sido descrita también como
polímero.
La materia orgánica en el suelo actúa como
un estabilizador, manteniendo partículas inorgánicas unidas con agregados. De tal forma, el
manto del suelo está formado por agregados,
cada uno conteniendo arena, limo, arcilla y
materia orgánica. Vale la pena destacar que el
tamaño y estructura de los agregados varían
considerablemente.
En profundidad, la transición ocurre del suelo
para la formación geológica subyacente. El
manto de suelo, la formación permeable subyacente y el material de transición existente
constituyen el medio poroso. El movimiento de
agua a través del medio poroso, saturado o no
saturado, es así una combinación del transporte tanto a través de los poros entre agregados como de los poros intra agregados.
Al interior de los agregados son encontrados
la mayoría de los coloides inorgánicos y superficies orgánicas y la porción más activa de
la matriz subsuperficial. Es en este dominio
a micro escala que ocurre la mayoría de los
procesos de retardo y atenuación. Estos
procesos dependen del transporte del agua
intra agregados (ésto es, poros en el interior
del agregado para alcanzar las superficies
internas). El diámetro efectivo de los poros
en el interior de la estructura cristalina de las
arcillas puede variar entre 100 y 1000 nm (1nm
= 10-9 m), restringiéndose, así, la advección
de agua y limitando el transporte de contaminantes principalmente por difusión molecular.
Aún así, la organización estructural de las
arcillas disponibiliza una superficie específica
interna muy grande, muy superior a sus áreas
externas y realmente muy grande en relación
a su masa.
3. TRANSPORTE DE
CONTAMINANTES EN
SUBSUPERFICIE
En el ambiente subsuperficial, el transporte de
contaminantes es extremamente dependiente
del movimiento de las aguas. Más precisamente, el movimiento de los contaminantes
se ve afectado por la distribución temporal y
espacial del agua subterránea.
3.1 Ciclo Hidrológico
El constante movimiento del agua en la naturaleza tiene su origen con la llegada continua
de energía solar. Esta energía permite que
el agua se evapore, sea transportada por el
viento y, en condiciones apropiadas, se condense y precipite en forma de lluvia, nieve o
granizo. Esta agua, al alcanzar la superficie del
suelo, se mueve por la acción de la gravedad
hacia los puntos más bajos del terreno, alcanzando directamente los ríos, lagos y océanos.
Una parte de ella se infiltra a través del suelo
o rocas (zona no saturada), hasta alcanzar
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental las napas subterráneas (zona saturada) y,
otra parte, es evaporada/evapotranspirada,
reiniciando el ciclo hidrológico.
De esta forma, las aguas presentes en el
subsuelo, o sea, las aguas subterráneas
pueden ser definidas como las aguas que se
acumularon a lo largo del tiempo, en los poros
y fracturas de los sedimentos y rocas. Estas
aguas integran un sistema dinámico, en lento,
sin embargo, constante movimiento a partir de
las áreas de recarga o de infiltración, hacia las
áreas de descarga, tales como ríos, nacientes,
lagos, océanos, constituyendo una parte importante e indisociable del ciclo hidrológico de
la naturaleza.
3.2 Conceptualizaciones básicas
Los estratos o capas subsuperficiales con permeabilidad y porosidad interconectada y que
permiten el almacenamiento y la transmisión
(conducción) de cantidades suficientes de
agua, bajo la acción de gradientes hidráulicos
naturales, son denominados acuíferos. Si la
superficie superior de la zona saturada está
en contacto directo con la presión atmosférica,
libre para moverse (elevación o declinación) en
el acuífero, sin ser físicamente impedida por
un estrato superior de menor permeabilidad,
este acuífero es denominado acuífero libre o
no confinado.
En la migración en la subsuperficie, el agua
subterránea puede encontrar zonas que no
permiten la circulación el agua de inmediato,
denominadas acuitardo o capa confinante. Un
estrato de arcilla, frecuentemente, sirve como
capa confinante. Un acuífero ubicado entre
acuitardos es llamado acuífero confinado.
El suelo esta constituido por sedimentos no
consolidado, o regolito, y esta sobre la roca
propiamente dicha. Un estrato homogéneo es
un estrato cuyas particularidades no varían
en el espacio. Así, un estrato homogéneo con
relación a la permeabilidad, es uno en que la
permeabilidad es la misma, en cualquier lugar
al interior del estrato. Un estrato con propiedades diferentes en diferentes lugares en su
interior es llamado heterogéneo. Un estrato
isotrópico es un estrato donde las propiedades
no varían con la dirección. Un estrato puede
presentar mayor conductividad hidráulica en la
dirección vertical que en la dirección horizontal,
siendo este denominado estrato anisotrópico.
Se destaca que, en ambiente subsuperficial,
predominan condiciones de anisotropía y heterogeneidad, siendo, sin embargo, necesaria
para los propósitos de análisis de flujo, la
utilización de simplificaciones, asumiéndose
que una parte o, aún, una formación presenta
características homogéneas.
3.3 Relaciones Físico-hídricas del Medio
Poroso
Si consideramos una muestra del medio poroso con volumen y masa conocidos,
V = Vs + Vw + Var y M = ms + mw + mar
Donde V y M son respectivamente volumen y
masa total de la muestra, Vs y ms son la masa
de las partículas sólidas; Vw y mw son volumen
y masa de agua presente y Var y mar son volumen y masa del aire presente. Las siguientes
relaciones pueden ser definidas como:
- densidad de las partículas sólidas (ps).
ρs = ms/Vs
- densidad aparente del medio poroso (pb ).
ρb = ms/V
- humedad a base de masa (U)
U = mw/ms = (m - ms)/ms
- humedad volumétrica (θ)
θ = Vw/V = U.ρb
- porosidad total (∝)
α = (Vw + Var)/V = (V - Vs)/V = 1 - ρb/ρs
-
-
caudal específico o porosidad efectiva
(Sy)- corresponde al volumen de agua
que se drenará libremente de un volumen unitario del acuífero.
retención específica (Sr)-corresponde al
volumen de agua que permanece retenido en el interior del espacio poroso del
acuífero a través de fuerzas moleculares
y de tensión superficial.
Se observa que estos dos conceptos son
complementarios,
α = Sy + Sr
-
conductividad hidráulica (K) – expresa la
facilidad con que un fluido puede circular
a través del medio poroso. Generalmente presenta gran variabilidad espacial, aún para formaciones geológicas
aparentemente uniformes. Depende de
211
212
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
las propiedades del medio y del fluido,
tales como distribución de tamaño y
formas de las partículas, tortuosidad de
los canales, superficie específica y porosidad del medio, características, éstas
relacionadas a la geometría del medio
poroso y, como propiedades importantes
del fluido, la densidad y la viscosidad.
K = k.(ρ.g/η)
Donde K - conductividad hidráulica L.T-1
k - permeabilidad intrínseca L2
ρ - densidad del fluido M.L-3
g - aceleración de la gravedad L.T-2
η - viscosidad del fluido M.L-1.T-1
-
trasmisividad (T)- representa la tasa
volumétrica de flujo a través de una
sección de ancho unitario y altura igual
a la espesura saturada del acuífero (b),
para un gradiente de potencial hidráulico
unitario.
T = K.b
-
almacenamiento específico (Ss) – se
define en términos de las propiedades
compresivas y físicas del medio y del
agua, siendo un parámetro importante
para acuíferos confinados. Representa
el volumen de agua liberada por unidad
de volumen del acuífero, por unidad
de declive de la carga hidráulica. Este
número es muy pequeño, ya que la
compresibilidad del medio y del agua
son muy pequeñas.
Ss = ρw.g(γ + α.β)
Donde:
Ss - almacenamiento específico
ρw - densidad del agua
g - aceleración de la gravedad
γ - compresibilidad del medio geológico
(acuífero)
α - porosidad del acuífero
β - compresibilidad del agua
-
coeficiente de almacenamiento (S) – representa el volumen de agua que es liberado por el acuífero por unidad de área
horizontal por unidad de declinación de
carga hidráulica. Para acuíferos confinados está dado por la ecuación:
S = Ss.b
donde b representa el espesor saturado del
acuífero.
Como S está relacionado a Ss es, también
un número muy pequeño, quiere decir, para
que un acuífero confinado ofrezca volúmenes
significativos de agua, debe englobar grandes
caídas de carga sobre extensas áreas superficiales.
Para acuíferos libres, el coeficiente de almacenamiento representa el agua liberada por
drenaje libre y por la compresibilidad del esqueleto granular del acuífero (almacenamiento
elástico).
S = Sy + Ss.b
Como Sy, es mucho mayor que Ss, por simplificación, se desprecia Ssb
S = Sy
3.4 Flujo de Agua Subterránea
Para describir el movimiento o comportamiento
del agua subterránea, se precisa conocer el
estado de energía del agua en el medio poroso,
ya que el flujo ocurrirá en dirección al descenso
de energía.
El agua presente en el ambiente subsuperficial,
así como cualquier cuerpo en la naturaleza,
puede ser caracterizada por un estado de
energía. Diferentes formas y cantidades de
energía determinan este estado.
La física clásica reconoce dos formas principales de energía - energía cinética Ek y energía
potencial Epot. Así, energía E total del agua en
el medio poroso será igual a la suma de sus
energías cinética y potencial:
E = Ek + Epot
La energía cinética es la energía que el agua
tiene en virtud de su movimiento (Ek= ½ mv2 ).
Como su movimiento en el sistema poroso es
muy lento, su energía cinética, que es proporcional al cuadrado de la velocidad, la mayoría
de las veces puede ser despreciada.
En contrapartida, la energía potencial es fundamental en la caracterización del estado de
energía del agua en el medio. Técnicamente,
la energía potencial del agua representa la
cantidad de trabajo que necesita ser realizado,
por unidad de agua pura, para transportar
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental reversible e isotérmicamente una cantidad
infinitesimal de agua libre, de una elevación
específica, a la presión atmosférica, para el
punto considerado en el suelo.
La energía potencial del agua en el medio
poroso, para nuestros propósitos (H), puede
ser separada en dos componentes principales,
componente potencial gravitacional (Eg) y
componente potencial de presión (Ep),
H = Eg + Ep
3.4.1 Potencial Gravitacional
La energía potencial gravitacional es el potencial para realizar trabajo resultante de la acción
de la fuerza gravitacional actuando sobre una
cantidad de agua pura localizada en un local
determinado del espacio que es, verticalmente,
diferente de un punto de referencia. El módulo
de esta energía potencial (Eg) depende del
módulo de la fuerza gravitacional, de la densidad del agua y de la elevación vertical del
agua, en relación a un punto de referencia.
Matemáticamente, la energía potencial gravitacional actuante sobre un volumen de agua
está dada por:
Eg = ρw.g.Vw.z
Donde:
ρ w - d e n s i d a d d e l a g u a ( M . L -3)
g - aceleración de la gravedad (L.T-2)
Vw - volumen del agua (L3)
z - distancia hasta el punto de referencia (L)
Esta energía potencial es una cantidad positiva si el volumen unitario de agua del suelo
está ubicado encima del nivel de referencia y
negativa, si estuviese por debajo.
3.4.2 Potencial de Presión
Energía potencial de presión (Ep) es la energía
potencial debida a la acción de la presión del
fluido circundante. Matemáticamente, puede
ser representada, si consideramos la densidad
de agua constante, por:
Ep = P.Mw/ρw
Donde P es la presión manométrica actuante
en un volumen, o masa, unitario de agua. La
presión manométrica está dada por:
P = pw - po
Donde pw es la presión absoluta en un punto
dado y po es la presión absoluta en el punto
de referencia (normalmente se considera la
presión atmosférica).
De ésto se deduce que el potencial de presión
es una cantidad positiva debajo de una superficie libre de agua (zona saturada), es nulo en
la superficie del agua y negativo en la zona
no saturada.
Para la zona saturada, el potencial de presión
es el resultado directo del peso de agua por
encima del punto considerado y, por tanto, para
cualquier punto del acuífero es determinado
por la profundidad en que el punto se encuentra
por debajo del nivel de agua.
P = ρw.g.h
Donde h es la profundidad por debajo del
nivel de agua, medida en el campo a través
de piezómetros. En acuíferos confinados la
altura h (carga) es medida como la distancia
entre el punto considerado y el nivel de agua
libre en el piezómetro.
En la zona no saturada, el potencial de presión
es una cantidad negativa, frecuentemente
representado por el símbolo “Φ” y llamado
potencial mátrico, potencial de capilaridad,
tensión o succión de agua en el suelo. Por convección, succión y tensión, son consideradas
cuantitativas positivas.
Bajo condiciones no saturadas, el potencial de
presión resulta de fuerzas atribuidas a la matriz
del suelo, tales como absorción y capilaridad.
El efecto líquido resultante de este proceso es
la reducción de la energía libre del agua del
suelo, en comparación al agua pura.
3.4.3 Movimiento del agua
Cada vez que en el sistema en consideración
haya diferencias de potencial (H), podrá haber
movimiento de agua. Resulta de esta diferencia
de potencial, un gradiente de potencial (i), que
es la fuerza motriz responsable por el movimiento del agua. De lo contrario, cuando H no
varía en el sistema, el gradiente de potencial
será nulo y el agua estará en equilibrio.
213
214
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
La magnitud del flujo de agua subterránea se
estima por la Ley de Darcy.
Q = - K.A.∆H/∆L = -K.A.i
Donde Q – caudal (L3.T-1)
K - constante de proporcionalidad (conductividad hidráulica L.T-1),
A - área de la sección transversal al flujo (L2),
∆H - variación de potencial hidráulico a través del medio (L),
∆L - distancia a través del medio, medida en la dirección del flujo (L)
i - gradiente hidráulico (∆H/∆L) (L.L-1)
3.4.4 Velocidad de Darcy y Velocidad de
Drenaje
Si se divide el caudal flujo obtenido a partir de
la Ley de Darcy por el área de la sección transversal de flujo, se obtiene una velocidad. Esta
“velocidad” es llamada Velocidad de Darcy:
vd = Q/A = - K.∆H/∆L = -K.i
Sin embargo, esta velocidad no es la velocidad real a la que el agua se mueve a través
de los poros. Para obtener la velocidad real
del agua se debe considerar el área “líquida”
para el flujo,
vs = vd/θ
Para un flujo saturado el contenido volumétrico
del agua es igual a la porosidad total,
vs = -(K/α).(∆H/∆L) = -K.i/α
Para un flujo no saturado, la velocidad de
drenaje es,
vs = -(K/θ).(∆H/∆L) = -K.i/θ
3.4.5 Tiempo de tránsito del agua subterránea
Si se utiliza el concepto de velocidad de drenaje, se puede calcular el tiempo de tránsito,
tomando en consideración un contaminante o
soluto no reactivo y no dispersivo.
∆t = ∆l/vs
Donde
∆t - tiempo de tránsito (T)
∆l - distancia recorrida o a ser
recorrida (L)
vs - velocidad del flujo (L.T-1)
Si la velocidad de drenaje se calcula a partir
de la Ley de Darcy, el tiempo de tránsito para
un flujo en condiciones saturadas, puede ser
estimado como sigue:
∆t = α.∆l/K.i
3.4.6. Mecanismo de transporte de contaminantes en subsuperficie
Los contaminantes son encontrados en el
ambiente superficial en varias formas, o fases.
Los contaminantes que están presentes en el
agua son los solutos y el agua, el solvente. Los
solutos, gradualmente, se dispersan a partir
de un punto inicial de introducción, ocupando
un volumen mayor del acuífero y alcanzando
áreas que no se esperaría alcanzar si se considerase, exclusivamente, el drenaje.
3.4.6.1. Dispersión hidrodinámica
La dispersión hidrodinámica constituye un
proceso transiente y de mezcla irreversible.
La dispersión hidrodinámica es el resultado
macroscópico del movimiento del soluto debido a efectos microscópicos, macroscópicos
y megascópicos. A escala microscópica, la
dispersión es causada por:
a)
b)
c)
d)
fuerzas externas actuando sobre el
fluido,
variaciones macroscópicas en la geometría de los poros,
difusión molecular a lo largo del gradiente de concentración del soluto, y
variaciones en las propiedades del fluido, tales como densidad y viscosidad.
Se agregan a las heterogeneidades a escala
microscópica, las heterogeneidades en las
propiedades hidráulicas (variaciones macroscópicas). Las variaciones en la conductividad
hidráulica y porosidad introducen irregularidades en la velocidad de drenaje, con el consecuente aumento en la agitación del soluto y,
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental finalmente, se agregan efectos provocados por
las variaciones regionales, o megascópicas,
en las unidades hidrogeológicas o estratos
presentes en el acuífero para el transporte a
través de largas distancias.
La dispersión hidrodinámica puede ser
matemáticamente expresada como la suma de
los procesos dispersivos: dispersión mecánica
y difusión molecular.
El coeficiente de dispersión hidrodinámica, por
tanto, se torna:
D = Dm + D*
La transferencia de masa es el movimiento
de solutos arrastrados por el flujo de agua.
Para este tipo de transporte, el flujo de iones
depende, estrictamente del flujo de agua
(cantidad de agua que atraviesa una unidad de
la sección transversal por unidad de tiempo),
siendo, por lo tanto, el flujo de iones entendido
como la cantidad de un determinado soluto que
atraviesa la unidad de sección transversal al
flujo del agua, por unidad de tiempo.
La difusión molecular (D*) es un proceso microscópico a escala molecular que resulta de
la agitación térmica randómica, induciendo
agitación en las moléculas del soluto al interior
de la fase líquida.
Este proceso es independiente de la agitación
advectiva de agua subterránea y puede ser
muy importante para velocidades de flujo
muy bajas y próximas a la superficie de los
sólidos.
Como resultado de estudios experimentales,
la difusión molecular puede ser considerada
como:
D* = 1.10-6 cm2.s-1
La dispersión mecánica (Dm) sucede, predominantemente, a escala macro y megascópica y
está asociada a la agitación mecánica de los
solutos. Tal agitación mecánica es debida a:
a)
b)
c)
variaciones en el perfil de velocidad a
través del poro saturado,
variaciones en el tamaño de los poros,
tortuosidades, ramificaciones y entrelazamiento de los poros,
La dispersión mecánica puede ser expresada como una función de la velocidad del
drenaje:
Dm = α1.vs
Donde αi es la dispersividad longitudinal del
medio poroso.
Si se consideran los datos experimentales y de
manera simplificada, la dispersividad longitudinal puede ser estimada como si fuese igual a
un 10 % de la distancia de tránsito media:
α1 = 0,1.Xmed
D = α1.vs + D*
3.4.6.2 Transferencia de masa o
advección
Si consideramos q la densidad del flujo de
agua, la densidad del flujo de iones será:
f = qC
Donde C es la concentración del soluto (M.L3
).
En este proceso, el soluto es transportado por
imposición externa, no existiendo un gradiente
de actividad química, es decir, la concentración
es constante. La fuerza motora para el flujo de
iones será la misma que impulsará el flujo de
agua, es decir, el gradiente hidráulico. En esta
situación, el flujo es descrito adecuadamente
por la ecuación de Darcy.
3.4.6.3 Generalización de la dinámica de solutos en medios
porosos
Fueron presentados de forma separada los
dos principales medios de transporte de solutos o contaminantes en medios porosos. Sin
embargo, en la naturaleza, difícilmente los
procesos de transporte de masa se realizan
así. Lo más común es que ambos procesos
ocurran en forma simultánea. Aún así, es
necesario resaltar que, dada la existencia de
muchos otros procesos mecánicos, químicos
y biológicos, no es raro, que el transporte de
contaminantes difiera de las previsiones y supuestos presentados anteriormente.
215
216
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
4. DESTINO DE LOS
CONTAMINANTES EN
SUBSUPERFICIE
En la sección anterior, él fue presentado como
los contaminantes se mueven en subsuperficie, en respuesta a procesos advectivos y
dispersión hidrodinámica. Además de estos
procesos de transporte, innumerables otros
procesos químicos o microbiológicos afectan el
destino de los contaminantes en subsuperficie.
Ellos pueden retardar el movimiento de los
contaminantes sin atenuar su concentración
(Ver Tabla 1).
Retardo- proceso que impide el transporte de
contaminantes por la vía de su remoción o
inmovilización de su estado libre. Los ejemplos de retardo químico incluyen sorción y
precipitación.
Es importante destacar que, en el proceso de
retraso, los contaminantes inmovilizados no
son transformados y el proceso es irreversible. La reversión tiende a ocurrir cuando la
concentración de un contaminante en el medio
disminuye y la cantidad de contaminantes inmovilizados es alta. La reversión puede hacer
disponibles contaminantes inmovilizados por
períodos extensos.
Atenuación – se refiere a dos tipos de procesos
(1) remoción irreversible y (2) transformación.
La remoción por el proceso de atenuación
difiere del proceso de retardo en la medida en
que éste reduce la masa de la sustancia, es
decir, el proceso de atenuación funciona como
un extractor de contaminantes. Un ejemplo
común es el proceso de transferencia de contaminantes para otro medio (volatilización); el
ejemplo más común del proceso de atenuación
el proceso en que la estructura molecular de
la substancia es transformada (reacciones de
oxidación-reducción).
Algunos procesos en realidad aumentan
la movilidad de la substancia química en
subsuperficie. Algunos ejemplos incluyen la
disolución de substancias orgánicas y la formación de complejos de iones metálicos. Tales
procesos son categorizados como fenómenos
de aumento de movilidad.
4.1 Proceso de retardo
El proceso de retardo consiste en la sorción de
substancias orgánicas y en el intercambio iónico y precipitación de sustancias inorgánicas.
Estas reacciones resultan en la disminución de
la tasa de movimiento de contaminantes comparada con la tasa media de flujo de agua.
Sorción orgánica – es la partición de constituyentes químicos entre fases, quiere decir,
movimiento de solutos de un solvente o material con esta característica. El solvente no tiene,
necesariamente, que ser sólido; un ejemplo de
sorción es la disolución de un líquido inmisible en una fase acuosa. Sin embargo, para lo
caso específico de destino de contaminantes
peligrosos en subsuperficie, la sorción es principalmente la acumulación de una molécula
orgánica en la superficie de la partícula de
suelo. Más específicamente, es la partición
del contaminante orgánico disuelto (soluto) del
agua (solvente) para la superficie del material
natural (solvente). Un importante ejemplo es la
adherencia de moléculas orgánicas al material
húmico que ocurre naturalmente en el suelo.
La partición de solutos entre fases depende de
la afinidad relativa de un soluto por un solvente
y sorbente. La afinidad es, principalmente, un
fenómeno molecular y es una función múltiple
de mecanismos químicos, físicos y electrostáticos. Como resultado tenemos mecanismos de
atracción o de repulsión. Ejemplos de mecanismos atractivos incluyen puentes de hidrógeno
(químico), fuerzas de Van der Waals (físico) y
fuerzas atractivas de Coulomb (electrostático).
Otros dos ejemplos son transferencia de carga
e intercambio de ligación con iones metálicos.
Un ejemplo de mecanismo de repulsión ocurre
entre el agua subterránea y los organismos no
polares hidrófobos.
Cualquiera de estos mecanismos puede
actuar dependiendo de la naturaleza de las
moléculas orgánicas y de las propiedades de
los materiales subsuperficiales. En realidad,
varios mecanismos pueden actuar de forma
simultánea. La suma de todos los mecanismos
y todos los materiales subsuperficiales activos
cuentan para los efectos de adsorción.
Dependiendo del mecanismo y de la molécula
orgánica, la tasa de adsorción puede ser
más rápida, como en la mayor parte de los
procesos de adsorción que ocurre en las
primeras 48 horas o, puede ser lenta, dependiendo de la tortuosidad de los caminos para
217
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Tabla 1. Procesos y sus efectos en el destino de los contaminantes.
Proceso
Clase de químicos
Sorción
Orgánico
Precipitación intercambio de iones
Inorgánico
Intercambio iónico
Inorgánico
filtración
Orgánico/inorgánico
Oxidación-reducción química
Orgánico/inorgánico
Incorporación biológica
Orgánico/inorgánico
Biodegradación
Orgánico
Hidrólisis
Orgánico
Volatilización Orgánico
Disolución
Orgánico/inorgánico
Co-solvencia
Orgánico
Ionización
Orgánico
Complejación
Inorgánico
dad
Fase inmiscible
la difusión de la solución acuosa para el agua
de poro y, entonces, a través de los poros del
agregado, de los filmes de agua fijados a los
locales de adsorción de la materia orgánica y
mineral. En realidad, muchos contaminantes
de preocupación ambiental alcanzan equilibrio
de días a años, como en el caso de los PCB.
Se resalta que la adsorción es un proceso
reversible (desorción), el cual ocurre cuando
la concentración del soluto disminuye con
relación a la concentración del sorbido. La desorción puede llevar un tiempo extremadamente
largo, dándole a la geometría de la pluma de
contaminantes una forma alargada con concentración decreciente. Este fenómeno hace
inviable el uso de tecnología de remediación
del tipo “bombeo y tratamiento”. Después del
bombeo, la concentración en el agua subterránea retornará al nivel de equilibrio.
Como se presentó anteriormente, un examen
microscópico del medio poroso muestra la existencia de superficies orgánicas y minerales.
Muchas moléculas orgánicas de preocupación
ambiental son hidrófobas. Para compuestos
orgánicos hidrófobos, diversos investigadores
han demostrado que predomina el mecanismo
de adsorción por el material orgánico natural
del acuífero, mostrando una correlación de la
capacidad de adsorción de varios suelos con
su contenido en materia orgánica.
Se debería resaltar que las moléculas orgánicas hidrófobas se pueden adsorber a las su-
Efecto
Retardo
Retardo
Retardo
Retardo
Transformación/retardo
Retardo
Transformación
Transformación
Eliminación por transferencia de medio
Aumento de movilidad
Aumento de movilidad
Aumento de movilidad
Aumento de moviliOrgánicoVarios efectos
perficies minerales, particularmente arcillas.
Las arcillas presentan un balance negativo de
cargas eléctricas debido a las sustituciones isomórficas tanto en las superficies internas, entre
las placas de minerales de arcilla, como en
la externa. Ejemplos de moléculas orgánicas
adsorvidas en estos locales incluyen aquellas
con grupos funcionales orgánicos polares
(vía fuerza ión-dipolo) y moléculas orgánicas
grandes (vía puente de hidrógeno). El intercambio catiónico también es posible.
Claro es que una variedad de mecanismos
moleculares pueden actuar en el proceso de
adsorción de moléculas orgánicas en la superficie de materiales naturales en subsuperficie.
La magnitud de los mecanismos varía dependiendo de la naturaleza del soluto, solvente
y adsorbente. El balance entre los diferentes
efectos determina la distribución entre las
fases. Dependiendo de las condiciones, el
grado de adsorción puede ser alto, con la
fase adsorbida excediendo la concentración
en el agua subterránea con razones de hasta
10:1.
La capacidad potencial de retención química
del suelo, incluyendo la adsorción, puede
ser estimada por la saturación de muestras
indeformadas del suelo con un líquido contaminante, permitiendo, entonces que la
muestra drene. La contaminación retenida es
denominada saturación residual o capacidad
de retención.
218
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Las propiedades del solvente son también muy
importantes. Los factores claves que influencian la adsorción son:
El tamaño de la molécula – generalmente
cuanto mayor la molécula, más rápidamente
es adsorbida.
Hidrofobia – la adsorción de moléculas orgánicas no iónicas sobre las partículas del suelo
se correlaciona bien con la función inversa del
coeficiente de partición octanol-agua.
Intercambio molecular – para determinados pHs, algunos orgánicos pueden ser una
molécula descargada y para pH altos pueden
funcionar como un anión.
Estructura – un isómero puede ser adsorbido
más rápido que otro.
Modelo de adsorción Lineal - Para condiciones del medio saturado y constituyentes
orgánicos no polares, la adsorción de la fase
acuosa para el medio poroso de subsuperficie
puede ser tratada como un proceso de partición-equilibrio. Cuando la concentración del
soluto es baja, es decir, ≤ 10–5 molar, o menor a
la mitad de su límite de solubilidad, la partición
podrá ser descrita usando una isoterma lineal.
La isoterma lineal relaciona la concentración
de la substancia orgánica presente en el agua
subterránea y el solvente para temperaturas
constantes como lo siguiente:
S = Kd C
Donde:
S - masa sorbida por masa de solvente (mg/
kg)
Kd - coeficiente de partición o distribución
C - concentración en el agua subterránea en
condiciones de equilibrio
Para una relación lineal, la inclinación de la
recta representa Kd, o sea, la razón entre la
masa del contaminante sorbido por el suelo
(masa del soluto por volumen unitario del
suelo seco), y su concentración en el agua
subterránea en su entorno (masa del soluto
por volumen unitario de líquido). El valor de
Kd puede variar dependiendo del contaminante
y del material de subsuperficie. La inclinación
de la recta (Kd) puede ser determinada a
partir de una serie de ensayos en muestras
indeformadas del material subsuperficial.
Como discutido anteriormente, tales ensayos
muestran que cuanto mayor es el contenido de
materia orgánica en el medio (acuífero), mayor
es el potencial de adsorción. De esta forma, la
adsorción puede ser caracterizada en muchos
casos, particularmente para suelos orgánicos
hidrófobos, a través del contenido orgánico
presente en el medio:
Kd = Koc f oc
Donde:
f oc - fracción de carbono orgánico del medio
poroso
Koc - coeficiente de partición del carbono
orgánico para un compuesto orgánico hidrófobo particular
Las experiencias han mostrado que este
método produce estimados razonables para
materiales subsuperficiales con contenido de
materia orgánica entre 0,1 y 20 %.
Como ya se presentó anteriormente, el contenido orgánico de la mayoría de los suelos se
encuentra entre 0,2 a 3,0 %. Por tanto, ésta
aproximación puede ser aplicada para la mayoría de las situaciones. Entre las condiciones
de aplicación de este método la variable foc
puede ser determinada a partir del análisis del
suelo y los valores de la variable Koc para muchos químicos ya se encuentran en tablas.
Cuando el valor de Koc es desconocido, se
puede estimar por la correlación con la propiedad que indica el grado de la naturaleza
hidrófoba del químico (coeficiente de partición
octanol-agua), como sigue:
Koc = 0,63 Kow
Donde Kow –coeficiente de partición octanolagua para un químico
Cuando es aplicable, la estimativa de adsorción
lineal puede ser obtenida a partir de la ecuación
Kd , de la correlación Koc y de la determinación
de la fracción de materia orgánica presente en
el medio poroso.
Adsorción en condiciones no ideales – existen muchas condiciones en donde la adsorción no sigue el patrón ideal expresado por la
aproximación de adsorción lineal, destacándose:
El flujo de agua subterránea puede ser muy
rápido de modo tal que la tasa de adsorción
lenta se vuelve una limitante, no estableciéndose la condición de equilibrio.
La adsorción puede seguir una cinética de
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Segundo Orden, necesitándose un modelo
no lineal, particularmente para altas concentraciones de soluto.
Las moléculas orgánicas pueden ser absorbidas por partículas de materia orgánica
en suspensión en aguas subterráneas, de
manera tal que estas pueden moverse con el
agua subterránea, presentando una adsorción
menor a la prevista.
En el agua subterránea con muchas moléculas
orgánicas habrá competencia por los locales
de adsorción, resultando en valores de adsorción menores que los determinados para cada
una de las especies.
El modelo de partición lineal asume un equilibrio entre los constituyentes sorbido y soluto.
Esto es adecuado para la mayoría de las
moléculas orgánicas hidrófobas si el tiempo
de contacto solvente-adsorbente es del orden
de días a meses. Sin embargo, para algunos
compuestos, este tiempo puede no ser suficiente para alcanzar el equilibrio.
La adsorción no lineal es observada con frecuencia. Por ejemplo, en un caso de adsorción
de tricloroetileno(TCE) en sedimentos glaciales
(till), el valor del Kd decreció de 110 a 1 ppm
de TCE, a menos de 10 para 4 ppm. Existen
dos modelos utilizados frecuentemente para
describir adsorción no lineal, el modelo de
Langmir, y la isoterma empírica de Freundlich,
siendo ésta última, el más utilizada. Es muy
similar al modelo de adsorción lineal, con la
adopción de una constante empírica l/n, como
lo siguiente:
S = Kd Cl/n
El uso de este modelo requiere que sea bien
calibrado. Aún así, es importante verificar si el
modelo se adecua a las condiciones medidas
en el local de investigación.
Intercambio iónico – el intercambio iónico
está relacionado a la adsorción de iones en
solución en locales específicos de la partícula
del suelo con carga opuesta. Está condicionada por la fuerza atractiva para mantener la
neutralidad electrostática: las cargas eléctricas
de la superficie del suelo son balanceadas por
los iones libres de carga opuesta. Los iones
previamente ligados por débiles afinidades son
cambiados por iones de la solución, p.ej: el
ion de calcio presente en el agua subterránea
puede ser cambiado en la superficie de arcillas,
desplazando iones de sodio existentes.
El intercambio iónico puede ser considerado
como una subcategoría de adsorción involucrando interaciones electrostáticas, siendo
generalmente aplicada para metales mientras
que la adsorción se aplica a suelos orgánicos. La mayoría de los metales en solución
acuosa ocurre como cationes, adsorviéndose
principalmente en respuesta a la atracción
electrostática.
A diferencia de la adsorción, que ocurre,
principalmente, sobre superficies orgánicas,
ambas superficies, orgánicas e inorgánicas
son importantes para el intercambio iónico. La
capacidad que tiene un suelo de poder retener
e intercambiar cationes se cuantifica como Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC), p.ej:
la capacidad de intercambio catiónico de los
humus y de dos minerales de arcilla (vermiculita y montmorillonita) son respectivamente, del
orden de 200, 150 y 100 meq por 100 g. No
obstante las fracciones orgánicas e inorgánicas
constituyen juntas la capacidad de intercambio
catiónico del suelo; la fracción arcillosa es sin
embargo más importante debido a que su contenido es mayor que el contenido en materia
orgánica en el suelo.
Las arcillas presentan CIC mayor que las otras
partículas inorgánicas, debido a su superficie
específica extremadamente grande, rica en
cargas negativas. La superficie específica
expuesta de una unidad de masa de arcilla
coloidal es por lo menos 1.000 veces mayor
que una arena. Nótese que, mientras tanto, la
CIC de las arcillas varía considerablemente
dependiendo de la mineralogía de la arcilla.
La Tabla 2 presenta la CIC de algunos de los
minerales de arcilla más comunes.
En el proceso de intercambio iónico, los iones
compiten por los locales de intercambio y de
desplazamiento de cationes previamente ligados, a este proceso se le llama intercambio
selectivo de cationes. Los cationes normalmente desplazados son Na y Ca. La afinidad
de intercambio depende de la carga eléctrica,
el rayo hidratado y la configuración molecular.
Generalmente los cationes bivalentes son
adsorbidos con más fuerza que los cationes
monovalentes, y los cationes menores tienden
a desplazar los cationes mayores. Los cationes
son generalmente desplazados en el siguiente
orden:
219
220
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Na+ < Li+ < K+ < Rb+ < Cs+ < Mg2+ < Ca2+ < Ba2+
< Cu2+ < Al3+ < Fe3+ < Th4+
resultante es un aumento en la capacidad de
intercambio.
Esta referencia no es absoluta, p.ej: para altas
concentraciones un catión con bajo poder de
desplazamiento como el sodio, puede desplazar un catión más alto en la serie.
Se debe destacar que el intercambio iónico de
iones metálicos con el suelo puede ser parcialmente reversible, los locales de intercambio
saturados pueden liberar cationes contaminantes con la disminución de la concentración
de contaminantes en el agua y en respuesta
a las variaciones de pH. De este modo, el
intercambio iónico representa más un retardo
que un proceso de atenuación. Finalmente, la
capacidad de intercambio de un material en
La capacidad de intercambio iónico es muy
dependiente del pH. Cuando el pH está por
debajo de la neutralidad, el ion hidrógeno rápidamente disloca a los iones metálicos. Cuando
el pH aumenta, los iones de hidrógeno son
menos resistentes al desplazamiento y el saldo
Tabla 2. CIC de algunos de los minerales de arcilla más comunes.
Mineral de arcilla
CIC (meq/100 g)
Caolinita
3-15
Illita
10-40
Smectita
80-150
Atapulgita
20-30
subsuperficie se puede saturar de modo que
el transporte de contaminantes puede no ser
afectado por este proceso.
promover la precipitación (p.ej. la oxidación de
solutos ferrosos podrá producir especies minerales con formas férricas menos solubles).
Precipitación – La precipitación es lo opuesto
a la disolución: la concentración de un soluto
excede la solubilidad del compuesto y cualquier exceso de soluto pasa a estado sólido, precipitando para fuera de la solución. Esta parte
que queda fuera de la solución es llamada
precipitado. Este proceso es reversible, si la
concentración del soluto disminuye a valores
por debajo de su solubilidad, puede ocurrir la
disolución del precipitado. La precipitación es,
en particular, aplicada en metales tales como
níquel, mercurio, cromo y plomo.
La precipitación depende principalmente del
pH. La mayoría de los metales precipitan con
hidróxidos en presencia de pH altos. Mientras
tanto, la elevación continua del pH aumentará
la solubilidad de metales anfotéricos (p.ej:
níquel).
La precipitación puede verificarse también
cuando una reacción química transfiere un
soluto para una forma menos soluble, caso
que ocurra la mezcla de un precipitante con
la solución contaminante (p.ej. la mezcla de
solución contaminante de plomo con aguas de
alto tenor de carbonatos puede dar lugar a la
forma prácticamente insoluble PbCO3). También, un cambio de estado de oxidación puede
Filtración - La filtración es una forma física de
retardo, resultante de la obstrucción del espacio poral. Esto ocurre debido a la acumulación
de partículas sólidas en los poros, y también
debido a la precipitación y acumulación de
materias disueltas.
4.2
Procesos de Atenuación
Los procesos de atenuación más importantes
y que resultan en la transformación de sustancias se realizan a través de las reacciones
de oxidación-reducción, sea ésta iniciada por
el camino químico o biológico, hidrólisis, que
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental también puede transformar substancias, y
volatilización que resulta en la transferencia de
substancias químicas hacia la atmósfera.
Oxidación-Reducción Química - Las reacciones químicas de reducción-oxidación (redox) pueden ocurrir con moléculas orgánicas o
inorgánicas y abarcan la ganancia o pérdida de
oxígeno. Una reacción que acrecienta oxígeno
al compuesto es una reacción de oxidación
(p.ej: FeSO4 transformándose en Fe2(SO4)3.
Del mismo modo, la pérdida de oxígeno (frecuentemente con la adición de hidrógeno)
es designada de reducción (p.ej: el ión NO3+1
transformándose en NH4-1). Sin embargo, las
reacciones de oxidación-reducción no necesariamente involucran oxígeno.
Para las moléculas orgánicas, la oxidación se
define como una reacción que resulta en la
pérdida de electrones de un elemento químico
(el elemento químico que dona el electrón se
oxida). Al contrario, la ganancia de electrones
es la reducción. Para los solutos inorgánicos,
la oxidación nuevamente abarca la pérdida y
aceptación de electrones, pero es más precisamente definida como una reacción que
aumenta el estado de oxidación de un átomo,
es decir, la carga del átomo se vuelve más positiva (p.ej. el Fe+2 se oxida para Fe+3 donando
electrones y Cr+6 se reduce a Cr+3, aceptando
electrones).
Los iones con varios estados de oxidación, es
decir, que poseen más que una carga iónica,
como por ej: el Cr explicado anteriormente, en
dependencia del estado de oxidación en que
se encuentre podrá tener diferentes destinos
en subsuperfície, como podrá ser observado
en la Tabla 3.
En aguas naturales, la oxidación o reducción
de solutos inorgánicos peligrosos pueden ocurrir en el tiempo geológico, pero es despreciable
para períodos cortos de tiempo.
La oxidación y reducción de moléculas
orgánicas es resultado, principalmente, de
actividades biológicas, no obstante alguna
reacción química de oxidación-reducción
pueda ocurrir entre las moléculas orgánicas y
el material del suelo. El papel del material del
suelo en la oxidación de moléculas orgánicas
es complejo y todavía no muy bien conocido.
Las arcillas pueden iniciar algunas reacciones
de reducción, particularmente en condiciones
anaeróbicas. De manera general se observa
que las condiciones redox pueden variar de
forma importante para pequeñas distancias, re-
Tabla 3 - Características del ion en función del estado de oxidación
Elemento Ion Observaciones
Hierro Fe+3 Baja solubilidad, el hidróxido (precipitado) puede adsorber otros metales.
Fe+2 Muy soluble
Cromo Cr+6 Tóxico, relativamente soluble
Cr+3
Precipitado es relativamente insoluble,
se adsorbe fuertemente a las superficies
Selenio Se+6 Más móvil, sin embargo, menos tóxico
Se+4 Más tóxico, sin embargo, menos móvil
221
222
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
sultando más homogéneas en condiciones de
medio saturado que en medio no saturado.
base. Aclaramos, sin embargo, que la hidrólisis
depende del pH y de la temperatura.
Oxidación-Reducción biológica - La mayoría
de las sustancias orgánicas en subsuperficie se
transformarán en moléculas menores a través
de los mecanismos de oxidación-reducción
inducidos por la actividad metabólica de microorganismos nativos; tales transformaciones
son denominadas biodegradación. Debido a la
pequeña cantidad de oxígeno en subsuperficie,
la mayoría de las transformaciones ocurren por
el camino de la reducción - procesos anaeróbicos. La biodegradación anaeróbica sucede
en bajas tasas en subsuperficie; mientras
tanto, favorece la deshalogenización de los
compuestos clorados que típicamente resisten
la degradación aeróbica.
Una aproximación simple, aunque con reserva,
para describir la hidrólisis es tratarla como una
reacción de primer orden, para pH y temperatura constantes.
Es importante destacar que la degradación
anaeróbica puede no necesariamente transformar los compuestos orgánicos en formas
menos tóxicas o menos móviles. Esto se ilustra
con el caso bien documentado de degradación
anaeróbica del TCE, del cual resulta la producción de cloreto de vinilo (VC), que es más
tóxico y posee un coeficiente de partición (Koc)
menor que el del TCE.
Hidrólisis - Las sustancias químicas pueden
reaccionar con las moléculas de agua y, a
este proceso, denominamos hidrólisis. Las
reacciones exotérmicas de algunos tipos de
residuos reactivos constituyen un ejemplo. La
hidrólisis es, frecuentemente, descrita como un
intercambio entre un anión hidroxilo (OH-1) y
un grupo aniónico de compuestos químicos X,
resultando en la descomposición del siguiente
compuesto:
RX + HOH → ROH + HX
Para la mayoría de los químicos, la hidrólisis
presenta un efecto insignificante cuando se
la compara con otros procesos de transformación de moléculas orgánicas (p.ej: la biodegradación). Mientras tanto, para orgánicos
clorados, los que no son rápidamente transformados por la biodegradación, la hidrólisis
puede ser significativa, dependiendo de otros
factores. La hidrólisis de orgánicos clorados
incluye el intercambio del radical hidroxilo con
un anión X, ligado a un átomo de carbono.
El hidroxilo puede venir de la molécula de
agua o de otra fuente de hidroxilos. La reacción puede ser catalizada por un ácido o una
Volatilización - La volatilización es la conversión de un constituyente químico volátil en el
agua subterránea a vapor, transfiriéndolo a la
atmósfera.
La volatilización puede ocurrir a partir de tres
fuentes en subsuperficie: producto libre, agua
de la zona vadosa y agua subterránea. Las
variables clave son la presión del vapor y el
área de contacto entre el aire del suelo y las
tres fuentes. La porosidad del material en
subsuperficie menos la humedad del suelo,
es decir, el volumen de aire, da una buena
indicación acerca del grado de contacto. Así, el
agua de la zona vadosa o producto libre residual confinado a la zona no saturada tiene una
mayor área de contacto con el aire del suelo
que el agua subterránea, limitado al entorno
de la superficie de la napa freática.
Los fluidos inmiscibles de baja densidad que
flotan sobre el agua subterránea pueden presentar una gran área de contacto con el aire
del suelo, sin embargo, no es tan significativa
como loes para los fluidos confinados intra y
sobre las partículas del suelo, en la zona no
saturada.
4.3 Alteración (intensificación) de la
Movilidad
Los procesos de retardo y atenuación alteran
el transporte de contaminantes resultando en
concentraciones menores de lo que se podría
prever basándose solamente en la advección
y dispersión. Algunos procesos, en realidad
funcionan, al contrario a estos procesos, aumentando la movilidad de una sustancia. Estos
procesos consisten en: consolvencia, ionización, disolución y formación de complejos.
Consolvencia - Consiste en la introducción
de determinada cantidad de un solvente
orgánico, en subsuperficie. Las propiedades
de un solvente orgánico difieren de las del
agua, de forma tal que de la mezcla de ambos
resulta un comportamiento diferente del agua.
La presencia de cierta cantidad de solvente
promueve el aumento de la interacción entre
el soluto y el solvente, de manera diferente
para con el agua. La mezcla resultante puede
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental aumentar drásticamente la movilidad de los
constituyentes si comparado con el agua sin
el solvente. En particular, la solubilidad de un
constituyente orgánico puede aumentar y la
capacidad de adsorción del material de subsuperficie puede disminuir.
Los solventes orgánicos afectan la capacidad
de adsorción del material de subsuperficie de
varias formas:
-
Competencia por los locales de adsorción
-
Remoción de materia orgánica del agregado, primer local, donde puede ocurrir
la adsorción.
-
Alteración física del suelo, alterando el
patrón de flujo intra agregado, desviando los locales de adsorción.
Además de reducir la adsorción, los solventes
pueden alterar las propiedades del suelo, así
como también aumentar la conductividad hidráulica en subsuperficie.
El efecto de la consolvencia sobre la solubilidad puede ser fantástico. La introducción de
solventes en el agua en proporciones de 20% o
más en volumen puede aumentar la solubilidad
de compuestos hidrófobos en más de un orden
de magnitud.
Ionización - Los ácidos orgánicos (fenoles y
ácidos alifáticos) tienen la habilidad de donar
protones cuando presentes en solución acuosa. En el proceso denominado ionización, los
ácidos, Al perder protones se vuelven aniones
y su solubilidad en agua puede aumentar
significativamente. Un ejemplo es el 2-4-5triclorofenol, en que el Koc decrece para el
fenol de 2.330 a un valor próximo a cero para
el fenolato.
Disolución - La disolución es el disolvimiento
de sustancias químicas de productos libres
o formas sólidas de residuos peligrosos para
solutos en el agua subterránea. Los solutos
pueden ser cationes o aniones inorgánicos,
orgánicos polares, y no polares. El percolado
es el ejemplo de un líquido que disuelve los
constituyentes cuando percola a través de
rellenos sanitarios.
Complejación - La formación de complejos
o quelación es la formación de una ligación
combinada entre un ion metálico y un anión
conocido como ligante. La ligación ion - ligante
es considerada un complejo donde el ligante
circunda el ion. La complejación aumenta la
movilidad potencial de un metal porque:
a)
el metal complejo-formado es más
soluble, y b) el complejo fija lo que
sería, en caso contrario, el ion
metálico libre, decreciendo así la
oportunidad de adsorción o precipitación de estos iones. Un ejemplo es
el mercurio con las sales cloradas;
aumentando la concentración de
cloreto se puede pasar el mercurio
de Hg2+ para un complejo neutro.
Un ligante está frecuentemente constituido por
múltiples elementos funcionando conjuntamente. Los ligantes pueden ser inorgánicos u
orgánicos. Algunos ligantes orgánicos sintéticos pueden estar presentes en las aguas
subterráneas a partir de fuentes de basura. Los
ligantes orgánicos naturales pueden también
estar presentes, originarios de material húmico.
Destacando que para acuíferos rasos, los
ligantes orgánicos originados en de material
húmico pueden estar presentes en concentraciones significativas, dominando la química del
metal. Los complejos metálicos formados con
ligantes orgánicos pueden ser relativamente
estables, requiriendo para ello de un pH bajo,
o de un pH alto para algunos metales, para
romper la ligación. Debido a la variedad de
ligantes que pueden ser encontrados en el
agua subterránea, un metal puede formar
un complejo a través de diferentes maneras,
siendo difícil prever el resultado.
4.4 Partición de la Fase Inmiscible
En los fluidos inmiscibles tales como la gasolina, que migran en subsuperficie, pueden existir
en tres fases: (1) producto libre; (2) adsorción
a las partículas del suelo e interstícios abiertos
de la matriz subsuperficial, y (3) disuelto en el
agua subterránea o en el suelo. La cantidad
en cada fase depende de las propiedades del
material de subsuperfície y de la sustancia
inmiscible. El particionamiento para la fase
sorbida sigue los mismos principios que fueron
expuestos para la adsorción de los orgánicos.
De la misma forma, el particionamiento para
la fase soluto es similar a disolución de los
orgánicos. En la mayoría de los casos, la masa
en la fase soluto es pequeña comparada con
la masa en las fases sorbida y producto libre.
De esta forma, estas dos últimas representan
una fuente extendida y continua de descarga
223
224
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
de contaminantes para el agua subterránea. La
fase producto libre se denomina fase líquida
no acuosa (NAPL).
expresado como sigue:
R = 1 + ρb/n Kd
Donde:
5. INCLUSION DEL
DESTINO DE LOS CONTAMINANTES EN LA
ECUACION DE TRANSPORTE
El transporte de contaminantes en subsuperfície se da en respuesta a los gradientes
hidráulicos (advección) y gradientes químicos
(difusión). La ecuación unidimensional de
advección-dispersión para contaminantes disueltos no reactivos en el acuífero homogéneo
e isotrópico, para flujo saturado en condiciones
de equilibrio (steady-state) es:
D.∂ 2C/∂ l2 - vs ∂ C/∂l = ∂ C/∂ t
donde:
D - coeficiente de dispersión hidrodinámica
C- concentración de soluto
vs - velocidad lineal media del agua subterránea
l - distancia en la dirección de flujo
t - tiempo
Se observa que la ecuación de transporte no
considera los procesos de atenuación, retardo,
ampliación de la movilidad, etc., discutidos
anteriormente. Es claro que estos fenómenos
colectivamente pueden reducir la concentración de los constituyentes inorgánicos u
orgánicos presente en el agua subterránea a
niveles menores que los estimados basados
exclusivamente en fuerzas mecánicas. Lo
contrario es también verdad. Cada fenómeno,
individualmente, es ya complejo, aumentando
aún más su complejidad, si se le considera
de manera combinada e interdependiente.
Debido a esa complejidad y a la dificultad de
su control, se opta por simplificaciones. Una
aproximación general y relativamente simple,
es cuantificar la influencia de estos procesos
de forma colectiva, como un factor de retardo
Pb - densidad aparente del medio poroso
n - porosidad
Kd - coeficiente de distribución
La ecuación de transporte puede entonces
ser reescrita:
1/R(D
∂ 2C / ∂ l 2 - v ∂ C / d l ) = ∂ C / ∂ t
BIBLIOGRAFIA
Canter, L. C.; Knox, R. C.; Fairchild.:
Ground Water Quality Protection. Lewis
Publishers, Inc, Chelsea, Michigan,
1987.
Fetter, C. W.: Contaminant Hydrogeology.
Macmillian Publishing Company, New
York, New York, 1993.
LaGrega, M. D.; Buckingham, P. L.,;
Evans, J. C. Hazardous Waste Management. McGraw-Hill, Inc, New York,
New York, 1994.
LIBARDI, P. L. 1995. Dinâmica da água no solo.
Piracicaba. Editado pelo Autor, 497p.
REICHARDT, K. 1975. Processos de transferência no sistema solo-planta atmosfera.
3a. Edição, Piracicaba, CENA/Fundação
Cargill. 285 p.
U.S. Environmental Protection Agency. 1985.
Water Quality Assessment: A Screening
Procedure for Toxic and Conventional
Pollutants in Surface and Groud Water
- Part I and II. EPA/600/6-85/002a and
EPA/600/6-85/002b.
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental RECURSOS MINERALES, MINERIA Y
DESARROLLO SUSTENTABLE
Rachel Negrão Cavalcanti
Docente en el Departamento de Administración y
Política de Recursos Minerales
del Instituto de Geociencias de la UNICAMP
I. LA IMPORTANCIA DE LOS
RECURSOS MINERALES Y LA
MINERIA
El hombre manifiesta su preocupación con el
uso de los recursos naturales y de su eventual
escasez desde hace mucho tiempo. Este tema
ha sido objeto de estudio tanto de la teoría
económica como de otras áreas del conocimiento y viene siendo explicado formalmente
desde la Revolución Industrial de Inglaterra, en
la segunda mitad del siglo XVIII. Esta es una
referencia importante, asociada al período de
constitución del capitalismo, pero que también
se configuró como una de las rupturas más
marcadas de esta civilización, como ya se ha
explicado en los capítulos anteriores.
Acompaña a este período, el crecimiento demográfico, el aumento de los precios de los
alimentos y de las materias primas, que exigiría
aumentos de salarios, trayendo consigo, la
preocupación por la disponibilidad de los recursos naturales necesarios y la atención a las
exigencias necesarias para el mantenimiento
del patrón de crecimiento económico. Lo que
ha sido observado desde entonces, es una
lucha continua entre el riesgo de la escasez de
recursos naturales y el desarrollo de la ciencia
y la tecnología, siendo este último el vencedor
hasta hoy.
De cierta forma, la percepción de la humanidad sobre los problemas relacionados con los
recursos evolucionó conjuntamente con los
avances de la ciencia y la tecnología. El mo-
225
226
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
vimiento que se repite es la percepción de un
límite que se impone como desafío al hombre,
que usará su ingenio y creatividad para resolverlo desarrollando nuevas tecnologías.
Simplemente la escasez de recursos, en forma
aislada, como factor limitante del crecimiento
económico, fue la característica del pensamiento de los economistas clásicos y retomada por
el informe del Club de Roma, tornándose idea
del pasado. El problema actual es entendido
de manera más amplia, relacionándose con
las tasas actuales de utilización de recursos en
los procesos productivos y sus efectos sobre
el Planeta, caracterizándose, así una nueva
amenaza, un nuevo límite, ahora de carácter
global, relacionado con la capacidad de reproducción de los sistemas naturales.
Entre los bienes naturales, los minerales son
considerados como los que constituyen la
principal y más substancial base de los recursos materiales que sustenta la civilización
moderna, como una importante fuente de
insumos materiales y energéticos indispensables para la existencia del hombre. No existe
la posibilidad de pensar en calidad de vida y
consecuentemente en desarrollo económico,
sin la amplia utilización de recursos minerales
y por tanto, sin la minería.
Hace millones de años la especie humana se
viene apropiando de los recursos minerales
y los viene transformando, de acuerdo con
sus necesidades y habilidades, hasta llegar
a un consumo anual de 20 t de materia prima
de origen mineral, para cada individuo que
vivía en la primera mitad de la década de los
setenta en un país industrializado (McDIVITT
y MANNERS, 1974 apud SUSLICK, 1992).
Los minerales están presentes en lo cotidiano
de toda la sociedad, en las construcciones
que habita y trabaja, en los fertilizantes, en
las estructuras y colores de equipamientos y
utensilios, en los medios de transportes y de
comunicación, en el papel, etc.
Su búsqueda y descubrimiento, muchas veces,
provocó migraciones en masa, la apertura de
nuevas áreas, con la expansión de fronteras
en diversas partes del mundo. La búsqueda de
oro y plata condujo a los españoles al Nuevo
Mundo; el descubrimiento de diamantes en
África del Sur en 1867, conllevó la migración
para aquella región, siendo hasta hoy, grandes
empresas transnacionales, que mantienen sus
intereses en el país, por los mismos motivos,
o sea, la existencia de inmensas reservas de
bienes minerales.
De esta forma, toda la evolución del hombre
está asociada al uso y manipulación de los
recursos minerales, de tal manera que su
historia ha sido caracterizada en términos de
estadios relacionados con el modo de uso de
estos recursos.
El uso del cobre, el primer metal que se trabajó,
dando inicio a la Edad del Cobre marcando el
pasaje de la Edad de Piedra para la Edad de
los Metales en general, posibilitando la era de
la electricidad, y sólo recientemente ha sido
parcialmente sustituido por fibras ópticas y
aluminio.
Existen registros del uso del hierro antes de
los romanos, siendo que los primeros usos
datan de 1450 A.C. y de armas de hierro manufacturadas por los hititas alrededor de 1385
A.C. (YOUNGQUIST, 1990). Sin embargo, su
uso como lo conocemos actualmente es muy
reciente, difundiéndose a partir de la segunda
mitad del siglo XVIII en Inglaterra.
La propia Revolución Industrial, tiene entre los
factores que la generaron, el uso del carbón,
cuyos yacimientos eran cuantitativa y cualitativamente superiores en Inglaterra.
Actualmente, algunos autores consideran que
nos encontramos en la Era Atómica o en la
Edad del Uranio. Ellos son refutados por otros
que alegan que las construcciones, carros,
equipamientos no son hechos de uranio y sí de
aluminio y hierro en su mayor parte, por tanto,
vivimos en la Edad del Hierro y del Aluminio, lo
que deberá continuar siendo así por un tiempo
indeterminado, ya que estos son los “metales
industriales” (YOUNGQUIST, 1990).
Desde la Revolución Industrial, a fines del siglo
XVIII, hasta fines del siglo XIX, el consumo
mineral creció diez veces, mientras que la
población apenas se duplicó. En los primeros
setenta años del siglo XX el crecimiento fue
incluso más acentuado, siendo doce veces y
medio mayor, en términos de valores (COTTRELL, 1978). El mismo autor demuestra que
para atender esta demanda es necesaria la
remoción de 8 t de roca por año y por persona,
de las cuales, 3,3 t corresponden a los minerales de construcción, 2,5 t a desperdicios de
la minería y a los estériles, 1,7 t a minerales
energéticos, 136 Kg a minerales metálicos y
154 Kg a no metálicos.
YOUNGQUIST (1990) ilustra todavía mejor
este período, en referencias a la producción
mineral de los primeros cincuenta años del siglo XX, la cual, incluyendo, los energéticos, fue
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental la mayor de todas las producciones de la historia anterior. En los veinte años siguientes, esta
producción aumentó otro 50 % adicional.
El volumen de apropiación y transformación
de minas en metal tiene un comportamiento
histórico sorprendente, como demuestra la
tabla 1.
Tabla 1. Producción Mundial
de Metales Primarios
(millones de toneladas)
PERIODOS
CANTIDAD PRODUCIDA
Hasta 1750
1750 a 1800
1800 a 1850
1850 a 1900
1900 a 1950
1980
menos del 25
10
100
900
4.000
5.800
Fuente: SPOEL, 1990
Las cantidades de recursos minerales consumidos mundialmente durante el siglo XX, han
sido predominantemente representadas por
petróleo, gas, carbón hierro, cobre y aluminio,
que juntos representaron aproximadamente
dos tercios del consumo mineral mundial,
siendo que del tercio restante, la mitad corresponde al consumo de arena y grava y la otra
mitad se reparte entre todos los demás, de los
cuales ninguno tiene participación superior a
1%. Durante los años sesenta, el consumo
mineral mundial (incluyendo energéticos, que
equivalen a la mitad de ese total), correspondió
a 4,5% del valor total de la producción mundial
(COTTRELL, 1978).
La distribución geográfica de las cantidades
consumidas demuestra que ella se concentró, de forma acentuada, en los países que
hoy constituyen el bloque de países desarrollados.
La producción de minas de hierro y su derivado
el acero, por tratarse del metal más consumido
en el mundo, frecuentemente es usada como
indicador de riqueza de una nación, confirma
esta afirmación en lo que respecta a los desniveles entre el bloque de países desarrollados y
el de los subdesarrollados o en desarrollo.
En 1990, las dieciocho naciones con mayor
nivel de desarrollo mundial, que concentraban
una población de 700 millones de personas
usaron hierro y acero, en un volumen anual
que varió de 254 Kg a 522 Kg por persona. De
forma contrastante, en naciones subdesarrolladas, con una población total de 1,8 billones
de personas, el consumo anual fue de 20,5 Kg
por persona (YOUNGQUIST, 1990).
Estos desniveles de consumo entre países
ricos y pobres, reflejan la situación de desequilibrio existentes y solamente podrán ser
eliminados con transformaciones profundas
en los niveles políticos, económicos, sociales,
éticos y morales.
La prioridad que se le da a la minería se debe
al carácter esencial de las materias primas y los
energéticos, puestos a nuestra disposición, en
grandes cantidades, por la minería. Además de
eso, garantizan parte del progreso y bienestar
de la población, tanto por la mejora de calidad
de vida, en forma de viviendas, saneamiento,
carreteras, puentes, medios de transportes,
fertilizantes, aparatos quirúrgicos, electrodomésticos, entre otros, como también por las
divisas que puede generar.
De la categoría de los no-renovables, sin embargo clasificados por muchos autores como
inagotables, los recursos minerales y su sustentabilidad mantienen una relación estrecha
con la superación de la crisis. Teniendo como
suposición que cualquier elevación del patrón
de vida exigirá, a su vez, mayor consumo de
recursos naturales, entre ellos, los minerales,
estas cuestiones merecen atención especial.
II. SUSTENTABILIDAD DE LOS
RECURSOS MINERALES Y
DE LA MINERIA
De acuerdo con los análisis iniciales acerca
del desarrollo sustentable y considerando la
minería como la actividad que tiene como objetivo extraer y beneficiar las minas, la cuestión
que se tratará de discutir es: ¿cómo es posible
mantener la coherencia entre esta actividad y
el desarrollo sustentable?, o sea, ¿cómo se
aplica el concepto en el caso de la minería?
¿Cómo viabilizar una industria mineral sustentable, con vistas a garantizar la base material
de una gran cantidad de productos usados por
la sociedad?
Se parte de algunas premisas: el desarrollo
sustentable actualmente orienta cualquier tipo
de actividad, en gran parte del mundo, y se
dice, sobre el proceso global de desarrollo,
227
228
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
que no es posible sin el uso de los recursos
minerales. Los minerales son recursos que,
no continuarán siendo solo solicitados, sino
que su demanda podrá aumentar, debido a
la exigencia de la continuidad del proceso de
crecimiento y de desarrollo, en el caso de los
pobres y la necesidad de mantener las sociedades industrializadas.
Por tanto, no se trata de una actividad de la
cual la sociedad pueda prescindir, sin entrar
en colapso, como ya se señaló en el ítem anterior, considerando los avances tecnológicos
que permitieran sustituciones, uso de nuevos
materiales, o cualquier otro factor de influencia en la caída de las tasas de consumo. Es
importante recordar también que esos mismos
avances crearon nuevos usos para los minerales tradicionales. Son factores que interfieren
en la intensidad del uso de bienes minerales,
aunque no provocan el fin del sector minerometalúrgico.
Con frecuencia la minería está asociada a la
degradación ambiental y a la depredación de
recursos naturales. Aún con la modificación
de tal comportamiento, que es reciente, es
común y frecuente asociar la minería a una
imagen totalmente negativa por razones
históricas, pues la minería en todo el mundo,
explotó yacimientos, creando grandes cavas
y enormes montañas de estériles, además
de haber dejado inmensas cicatrices en los
paisajes naturales, con la de que la actividad
“ataca a la madre-tierra” con tecnología pesada
e intensiva, asociada al uso de una diversificada gama de compuestos químicos, altamente
contaminantes, para extraer los metales.
Esta situación se ha modificado, pues al lado
de la consciencia ambiental, se amplía también
la noción de la importancia de la continuidad
de esta actividad para el bienestar de las
sociedades. Paralelamente, cambios en las
estructuras políticas en diversos países generan mayor estabilidad, muchas economías
están abriéndose para la inversión extranjera,
ampliando la competencia.
En el caso de la minería, varios países industrializados están disminuyendo sus actividades
en este campo debido a las restricciones
impuestas a la minería. Consecuentemente,
las inversiones en la industria minera son
redireccionarán hacia regiones del Tercer
Mundo, donde la geología presenta grandes
potenciales, áreas promisorias, vírgenes de
exploración e investigación, y donde la pobreza de la sociedad, aliada a la esperanza de
riqueza, podrá determinar menos resistencia a
las actividades no sustentables, aumentando
el riesgo de degradación ambiental.
La asociación de estos factores, se refleja en
la intensificación de la competencia, entre las
empresas que operan en países desarrollados,
donde la sociedad más informada y participativa impone restricciones a la minería. Esta,
para continuar en actividad precisa invertir en
equipamientos y tecnologías menos contaminantes, nuevos sistemas de gestión, etc., lo
que eleva sus costos. En la gran mayoría de
los casos, los precios de los bienes minerales
no dependen del mercado, siendo determinados internacionalmente, lo que impone que los
productores transfieran los aumentos de costos
con los compradores. De esta forma, aumenta
la competitividad de los productos originarios
de países en los que no existen restricciones,
posibilitando menores costos.
La adaptación de estas empresas a esta nueva
situación, incluye, por un lado, la búsqueda de
la optimización de la gestión, a través de la
integración de consideraciones económicas,
sociales y ambientales en los procesos de
toma de decisiones; la búsqueda de soluciones
técnicas, a través de inversiones en investigación y desarrollo de nuevas tecnologías,
para viabilizar la optimización y abaratamiento
de los costos de producción. Por otro lado, las
empresas del Primer Mundo buscan formas
de incluir al Tercer Mundo en las normas y
patrones ambientales de forma más estricta,
obligándolos a operar dentro de las mismas
reglas, siendo la serie de normas ISO 14.000,
la materialización de esa iniciativa.
La actividad mineral desarrollada en el Primer
Mundo ha sido modificada de aquellas antiguas características y encontrando formas
de adecuarse a las nuevas exigencias. Sin
duda, el acceso al capital, mantenimiento de
los mercados, la investigación científica sólida
y el continuo desarrollo de tecnología tuvieron
y continúan teniendo un papel de fundamental
importancia, colocándose por tanto, como
algunos de los pre-requisitos para la adecuación de la minería al concepto de desarrollo
sustentable. Las empresas que operan en los
países pobres se adaptan, en la medida que
tienen acceso al capital y a la tecnología, o de
acuerdo a la fuerza que tiene la participación de
la sociedad, o aún, según la legislación y reglamentaciones locales, cuando las instituciones
gubernamentales no son suficientemente
preparados para hacerlas cumplir.
De manera general, el proceso de cambio
exige que la explotación de los recursos, la
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental dirección de las inversiones, la orientación del
desarrollo tecnológico y cambios institucionales se sumen armoniosamente para alcanzar
el mismo objetivo, o sea, conciliar las metas
económicas, sociales y ambientales.
De una forma u otra, ya están ocurriendo
cambios en las prácticas de gerencia operacionales de las empresas de minería. Estas
transformaciones apenas son suficientes
para argumentar y calificar la actividad como
sustentable. Trataremos de profundizar en el
análisis un poco más.
De acuerdo con lo que se definió como sustentabilidad de manera más amplia, el desarrollo de la minería solamente sería sustentable si la explotación obedeciera las tasas
de agotamiento y mantuviesen la integridad
de la base de recursos minerales, de modo
que quedara garantizada la continuidad de
su utilización a lo largo del tiempo, para las
generaciones futuras.
De acuerdo con ese criterio, no habrá posibilidad de garantizar la sustentabilidad de la
minería, por varias razones. No hay datos disponibles que respondan con precisión aceptable, cuáles son las cantidades consumidas
de bienes minerales en un área determinada,
tampoco para todo el mundo. No hay metodología, o tecnología capaz de determinar
cual es la cantidad de recursos minerales
existentes. La ausencia de esas informaciones
imposibilita los cálculos de la mejor tasa de
agotamiento, según la cual serían definidas las
mejores tasas de explotación que garanticen
la continuidad de su utilización por las futuras
generaciones.
Todos los esfuerzos deben tornarse en función
de los principios que condicionan y orientan la
sustentabilidad de la minería. Los primeros,
vinculados a la cuestión del agotamiento de
recursos naturales no renovables, que deben
ser asociados a los demás, que hablan sobre
el potencial de los impactos causados por la
actividad, tanto sobre el medio social, como
sobre el medio natural. En este caso, el ambiente natural duplica su función, uniendo los dos
principios, pues es la base de los recursos de
gran cantidad de bienes y el depósito de todo
tipo de efectos y residuos del procesamiento.
La atención a esas exigencias y el mantenimiento de este equilibrio requiere, a su vez,
que la actividad económica sea bien administrada y sus consecuencias controladas, para
evitar tanto el agotamiento excesivo, como la
contaminación de la base del recurso natural.
El gobierno de Canadá define que la aplicación
del concepto de desarrollo sustentable para la
industria mineral debe establecer como meta
conjunta: encontrar, extraer, usar el producto,
reusar y reciclar minerales y metales, de la
manera más eficiente posible, maximizando
los beneficios de esos recursos, al mismo
tiempo que preserva el medio ambiente para
las poblaciones actuales y futuras. (CANADÁ,
1992).
II.1. La sustentabilidad de los recursos
minerales
En este punto de análisis, la cuestión central es
la minería: ¿cómo conciliar una actividad que
extrae recursos no renovables, con una nueva
concepción de desarrollo que tiene como
suposición el mantenimiento o la mejora de la
existencia de recursos para las generaciones
futuras? Preguntado de otra forma, ya que los
recursos son no renovables, cómo conducir
y gestionar la explotación, de modo que ella
promueva el desarrollo o sea, que asegure la
equidad intra e inter generacional.
La compatibilización, aparentemente imposible, de la explotación de recursos no renovables y el mantenimiento o mejora de la base
de recursos, es la principal causa de las asociaciones, que frecuentemente se forman entre
la industria minera y su insustentabilidad.
La equidad entre las generaciones solamente
se efectivizará si fuera legada a las generaciones futuras una cantidad suficiente de
recursos, garantizada en función de niveles
sustentables de uso por las generaciones
presentes.
Con el objetivo de demostrar que la disponibilidad de recursos minerales ha sido creciente,
esa discusión sería conducida a través de la
revisión de los conceptos relacionados a la
producción de recursos y reservas minerales,
factores determinantes de la dinámica de las
reservas que responde a la ampliación de la
oferta de recursos minerales desde el siglo
XIX.
Algunas aclaraciones, son de fundamental
importancia para que no sean equivocadas
las conclusiones que puedan resultar de ese
análisis. La demostración de que los bienes
minerales, materias primas esenciales para el
mantenimiento de la industria moderna, a lo
largo de la historia tiene su oferta creciente, a
pesar del uso ser también creciente, no debe
inducir al lector a pensar que no hay limites
a la continuidad del crecimiento económico,
229
230
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
en los patrones actuales. De hecho, la oferta
de bienes minerales, muy probablemente no
sería límite, sino que sería determinado mucho
antes, de acuerdo a la capacidad de la tierra de
continuar absorbiendo los residuos generados
por la continuidad de ese modelo de producción y consumo.
II.1.1. La dinámica del sistema de
producción de recursos
y reservas minerales
De las previsiones de situaciones críticas de
escasez incluyendo los recursos minerales,
la más divulgada fue el Informe del Club de
Roma. En 1972, anunciaba que el principal
problema que amenazaba el hombre era la
escasez de recursos no renovables, especialmente los minerales y combustibles fósiles,
que se iniciaría a mediados de la década del
ochenta. Desde entonces el mundo moderno
presencia situaciones opuestas a las previstas,
con la oferta creciente, a nivel mundial, de casi
todos los recursos minerales. Además de eso,
sus precios que podrían reflejar su escasez, en
caso en que fuesen crecientes, nuevamente,
para una gran parte de esos productos, han
tenido un declive en términos reales. En el
caso del estaño, el cual, según el Informe
estaría agotado en 1987, ese año tuvo una
situación de sobre oferta, bajando los precios
provocando, el cierre de muchas minas.
Las hipótesis catastrofistas no se aplicaban a
los recursos minerales, principalmente porque
los modelos utilizan variables estáticas, inadecuadas para el análisis a largo plazo, ignorando
elementos dinámicos tales como: ampliación
del conocimiento, mejoras tecnológicas, descubrimiento de nuevos recursos y substitutos,
intensificación del comercio internacional, y
cualquier otro tipo de cambios económicos,
políticos y sociales que alteren la situación.
En el caso del Informe del Club de Roma, todas
las previsiones sobre escasez de recursos minerales se basaron en cálculos que utilizaban
índices de reservas estáticas, que indican el
número de años de duración de las reservas
conocidas, si fuesen mantenidas las tasas
corrientes de consumo. “Este índice estático
es la medida normalmente empleada para
expresar la disponibilidad futura de reservas”
(MEADOWS et al., 1974, p. 53). Tal suposición
significó un gran error, en el cual los datos
no distinguieron entre reservas (conocidas,
explotables en las condiciones presentes) y
recursos (potencialmente explotables).
“El concepto de reservas es esencialmente
dinámico. Los términos usados para definir
reservas minerales - cantidades, tipo, concentración, etc. – deberían ser vistas como variables que pueden cambiar con el tiempo y con
nuevas tecnologías y condiciones económicas”
(HERRERA, 1976, p. 28). Consecuentemente,
la hipótesis teórica de la escasez, como es
tradicionalmente tratada por la economía, no
puede ser aplicada a los recursos minerales.
Otro aspecto de la equivocación, que induce a
las mismas falsas conclusiones, fue evidenciado por HERRERA (1976) y RATTNER (1977).
El hecho que la tierra ser finita no permite la
deducción, aparentemente correcta, de que los
recursos de la tierra también lo son. Concuerdan que es erróneo el razonamiento, comúnmente utilizado, que equipara recursos finitos
con agotables, como un argumento irrefutable
de la catástrofe final, a pesar de tratarse de
conceptos totalmente distintos. La mayor parte
de los recursos minerales de la tierra poseen la
condición única, ya mencionada antes, de ser
indestructibles, de ser solamente incorporados
temporalmente a los productos, y después ser
reintegrados al proceso productivo de nuevo.
Una de las fuentes más frecuentes de equívocos está centrada en la falta de suficiente
claridad sobre los conceptos de recursos y
reservas, el primer paso para evaluar mejor
la probabilidad de escasez futura, es examinar algunos conceptos, con un enfoque que
respete la dinámica como una característica
fundamental.
De acuerdo con RANDALL (1987), recursos
materiales, corresponden a cualquier cosa
que sea útil y que tenga valor, siendo que
son dos las características a ser evaluadas
a cada momento del análisis. En las condiciones existentes en el momento en que fueron encontrada o en que estuvieron siendo
consideradas.
No debe ser considerado recurso: a) lo que no
es conocido; b) cualquier cosa para la cual no
hay ningún uso; c) cosas que se usan, pero
que son disponibles en cantidades tan grandes
con relación a su demanda y que por eso no
tienen valor.
Efectivamente, la determinación de la dinámica
es dada por elementos diversos tales como
conocimiento, tecnología, información, situaciones políticas y económicas, etc.
El autor define como escaso un recurso cuando
su disponibilidad es menor a su demanda.
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Todo bien que tenga un precio es escaso,
pues si él pudiese ser ofertado de forma ilimitada con relación a su demanda, él sería
distribuido gratuitamente. Sin embargo, eso
no significa que todo bien que no tenga un
precio en el mercado no sea escaso, pues
podría, simplemente no tener mercado para
su comercialización, considerando siempre
el momento de análisis y sus características
económicas y tecnológicas.
El concepto de reservas corresponde a la
cantidad de recursos que son conocidos y
descubiertos. Una vez más, sus cantidades se
definen por condiciones de precios, tecnología,
esfuerzo de explotación, patrón de extracción,
usos, regímenes políticos y sistemas reguladores, al momento en que están siendo realizadas las consideraciones sobre los bienes
en cuestión.
Otro término muy utilizado y fundamental para
el análisis de la sustentabilidad de los recursos
minerales es el agotamiento, que corresponde
a la fase en que la tasa de extracción cayó a
cero. Un recurso puede estar agotado antes
que el depósito haya sido totalmente extraído
si los costos de extracción y beneficio exceden
los precios del mercado, desestimando la continuidad de la extracción.
Restaría entonces llegar a la hipótesis de la
escasez y, por tanto, de sustentabilidad de los
recursos minerales, a través de la verificación
de manifestaciones de escasez. Ya que no
es correcto afirmar que hubo escasez en el
pasado, de la misma forma, no es posible
prever escasez en el futuro, el análisis de las
evidencias históricas disponibles, es la mejor
forma de evaluar el riesgo de escasez. La
evolución de las estimaciones de reservas
minerales del pasado y actuales, se verifica
demostrando la dinámica de su crecimiento,
a pesar de que las tasas de producción y consumo crecientes. También será examinada la
evolución de los precios y costos de recursos
minerales, según los análisis de BARNETT;
MORSE (1963) y BARNETT et al. (1984),
por ser estos indicadores considerados las
mejores vías de manifestación de escasez, o
mejor, de disminución de la base de recursos
minerales.
II.1.2 Factores determinantes de la
dinámica de recursos y reservas
minerales
Varios factores determinan la dinámica que
influencia directamente la disponibilidad de
recursos minerales, actuando tanto sobre la
oferta, como sobre la demanda mineral y algunas veces, influenciando oferta y demanda
al mismo tiempo.
El principal factor determinante, tanto con
relación a la oferta como a la demanda, es
la disponibilidad del conocimiento científico,
tecnológico y de capital. Como se observa,
es un elemento presente en todas las esferas
del análisis, habiendo desempeñado, hasta el
presente, un papel de importancia fundamental
en la superación de situaciones críticas.
Influenciando la oferta están los elementos
físicos asociados a las posibilidades de explotación, tales como: forma, tamaño composición
del depósito, distribución de contenidos y la
localización de los recursos. Altamente condicionados a los desarrollos tecnológicos de esa
área, y al acceso a la tecnología, son conocidos
por los métodos de explotación que determinan
esta configuración. Tales técnicas son caras
y engloban riesgos elevados, tornándose por
tanto sensibles a los precios minerales.
Conjuntamente con la oferta, los costos de
explotación, producción y procesamiento de
productos minerales también afectarán su
disponibilidad. Tales elementos dependen
parcialmente de las características físicas
de los depósitos, como se ha mencionado,
y complementariamente, son determinados
por todos los demás factores de producción,
de los cuales se destacan: la mano de obra;
inversiones, tasas de impuestos, clima, distancia de los principales centros consumidores
y condiciones de acceso, o sea existencia
de carreteras y disponibilidad de medios de
transporte, sistema fiscal; estabilidad de los
regímenes políticos y de la reglamentación,
de manera que sean garantizadas las tasas
de retorno de las inversiones, además de las
condiciones ambientales.
Gran parte de esos elementos pueden ser
fuertemente influenciados por el desarrollo
tecnológico, pudiendo actuar de forma de alterar la estructura de los costos de producción,
aumentando o disminuyendo la disponibilidad
de mineral. Tales factores, a pesar de ser independientes de las características físicas de
los depósitos, pueden inviabilizar o viabilizar
una mina.
Relacionándose tanto por el lado de la oferta
como de la demanda, el precio final del bien
mineral es uno de los factores que determinan los diferentes niveles de disponibilidad
de recursos minerales. Además, ellos serán
en primera instancia, la manifestación de los
231
232
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
costos, donde se incluyen las tasas de retorno
de capital, ellos también son influenciados
sensiblemente por las relaciones de oferta y
demanda, políticas de precios o cualquier otra
forma de acción gubernamental, régimen de
competencia en el mercado del bien mineral
específico, o incluso acuerdos entre productores. En este caso, la tecnología no interfiere
sobre todos los elementos mencionados, pues
las políticas gubernamentales, acuerdos de
productores, no siempre se vinculan con el
nivel de desarrollo tecnológico. Sin embargo,
la tecnología es fundamental en la composición
de los costos así como condiciona la existencia
y los precios de los sustitutos, los cuales interfieren en las relaciones de oferta y demanda.
Finalmente el grupo de factores relacionados
más estrechamente con la determinación de
los niveles de demanda, depende de variables
tales como tamaño de la población, niveles de
renta, preferencias de consumidores, precios
relativos de productos complementarios o sustitutos, políticas gubernamentales especificas
de mejoría social.
Todos los elementos mencionados son altamente dinámicos y complementarios, siendo su
núcleo, la innovación tecnológica, que ejerce
una función fundamental en esta dinámica en
la medida en que constantemente modifica
criterios que a su vez redefinen la mayoría de
las situaciones mencionadas, todas ellas estrechamente relacionadas con la disponibilidad
de los recursos minerales.
II.1.3
Evidencias de la dinámica sobre
las reservas minerales
Muchos de los factores mencionados han
sido investigados y comprobados. Algunos de
ellos serán destacados a continuación. Una
de las maneras más eficientes e indiscutibles
de evaluar la influencia y la importancia de la
dinámica del concepto sobre el aumento de
la disponibilidad mineral, es a través de las
estimaciones de las reservas minerales.
Es importante que se hagan algunas acotaciones fundamentales cuando se trata de
analizar estimaciones de recursos o reservas
minerales. Se tiene que el reino mineral está
insertado en la corteza sólida de la tierra, en
los océanos y en la atmósfera. La corteza
terrestre representa apenas 0,4% de la masa
total de la tierra con un espesor que varia de
32 a 40 km., habiendo sido la principal fuente
de minerales metálicos, y combustibles usados
por el hombre. Incluida en la corteza terrestre,
la corteza continental corresponde al 0,29% de
la masa de la tierra que es la fuente primaria de
los minerales, en operaciones mineras que alcanzan una profundidad media de explotación
de 300 m, considerando todo el mundo. En
algunos casos, las profundidades máximas de
3,5 km. son alcanzadas en pozos de petróleo
y minas oro. Esos números significan que el
total de las reservas reveladas (explotadas
más las existentes), hasta la década del
setenta, equivale apenas a la mitad del total
posiblemente existente en toda la corteza en
una profundidad de 300 m. Por tanto cuando
consideramos 3,5 km., solamente un décimo
de la corteza es objeto de estudio, cuando se
discute la cuestión de los recursos minerales
(HERRERA, 1974; GOVETT y GOVETT,
1977). Los datos revelan todavía la dimensión
del potencial existente en términos de áreas
a ser investigadas y explotadas en busca de
recursos minerales adicionales.
La segunda consideración importante antes de
evaluar las reservas, se refiere al hecho de que
los datos de reservas de una mina son estimados por compañías mineras, para su propio
uso. Usualmente, sus gastos con los trabajos
de exploración, que engloban técnicas caras,
buscan delinear reservas suficientes solo para
atender las necesidades de producción de un
tiempo limitado, entre 10 y 15 años. No hay
incentivo económico para probar reservas
por un período superior al tiempo necesario
al retorno de las inversiones de desarrollo y
operación de la mina. Las perforaciones serán
repetidas con una periodicidad que permita
que la empresa mantenga un cierto nivel de
reservas. ¿Cómo son sumados los datos
de reservas nacional e internacionalmente?
“Desafortunadamente, hasta hace poco,
una compilación de estimativas de reservas
de compañías de minería individuales (con
variados grados de confiabilidad), ha sido
la principal fuente de información disponible
para autoridades nacionales e internacionales
utilizasen como base de los cálculos de oferta”
(GOVETT; GOVETT, 1977, p. 49). Esa práctica
puede reflejar aumentos substanciales en las
reservas disponibles sin que ocurra ninguna
alteración en las condiciones existentes. Una
vez más, se revela una práctica que deja un
potencial significativo de recursos que no son
considerados como disponibles.
Los números contenidos en la tabla 2 corresponden a las reservas estimadas de todas las
empresas estatales y privadas del mundo occidental, que están en operación, y realizando
trabajos de desarrollo o explotación. La tabla
fue construida a partir de los informes anuales
233
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental de las compañías mineras, que pueden calcular sus reservas de diferentes maneras, generando algunas imprecisiones. Los datos sobre
minas en operación son actualizados una vez
por año y los de desarrollo y/u operación, por
lo menos dos veces al año. Las informaciones
para el período de aproximadamente veinte
años, demuestran pequeñas fluctuaciones de
las reservas, que ocurren como reflejo de los
movimientos del mercado y la constancia de
las reservas totales de cada una de las cuatro
substancias, reflejando la práctica de las empresas descrita anteriormente.
Resulta por tanto, que las estadísticas que
deberían reflejar las disponibilidades minerales
de un país o del mundo, corresponden apenas
a las reservas declaradas por las empresas y
del mineral, cuya presencia se deduce de la
exploración o explotación de distritos mineros,
o sea, todos los recursos potenciales resultan
de la extrapolación geológica de áreas mineralizadas ya conocidas. Los hechos permiten la
evaluación del significado de los números que
aparecen como riqueza mineral de una región
cualquiera, de un país o del mundo. “No pretenden expresar de manera alguna la riqueza
mineral total de una región considerada, sino
los recursos revelados directa o indirectamente
por la exploración realizada hasta este mismo
momento, y explotables en las condiciones
tecnológicas y económicas actuales o del futuro próximo. Por esta razón, los relevamientos
minerales están desactualizados en el mismo
momento de su publicación” (HERRERA,
1974, p. 27).
Por lo expuesto, es fundamental destacar
que, a pesar de todas las restricciones demostradas, y el enorme potencial no revelado,
las informaciones estadísticas disponibles
expresan una capacidad casi ilimitada de
ampliación de las reservas disponibles, como
demuestra la tabla 3, conteniendo la evolución
de las estimativas globales de reservas de los
metales clave.
En términos globales, tales aumentos de
reservas fueron acompañados, por incrementos en la producción y el consumo, durante
los mismos períodos. La tabla 4 refleja esos
datos, referentes al período de treinta años,
de 1950 a 1980, que demuestra, para las
cuatro décadas analizadas, aumentos en la
producción y demanda, y aumentos todavía
mayores de las reservas. Fueron décadas que
se caracterizaron por altas tasas de consumo,
pues corresponden al período de reconstrucción de los países implicados con la Segunda
Tabla 2. Reservas Estimadas de las Minas en
Operación en el Mundo Occidental
(millones de toneladas de contenido de metal)
COBRE
PLOMO Z I N C 1973
215,39
45,32
85,82
1977
240,59
48,12
102,46 21,74
1981
248,59
49,68
91,07
21,11
1985
229,33
45,98
88,67
19,48
1989
205,00
41,96
84,50
16,68
NÍQUEL
15,64
Fuente: CROWSON, 1993
Tabla 3 - Estimativas de Reservas Globales 1947 a 1980 (millones de toneladas)
METAL
1947
1950
1960
1976
1980
a
Aluminio 1.400
500
900
4.300
15.400
Cobre
100
196
245
459
543
Plomo
40
40
44
45
128
Estaño
6
6
ND
10
10
56.000 84.000
93.000
258.000
Hierro
19.000
Níquel
nd
14
14
55
54
Zinc
70
72
76
159
150
(a) grandeza referente a la bauxita; nd: no disponible
Fuentes: GOVETT; GOVETT (1974); TAPP; WATKINS (1990)
Tabla 4 - Crecimiento de las Reservas,
Producción y Demanda Mineral (%)
1950 a 1980
METAL
RESERVAS
PRODUCCIÓN CONSUMO
Cobre
7,9
5,15
3,9
Chumbo
3,05
1,15
3,6
Zinc
3,15
3,75
3,7
Aluminio
9,95
8,7
7,9
Fuentes: CROWSON, 1993; TAPP; WATKINS, 1990
234
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Guerra Mundial, además del proceso de
industrialización y crecimiento económico de
otros países.
II.1.4. Evidencias de la dinámica sobre el
uso de los minerales
Como consecuencia de la acción de los factores que interfieren y determinan la dinámica
relativa a la oferta y demanda mineral, algunas
veces son creadas situaciones, cuyos movimientos son circulares. Por ejemplo, una situación temporal de escasez de algún elemento
mineral, provoca elevación de los precios, que
a su vez tendrá un impacto positivo sobre las
reservas ya que estimula nuevos descubrimientos, y/o el desarrollo de nuevos procesos
de exploración y recuperación, de productos
substitutos, reciclaje, etc. A continuación, los
precios se estabilizarían, para después bajar
al punto de no estimular actividades de exploración y de investigación, que a su vez, podría
provocar nueva situación temporal de escasez,
retornando al punto inicial.
Otras veces, frente al deterioro de las condiciones del mercado y de los precios, la industria
minera busca reducir sus costos, aumentando
la productividad, a través del uso de nuevas
tecnologías o implementando sistemas de
gestión más eficientes. La observación de los
resultados de las décadas anteriores demuestra que el sector ha tenido éxito, tanto en lo
que se refiere a las innovaciones en la esfera
de la exploración mineral, como en las etapas
de explotación y recuperación de depósitos de
menores contenidos.
Uno de los mejores ejemplos para ilustrar esa
evolución es el caso del cobre. A inicios del
siglo pasado, el mineral de cobre con menos
del 10% de contenido de cobre, en la mayoría
de las fundiciones no podía ser usado, y por
tanto, no tenía valor. Cerca de cuarenta años
después, los cambios tecnológicos, estimulados principalmente por el crecimiento de la
demanda, permitió que depósitos con apenas
1,0% de contenido de metal fuesen definidos como reservas probadas. Actualmente,
depósitos con 0,4% pueden ser explotados
económicamente, si es respetada toda la combinación de los otros factores condicionantes
ya mencionados.
Otros desarrollos tecnológicos resultan en
técnicas de procesamiento de productos
mejorados, que conducen a la reducción de
las cantidades utilizadas de bienes minerales
específicos, resultando en ampliación de
la disponibilidad de recursos minerales. El
mayor uso de estaño del mundo occidental,
es la fabricación de hojas de flandres, que
en 1970 consumía cerca de 6,2 kg de estaño
por tonelada de hoja de flandres. Apenas catorce años después esa proporción disminuyo
para 4,8 kg/t en función, principalmente de la
política de precios del Consejo Internacional
del Estaño, que mantuvo los precios artificialmente altos por un largo período (WELLMER;
KÜRSTEN, 1992).
La tendencia de ampliación de la disponibilidad
mineral y de nuevos usos, tiene en las industrias automotriz y aeronáutica sus mejores
ejemplos, en correspondencia a los autores
antes mencionados. En el caso de los automóviles en 1980, su peso líquido medio era
de 1.497 kg, distribuidos entre los siguientes
materiales: 54% de acero, 16% de hierro, 6%
de materiales plásticos, 4% de aluminio y los
restantes 20% de otros materiales. En 1990
esa combinación se alteró, quedando de la
siguiente manera: 56% de acero, 10% de hierro, 12% de plásticos, 8% de aluminio y 14%
de otros materiales.
En el caso de la industria aeronáutica la situación de la década del ochenta y la previsión
para el año 2000, se observa en la tabla 5.
Revela la tendencia acentuada del consumo de
aluminio, acompañado por igual elevación en
el uso de sus compuestos, notándose que los
demás parecen mantenerse casi constantes.
La tendencia normal es la caída de la demanda
mineral, en la medida que crece el PIB y el proceso de industrialización se vuelve maduro.
El ejemplo más reciente de las economías industrializadas, como Japón, Brasil y los países
de Asia, demuestran niveles de uso intenso de
minerales (definido como consumo metálico
sobre unidad de PIB) mucho más bajo, ya
que sus procesos de industrialización utilizan
tecnologías más modernas, que consumen
mucho menos minerales y metales.
En todos los casos, la intensidad del uso ha
disminuido, fortaleciendo el argumento de que
las industrializaciones más recientes son menos intensivas en minerales. La manifestación
demuestra, además de esto, la tendencia de
menores tasas de consumo mineral para las
próximas generaciones.
II.1.5. Sobre costos y precios de bienes
minerales
Una de las evidencias mejor aceptadas para
comprobar la existencia o inexistencia de escasez de recursos minerales y por tanto, su
235
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Tabla 5 - Metales Usados en la Industria Aeronáutica (%)
METALES Boeing
1980
PROYECCIONES PARA 2000
McDonnel Industrias
Boeing
McDonnel Industrias
Douglas
de airbus
Douglas
de airbus
Aluminio
80
80
76
17
23
3
Plomo
15
12
8
15
12
6
Titanio
3
5
8
5
5
9
Compuestos
2
3
3
63
60
46
Otros
-
-
-
-
-
4
5
Fuente: WELLMER; KÜRSTEN, 1992
disponibilidad, es el análisis de largas series
históricas de precios y costos, que reflejan la
escasez de algún recurso, o las mayores o
menores dificultades de obtención de los recursos, por medio de movimiento de aumento de
precios resultantes de la oferta o de escasez.
El principal análisis de ese tipo fue realizado
por BARNETT y MORSE (1963), para los Estados Unidos, cubriendo el período de 1870
a 1957 y BARNETT et al (1984), ampliando
el período hasta 1970. Fueron analizadas
las tendencias de precios medios mundiales
y precios relativos para los Estados Unidos,
para los países de la OCDE y algunos países
individuales. Los precios de catorce bienes
minerales no energéticos fueron evaluados
individualmente y con relación a los bienes de
consumo. Otros ítem analizados fueron los
costos con relación al trabajo necesario para
producir el bien mineral.
que todos los precios variaron, siendo que los
precios minerales variaron con más intensidad.
Estos movimientos más intensos, son justificados teniendo en cuenta la relativa falta de
flexibilidad de la producción mineral en el corto
plazo, frente a los cambios de la demanda.
La oferta tiende a ser estática en el corto y
mediano plazo, debido a las peculiaridades
de la estructura de organización de la industria
minera, que requiere de tiempo para desarrollar nuevas fuentes, además de englobar altas
tasas de riesgo e incertidumbre.
Durante la primera parte del período, 1870 a
1890, todos los precios decrecieron, pues los
precios de los minerales caían cada vez más.
De 1890 hasta la Primera Guerra Mundial, los
precios en general subieron, y en el caso de los
minerales subieron aún más. Desde entonces
los precios comenzaron a caer, siempre con los
precios minerales disminuyendo más.
De manera general, ninguno de los análisis
revelaron la existencia de señales que permitieran la deducción acerca de la escasez
de los recursos minerales en energéticos,
para el período de cien años comprendidos
en la investigación. En los Estados Unidos, el
mayor consumidor y productor de minerales del
mundo, la producción mineral no fue objeto de
elevación de costos absolutos, ni tampoco relativos, de la misma forma que los costos minerales con relación al hombre/hora de trabajo
también disminuyeron persistentemente.
La cuestión central que se buscó responder
fue: ¿cómo conciliar una actividad que extrae recursos no renovables, con una nueva
concepción de desarrollo que tiene como
suposición el mantenimiento o la mejora de la
existencia de recursos para las generaciones
futuras? No es posible mantener la interpretación común que considera a la minería, por
principio, insustentable porque explota recursos no renovables, cuando se considera las
principales conclusiones del análisis anterior,
de las cuales se destacan:
En el análisis de los precios de minerales con
relación a los demás productos de la industria
no-extractiva, para el primer período evaluado, 1870 a 1957, los resultados demuestran
-
hay una capacidad casi ilimitada de
expansión de las reservas disponibles;
-
a pesar del crecimiento del consumo
en algunos casos, hay una caída de
236
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
la intensidad de uso de forma generalizada;
-
costos y precios presentan tendencias
decrecientes desde fines del siglo
pasado hasta hoy, para la mayoría de
los minerales no energéticos.
Por lo antes expuesto es posible afirmar que
a pesar que los recursos, los minerales que
pertenecen a la categoría de los no renovables,
no están siendo extraídos de manera que justifique la insustentabilidad de la minería. No
se puede afirmar que haya incompatibilidad
entre la minería y el mantenimiento o mejoría
de la base de recursos minerales, o sea, la
sustentabilidad económica también está siendo
mantenida, desde que hay mantenimiento y
mejora de la base de recursos minerales.
Es cierto también que ésta no es una condición
suficiente para que esté siendo asegurada la
equidad intra e ínter generacional, que sólo
se efectúa con políticas complementarias dirigidas al cumplimiento de la sustentabilidad
social, o sea, dirigidas hacia la mejora de las
condiciones de acceso a los recursos, o a los
bienes de consumo esenciales para la mejora
del bienestar social y que utilizan recursos
minerales.
Tampoco no se garantiza la sustentabilidad
en toda su magnitud, sin cambios radicales
relacionados al modelo de producción y consumo, que agotan la capacidad de soporte del
planeta como ya fue ampliamente analizado
anteriormente.
III. LA SUSTENTABILIDAD DE LA
ACTIVIDAD DE LA MINERIA
Resta todavía analizar otro conjunto de condicionantes específicas de la insustentabilidad
de la actividad mineral. Lo que se pretende
es responder: cómo la minería podría estar
respondiendo a la sustentabilidad social, o sea,
contribuyendo a la promoción de la equidad
social, actuar con el menor perjuicio posible al
medio natural, al mismo tiempo que mantienen
su viabilidad económica.
Son cuestiones importantes, por un lado, la
óptica más global, donde existe el consenso,
de que para viabilizar la continuidad del desarrollo económico, con mejora de la calidad de
vida, es necesaria la continuidad de la oferta
de recursos minerales, su mantenimiento y
ampliación, lo que ya fue analizado y que eso
debe resultar en armonía en y con el medio
ambiente.
Por otro lado, está la óptica de las empresas,
que buscan las mejores formas de adecuarse
a las nuevas exigencias ambientales, lo que
deberá conducirlas a procedimientos que garanticen su viabilidad económica, mejorar su
competitividad, garantizando de esa forma, la
continuidad de la actividad, o sea, la explotación y el aprovechamiento de los recursos
minerales, aliados al buen manejo del medio
ambiente.
La sustentabilidad social requiere mayor equidad, exige reducción de la pobreza y por tanto,
mejoras cualitativas para la mayor parte de
la sociedad que vive en situación de miseria
y hambre. Para el cumplimiento de ese objetivo, la obra mineral por sí sola es insuficiente,
siendo el papel desempeñado por el Estado
de fundamental importancia. Principalmente
en los países que más carecen de atención,
tendrán que establecerse las políticas y
mecanismos específicos en todas sus áreas
de actuación, con la finalidad de promover la
distribución de la renta, mejorar el acceso para
la alimentación, educación y salud.
Lo que específicamente interesa en este ítem
del estudio, es establecer las relaciones existentes entre la sustentabilidad social y la minería. Uno de los aspectos de ese análisis es la
relación directa existente entre la minería como
una actividad esencial para la sustentabilidad
social, por cuanto es proveedora de insumos
indispensables para la reducción de la pobreza
y consecuente mejora de la equidad social.
Está comprobado que no hay riesgos que
amenacen la continuidad del abastecimiento
actual y futuro de materias primas de origen
mineral, esenciales para mejorar el bienestar.
Vale repetir que, sin la actuación del Estado
para garantizar el acceso de los más pobres
a esos bienes, la sustentabilidad social no se
alcanza.
Las demás condicionantes serán determinadas
a través del tipo de relación que la actividad
minera establecerá con los seres humanos,
elementos principales de la sustentabilidad
social. La actividad será socialmente sustentable o no, de acuerdo con su incidencia sobre
el medio antrópico.
Esta incidencia, en términos cualitativos y
cuantitativos, estará determinada por la evaluación de los impactos de la minería en el medio
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental antrópico. En estos estudios, que deben ser
conducidos junto a la planificación de la obra,
los potenciales impactos serán descritos para
que se determinen medidas específicas con
el objeto de evitar los perjuicios que resulten
de la actividad y de su incidencia con el medio
antrópico.
Los vínculos de la minería con la sustentabilidad económica son todavía más estrechos,
pudiendo ser evaluados por la vertiente, según
la cual el recurso mineral es uno de sus elementos, formando parte de lo que se llama
capital natural. Esta vertiente de análisis fue
contemplada en el ítem anterior del trabajo, en
el cual los stocks (que no son fijos) de recursos
minerales están siendo continua y crecientemente disponibles a la sociedad.
Hay quien insista en afirmar que la sustentabilidad económica de la minería solamente
estará garantizada cuando el stock de capital
sea mantenido intacto, donde stock de bienes
corresponde a todos los bienes existentes en
manos de sus propietarios. Esa rigidez probablemente reduciría a una cantidad insignificante las actividades que podrían clasificarse
como económicamente sustentables.
Con relación a la minería, como ya fue visto,
no sería posible establecer parámetros que
determinen los montos de estos stocks que
debían haber sido mantenidos fijos, debido
a la imposibilidad de evaluar las existencias
minerales en el globo, y cuales son las tasas
de reposición resultantes de la formación y/o
descubrimiento de nuevos depósitos minerales
y de la transformación de recursos en reservas
minerales. De la misma forma sería imposible
estimar las tasas de consumo que garanticen
que las existencias no se alteren.
Sobre la sustentabilidad ecológica, el ítem anterior es suficiente para demostrar solamente
que los stocks están siendo mantenidos y hasta
mejorados. Complementariamente, es importante reconocer que la minería, así como otras
actividades, interfiere sobre el medio ambiente
en todas sus fases, al hacer uso del agua, aire,
suelo, y modificar la vida (de los animales y de
los hombres) en el lugar donde se instala. Sin
embargo, por medio de los estudios de evaluación de los impactos de la actividad sobre
el medio natural, su caracterización y dimensionamiento, es posible que muchos impactos
sean evitados o minimizados a través de una
planificación de toda la vida útil de la obra, que
incluye conocimiento pleno del área, elección
de la tecnología y del equipo adecuados a
cada situación, establecimiento de medidas
de control ambiental, así como la adecuada
devolución del sitio para un uso secuencial
compatible con el medio y con la dinámica del
uso del suelo y del entorno, que se garantiza
por los programas de recuperación de áreas
degradadas por la minería.
Estos objetivos solo podrán ser alcanzados
a través de la adopción, por parte de las
empresas, de sistemas de gestión ambiental
eficientes, en el nivel de toda la corporación.
Por medio de ellos es posible garantizar, de
forma efectiva y eficiente, la atención por los
objetivos ambientales, de la misma forma como
la empresa actúa para alcanzar a sus objetivos
económicos.
COMENTARIOS FINALES
Por lo visto, teóricamente es posible demostrar
la sustentabilidad de la minería en todos sus
aspectos. Por tanto, la práctica exige mucho
más, en lo que se refiere a la actuación fuerte
del Estado como aquel que tiene bajo su responsabilidad la inducción del comportamiento
de las empresas, a través de mecanismos de
política eficientes para promover cambios. Esa
responsabilidad es todavía mayor en países
donde la población todavía no tiene garantizadas las necesidades básicas de supervivencia,
lo que permitiría que ellas también pudiesen
caracterizarse como fuertes elementos de
presión.
En gran parte de los países desarrollados,
dado el ritmo acelerado de las medidas para
evitar los daños ambientales que vienen siendo
impuestas y su reflejo sobre los costos, las
empresas mineras han demostrado preocupación con su capacidad de mantener sus
ganancias y, por tanto, su competitividad. En
otras palabras, a través de nuevas prácticas de
gerencia y operaciones de las empresas mineras que operan en países donde la legislación
es rigurosa, ha garantizado la sustentabilidad
de sus operaciones, asegurando, al mismo
tiempo, la viabilidad económica del negocio.
Esa integración de sus propias exigencias con
las de sustentabilidad en sus procesos de toma
de decisiones, se volvió el principal desafío
impuesto a ellas.
Nuevamente es importante llamar la atención
a la interdependencia de los factores condicionantes de la sustentabilidad económica,
social y ecológica. Alcanzar objetivos tales
como la maximización del bienestar humano,
237
238
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
eficiencia de la gestión y disposición de recursos (humanos, naturales y construidos por el
hombre), asociados al mantenimiento de la
competitividad, por sus dimensiones tan amplias, exigen la actuación conjunta y consciente
de la iniciativa privada, del gobierno y de parte
de la sociedad que ya reúne condiciones de
participación activa.
Estudiar todos estos temas, en el caso de
algunos países, adquiere una importancia
todavía mayor si se consideran algunas otras
circunstancias. Se trata de naciones donde la
minería ha desempeñado un papel históricamente mucho más importante, iniciando un
proceso de expansión de las fronteras territoriales, promoviendo el crecimiento económico,
generando divisas de exportaciones.
Adicionalmente, se debe considerar que se
amplían aún más las oportunidades para la
minería de estos países si, de hecho, algunas
tendencias se hicieron efectivas. Es conocido
el movimiento de desarticulación de empresas
de minería de las naciones industrializadas,
debido a temas internos relacionados con la
competencia interna intransigente de mano de
obra calificada, y restricciones legales vinculadas al medio ambiente.
Otra importante tendencia se refiere a la intensificación de interdependencia entre las
diferentes regiones del mundo, la cual se ha
mostrado como una de las alternativas para la
salida de la actual crisis, indicando, por medio
del proceso de globalización de la economía
mundial, que la interdependencia se está intensificando.
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239
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental MANEJO DE RESIDUOS SOLIDOS EN MINERIA *
Luis Enrique Sánchez
Departamento de Engenharia de Minas
Escola Politécnica da
Universidad de São Paulo
1. INTRODUCCION
Las actividades mineras generan grandes
cantidades de residuos sólidos, de los cuales
los más importantes en términos de volumen
son los estériles y desechos. Otros residuos
sólidos en la industria minera son resultantes
de pérdidas del proceso (como los productos
de derrames en las usinas de beneficiamiento),
residuos de las etapas posteriores al procesamiento de los minerales tales como escorias
de fundición y el fosfoyeso resultante de la
fabricación de ácido fosfórico, embalajes de
* Trabajo publicado en “Aspectos Geológicos de
Protección Ambiental”, Volumen I, UNESCO,
1995.
diversos tipos, chatarras, basura de oficinas,
laboratorios y talleres, basura doméstica
proveniente de comedores y alojamientos o
villas residenciales, y otros tipos de residuos
diferentes, desde tubos fluorescentes hasta
escombros de construcción.
Todos estos residuos deben ser manipulados y
tratados en forma adecuada desde la generación hasta su destino final. Dada la diversidad
de residuos, ellos deben ser clasificados y
manipulados separadamente de manera adecuada para cada tipo de residuo. Una práctica
común en gran parte de las minas como la codisposición de estériles y todos los otros tipos
de residuos en una misma escombrera no se
admite más sin que se pueda probar que ésta
es la mejor forma de administrar el problema.
240
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
2. PRINCIPALES RESIDUOS
SOLIDOS EN MINERIA
2.1. Estériles
Estéril de mina es todo material sin valor económico extraído para permitir la explotación
del mineral útil. Los estériles son de los más
variados tipos: la capa superficial del suelo es
considerada un estéril en minería (aunque sea
el soporte de la vegetación), así como las rocas
encajantes. La figura 1 representa una sección
de un yacimiento de calcáreo de un tipo comúnmente encontrado en el grupo Açungui, en el
sureste del Estado de São Paulo y nordeste
del Estado de Paraná, con capas de decenas a
centenas de metros de espesor, muy inclinadas
e introducidas en esquistos, filitas o cuarcitas;
la explotación a cielo abierto de ese yacimiento requiere la remoción de una determinada
cantidad de roca encajante para permitir la
mayor recuperación del mineral: en este caso
las encajantes son los estériles. La figura 2
representa una sección típica de un yacimiento
de calcáreo del grupo Bambuí, como ocurre
en la región central de Brasil, con capas horizontales de calcáreos con diferentes tenores
de calcio, magnesio y sílice; dependiendo del
tipo de utilización económica del mineral, hay
restricciones en cuanto a los tenores de esos
elementos, por ejemplo, para la fabricación de
cal se necesita calcáreo calcítico, con poco
magnesio y poca sílice; para la fabricación de
cemento es preciso una determinada cantidad
de sílice; asimismo, parte del material no podrá
ser aprovechado en el proceso industrial y
deberá ser descartado, pero lo que es estéril
en una mina podrá no serlo en otra: basta
pensar en dos minas cercanas que comparten
el mismo yacimiento, una produciendo mineral
para la fabricación de cemento y la otra para la
fabricación de cal, aunque el mineral sea muy
parecido, una deberá tener estéril magnesiano
y la otra silicoso.
Situaciones como ésta son comunes en muchas minas, en donde el límite entre estéril y
mineral es dado o por el tenor del mineral útil
o por el contenido de impurezas. Este límite
es llamado tenor de corte y define lo que es
económicamente explotable, el mineral. El
concepto de tenor de corte, sin embargo, es
geoeconómico. Lo que es estéril hoy podrá
transformarse en mineral en pocos años porque
cambiaron las condiciones del mercado, por
ejemplo, o porque mejoras tecnológicas en la
explotación redujeron los costos de extracción,
o aún porque modificaciones en el proceso de
beneficiamiento permiten la concentración económica de minerales con tenor más bajo. Un
ejemplo típico de la transformación de estéril
en mineral es dado por el caso del cobre, en
que explotan yacimientos con tenores cada vez
más bajos, alcanzando hoy, para las grandes
minas a cielo abierto, tenores por debajo de
1%. Lo mismo sucede con el oro, donde hay
minas con tenores medios de hasta 0,65 g/ton
0,65 ppm, como es el caso de la mina a cielo
abierto de Paracatu, Minas Gerais, y uranio,
como la mina de Caldas, Minas Gerais, cuyo
tenor medio es de 1000 ppm o 0,1% y el tenor
de corte es de 200 ppm o 0,02%.
Un índice importante para la administración
de los estériles es la relación estéril/mineral,
que es el cociente entre la cantidad total de
estériles y la cantidad de mineral extraída. Esta
relación es en extremo variable de mineral a
mineral y de mina a mina, pudiendo ser menor
que 1 y alcanzar 20, 30 o todavía más. En el
caso de la mina de uranio de Caldas, esta
relación es de 16:1, lo que significa que para
cada tonelada de mineral que alimenta la usina
de beneficiamiento, se remueven de la mina 16
Figura 1 - Representación esquemática del perfil de una cava de calcáreo encajada en filitas y cuarcitas
(estériles)
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Figura 2 - Representación esquemática del perfil de una cava de calcáreo sedimentario donde las capas
tienen diferentes composiciones químicas: dependiendo del uso de la minera, algunas capas pueden ser
consideradas como estériles, así como el suelo de alteración, llamado capa superficial del yacimiento.
toneladas de estéril y deben ser dispuestas en
algún lugar. Esto da una idea de la dimensión
del problema de manejo de residuos sólidos
en minería, pues las cantidades incluidas son
muy grandes.
2.2. Desechos
El mineral que alimenta la usina de beneficiamiento posee un determinado tenor de mineral
útil, estando compuesto por minerales útiles y
minerales de ganga. En la usina este mineral
es normalmente fragmentado para permitir la
liberación del mineral útil y su separación de
los minerales de ganga a través de procesos
físicos, químicos o físico-químicos. Un ejemplo
de proceso de separación física es la concentración gravimétrica de minerales pesados
como oro, casiterita e ilmenita que, por ser
más pesados que la mayoría de los minerales
de ganga, son separados en función de la diferencia de densidad. Un ejemplo de proceso
químico es la lixiviación de mineral de oro o de
uranio, que son atacados por soluciones ácidas
que disuelven los metales. Un ejemplo típico
de proceso físico-químico es la flotación, en
que reactivos químicos producen una espuma
que reduce la tensión superficial y hacen flotar
algunos minerales mientras que otros van al
fondo en las celdas de flotación.
Desechos son todos los residuos sólidos de las
operaciones de tratamiento de los minerales.
Como la mayoría de los procesos de beneficiamiento son de vía húmeda, los desechos
en general se presentan en forma de pulpa
con una fracción sólida y una fracción acuosa
conteniendo diferentes partículas minerales en
suspensión y/o iones disueltos. Se define la
recuperación como la relación entre la cantidad
de mineral útil contenida en el concentrado (o
sea, el producto de la usina de beneficiamiento) y la cantidad total de ese mineral contenida
en el run of mine.
Como ningún proceso de concentración tiene
una recuperación de 100%, los desechos
siempre contienen determinado porcentaje
de mineral útil que puede eventualmente ser
recuperado en el futuro cuando una nueva
tecnología permita su aprovechamiento o
cuando cambien las condiciones de mercado.
Por esa razón, muchos desechos se almacenan en lugares apropiados que posibiliten su
beneficiamiento futuro. Pero, era común en el
pasado muy remoto, que muchas empresas de
minería simplemente descartaran los desechos
arrojándolos en un río, por ejemplo.
Actualmente esa práctica no se acepta más por
razones ambientales y los desechos deben ser
dispuestos de manera adecuada.
Los desechos pueden tener las más diversas
composiciones químicas y mineralógicas. Las
arcillas casi siempre asociadas a los depósitos
de arena son desechos del proceso de beneficiamiento así como la pirita y otro sulfuros
241
242
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
asociados al mineral de carbón. Los problemas
ambientales a ser ecuacionados en un programa de manejo de desechos son por ende muy
variados. Las arcillas pueden ser simplemente
retenidas en cuencas de decantación, pero los
sulfuros se oxidarán en contacto con el aire y el
agua y generarán ácido sulfúrico, que a su vez
solubilizará metales que estarán presentes en
las aguas efluentes del sistema de disposición
de desechos y podrán contaminar el curso
de agua receptor. Por ejemplo, el cloruro de
bario presente en los desechos de la mina
de niobio de Araxá estaba contaminando el
agua subterránea antes que fueran tomadas
medidas correctivas.
Cuadro 1 - Clases de residuos sólidos
Clase I - residuos peligrosos
los que presentan peligrosidad o son
inflamables, corrosivos, reactivos,
tóxicos o patogénicos
Clase II - residuos no inertes
los que no se encuadran en las clases
I o III
Clase III - residuos inertes
2.3.
Otros residuos sólidos
Diversos tipos de otros residuos sólidos son
generados por las actividades de minería. Estos incluyen: ramas, hojas y otros materiales
orgánicos provenientes de las actividades de
remoción de la vegetación, basura doméstica,
lodos de sistemas de tratamiento de efluentes
líquidos y cloacales, chatarras, embalajes,
lámparas quemadas, baterías, aceites usados,
basura de oficinas y otros. Algunos de ellos
pueden merecer cuidados especiales debido
a sus características químicas, como las lámparas fluorescentes, que contienen mercurio,
las baterías que contienen ácidos y plomo,
embalajes de tintas y solventes, que contienen compuestos orgánicos, transformadores
eléctricos, que pueden contener ascarel, y
embalajes de reactivos.
Los residuos sólidos se conceptúan como
«residuos en los estados sólido y semi-sólido,
que resultan de actividades de la comunidad
de origen: industrial, doméstico, hospitalario,
comercial, agrícola, de servicios y de barrido.
Están incluidos en esta definición los lodos
provenientes de sistemas de tratamiento de
agua, los generados en equipos e instalaciones
de sistemas de control de contaminación, así
como determinados líquidos cuyas particularidades hagan inviable su vertido en la red
pública de saneamiento o cuerpos de agua,
o exijan para ello soluciones técnicas y económicamente inviables delante de una mejor
tecnología disponible». (ABNT, norma técnica
NBR 10004).
Las normas brasileñas clasifican los residuos
sólidos según su potencial de riesgo a la salud
y a la calidad ambiental. Las clases definidas
por la norma NBR 10004 son mostradas en
el cuadro 1.
los que, sometidos a la prueba de solubilización, no tengan ninguno de sus
constituyentes solubilizados en concentraciones superiores a los
patrones definidos en el listado 8
Fuente: ABNT (1987), NBR 10004
Los residuos inertes pueden disponerse,
prácticamente sin problemas ambientales,
por ejemplo junto con los estériles. Ya los
de la clase II pueden requerir un tratamiento
especial, mientras que los peligrosos deben
ser manipulados con cuidado y dispuestos de
acuerdo con normas muy estrictas, usualmente
en rellenos especialmente construidos para
esos fines y operados por empresas especializadas que naturalmente cobran por el servicio.
(El costo actualmente está en la faja de 100 a
500 dólares por tonelada).
Los aceites usados y los residuos aceitosos
captados en sistemas de separación agua/
aceite deben encaminarse a empresas especializadas en su tratamiento y re-refinación.
Los residuos de las operaciones de deforestación pueden ser aprovechados con materia
orgánica y cobertura muerta en las actividades
de revegetación. Ya la basura «doméstica» y
la de oficina debe ser recogida separadamente
pues muchas cosas pueden ser nuevamente
aprovechadas o recicladas. La parte orgánica
también puede ser aprovechada para elaborar
compost orgánico y empleada en los trabajos
de revegetación, el papel y los plásticos pueden ser vendidos a empresas de reciclado.
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental 3. METODOS DE MANEJO DE
RESIDUOS
Las prácticas actuales de manejo de residuos
sólidos en la industria apuntan hacia dos
direcciones: por un lado la minimización y el
reaprovechamiento de residuos, por otro el
tratamiento y la disposición final. La minimización y el reaprovechamiento de residuos es
una actividad hasta cierto punto constante en
minería. Siempre hubo interés en minimizar la
relación estéril/mineral por razones de costo,
de la misma manera que las principales empresas normalmente mantienen una búsqueda
constante tratando de aumentar la recuperación de mineral en el proceso de beneficiamiento. El reaprovechamiento de residuos se
efectúa ya por la eventual recuperación de los
depósitos de desechos. Modernamente, como
consecuencia de presiones ambientales, algunas empresas de minería están procurando
alternativas de utilización de residuos, como
es el caso del fosfoyeso de Serrana de Cajati,
São Paulo, que no tenía utilización; pero con
el desarrollo de un proceso tecnológico y de
empleo de técnicas mercatológicas hoy se
consigue comerciar ese material.
Algunas técnicas de tratamiento de residuos
empleadas por otros sectores industriales
tienen utilización nula o muy restringida en
minería, como es el caso de la incineración. El
método más común de manejo de residuos sólidos en minería es la disposición controlada.
3.1. Disposición de estériles
Los estériles se disponen generalmente en
pilas y ocasionalmente se colocan nuevamente en la mina (Backfilling). El retorno del
material al lugar de donde fue extraído es
evidentemente el mejor método de manejo de
residuos, pues minimiza diversas consecuencias ambientales como la erosión acelerada y
el impacto visual, y facilita la recuperación del
área. En la mayoría de las configuraciones de
mina, sin embargo, este método no es factible
y los estériles tienen que ser dispuestos fuera
de la cava. Una manera interesante de manejo
de estériles es utilizarlos para construir diques
o rellenos, pues no sólo el volumen a disponerse en otro lugar es reducido sino también
se disminuye la necesidad de préstamo para
esas obras.
Tradicionalmente los estériles se disponen en
escombreras que, como el propio nombre indica, son lugares donde se tira algo. Este con-
cepto de disposición de estériles se encuentra
en muchas minas en que ellos son arrojados
en valles o en laderas transformándose en escombreras potencialmente inestables, sujetas
a formación de surcos y erosión acelerada y
pudiendo causar eventualmente la contaminación química de las aguas superficiales
y subterráneas. Este último caso puede ser
observado por ejemplo en las escombreras de
la mina de uranio de Poços de Caldas, constituidas sobre nacientes: el agua que drena de
la escombrera es ácida y debe ser recogida al
pie del talud y bombeada hacia una estación
de tratamiento.
Escombreras constituidas de esa manera
muchas veces causan perjuicios aguas abajo,
como la turbidez de las aguas y su recuperación es en general más cara que la construcción de una pila adecuada. Hay inclusive casos
de escombreras constituidas al lado de la mina,
con formación intensa de surcos con erosión y
riesgo de movimiento de masa hacia adentro
de la propia cava!
Las pilas de estériles controladas son otro concepto: en ellas el material va siendo dispuesto
de forma ordenada de abajo hacia arriba, con
fajas intermedias drenantes y taludes de inclinación adecuada para permitir la revegetación
y de esta forma reducir los riesgos de erosión
y de ruptura de la pila; en las fajas se instalan
sistemas de drenaje que recogen las aguas
de lluvia y las conducen hacia cotas inferiores.
La figura 3 representa una pila de estériles
debidamente proyectada.
3.2.
Disposición de desechos
Los desechos pueden ser objeto de disposición superficial, subterránea o subacuática.
Este último método ha sido a vía de ejemplo
condenado por razones ambientales debido
a los impactos negativos que provoca a los
ecosistemas acuáticos. Este fue el caso de la
mina de bauxita de Trombetas, de la empresa
Mineração Rio do Norte (MRN), en Oriximiná,
Estado de Pará, que durante muchos años
arrojó los desechos del beneficiamiento en el
lago Batata, causando innumerables daños
ecológicos. Después de casi diez años de
operación la empresa paralizó el vertido en
el lago, pero para ello tuvo que cambiar la
localización de la usina de beneficiamiento, a
un alto costo.
243
244
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Figura 3 - Sección esquemática de una pila de estériles
La disposición subterránea sólo puede hacerse, obviamente, en minas subterráneas, donde
la pulpa de los desechos puede ser enviada
de vuelta por bombeo o gravedad. Algunos
métodos de explotación subterránea exigen
inclusive que los vacíos sean llenados con
material competente, lo que indica un buen
potencial de disposición subterránea en este
caso.
Es más común la disposición a cielo abierto,
que puede hacerse esencialmente de tres
formas: en cuencas de desecho, en pilas
controladas o en la mina. Esta última forma
es actualmente empleada por la MRN, que
emplea el método de explotación en tiras, reservando algunos paneles para la disposición
de los desechos. En la mina de carbón de la
Copelmi, en Rio Grande do Sul, que también
emplea el método de explotación en tiras, los
desechos se colocan entre capas de estéril
en los paneles ya explotados (Bugin y Costa,
1989). Ya en la mina de caolín de la ECC en
Moji das Cruzes, São Paulo, emplea otra técnica de disposición en cava: allí el desmonte
es hidráulico, formando una cava de cerca de
20 metros de profundidad y pocas centenas
de metros de largo y ancho; en un sector ya
explotado se construyó una represa y la pul-
pa de desechos es arrojada en la cuenca así
formada. Este método también es empleado
en minas de arena industrial en el interior del
Estado de São Paulo.
El método más difundido, sin embargo, es el
de la disposición en cuencas formadas por
represas de desechos. Las represas son generalmente construidas en valles y pueden ser
de dos tipos principales: de tierra y de relleno
hidráulico. Las represas de tierra se construyen con material de préstamo, eventualmente
con el estéril de la mina, mientras que las de
relleno hidráulico son hechas con los mismos
desechos, siempre que ellos presenten condiciones adecuadas para eso.
3.2.1. Métodos constructivos de represas
de desechos
Cuando la pulpa de desechos presenta una
fracción arenosa es posible utilizarla como
material de construcción de la represa. En
este caso, es preciso separar la arena de las
fracciones granulométricas más finas, lo que
puede hacerse con hidrociclones. Las arenas
pueden ser utilizadas como material estructural
del cuerpo del dique en tres métodos diferentes, de aguas arriba, de aguas abajo y de la
línea de centro.
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Estos métodos son mostrados en la figura 4.
Las represas van siendo construidas paulatinamente y elevadas conforme la cantidad
de desecho a ser almacenada. En todos los
casos existe un dique inicial a partir del cual el
cuerpo de la represa va siendo ampliado y su
cima elevada. En el método de aguas arriba
los diques subsiguientes son construidos sobre
la cuenca de desechos. El lanzamiento de la
pulpa se hace a partir de la cima de la represa
por picos lanzadores llamados «spigots»; como
esa pulpa tiene distribución granulométrica en
varias fajas, las partículas más gruesas sedimentarán más rápidamente, mientras que las
partículas finas permanecerán en suspensión
en el agua y serán transportadas hacia la extremidad distal de la cuenca y solamente allí
decantarán. Se forma así una playa de arena
en la porción proximal, observándose una
gradación granulométrica decreciente hasta la
lámina de agua, que contendrá partículas finas
en suspensión. Como consecuencia de este
proceso, la represa va tomando altura sobre
sedimentos gruesos y no sobre arcillas y sílices
saturados de agua, lo que podría resultar peligroso para la estabilidad de la estructura.
En el método de aguas abajo, la represa va
avanzando aguas abajo a medida que toma
altura. En este esquema hay dos diques iniciales, uno para contención de los desechos y otro
de pie, construido al pie del futuro talud final
aguas abajo de la represa. Entre los dos puede
construirse un tapete drenante con la finalidad
de rebajar el nivel de agua en el cuerpo de la
futura represa. El material de construcción puede ser compactado, resultando así una represa
con excelentes condiciones de estabilidad a
largo plazo, lo que no sucede con las represas
aguas arriba, pues puede resultar peligroso
compactar el material de los diques sobre un
substrato de finos saturados.
Una variante del método de aguas abajo es
el de la línea de centro, llamado así porque el
eje de la represa es mantenido en la misma
posición mientras que ella es elevada. También
en este caso hay un dique inicial impermeable
y uno de pie, filtrante. El material puede ser
compactado sin peligro. Una ventaja significativa del método de aguas arriba es el de
necesitar poca cantidad de material, ya que
no siempre se dispone de una cantidad suficiente de fracción gruesa para construir una
represa por el método de aguas abajo o por
el de la línea de centro. Además, estos dos
métodos requieren un área significativamente
mayor que la del método de aguas arriba, y no
siempre esta área está disponible. El método
de aguas arriba, por otra parte, puede tener el
talud de aguas abajo con nueva vegetación a
medida que fuere elevado, lo que no sucede
con los otros métodos, en donde el talud sólo
puede tener una nueva vegetación al final de
la construcción. Este puede ser un factor importante cuando los desechos son finos pues al
secarse podrán ser transportados por arrastre
eólico, con contaminación del aire. El cuadro 2
sintetiza las principales ventajas y desventajas
de cada método.
La figura 5 muestra una sección típica de una
represa de tierra. Estas represas están constituidas por una fundación, un talud aguas arriba
(que quedará en contacto con los desechos),
un talud aguas abajo, la cima y un filtro, que
tiene por finalidad drenar el agua del interior
del macizo de tierra manteniéndolo seco. Tales represas pueden también ser construidas
en etapas, siendo ampliadas a medida que el
volumen de desechos para almacenar vaya
creciendo.
Todas las represas deben disponer de un
sistema de vertedero, cuya función es la de
transportar aguas abajo las aguas que convergen en la cuenca de desechos, provengan
ellas de lluvias, de infiltración subterránea o de
escurrimiento superficial. En modo diferente
que en una represa convencional, estos vertederos no siempre tendrán un funcionamiento
continuo, pues muchas cuencas de desechos
son también utilizadas como reservorios de
agua industrial, que es recirculada al proceso, de modo que es común la situación en
que sólo hay derramamiento cuando llueve
continuamente.
Hay también diversos tipos de sistemas de
vertederos. Los principales empleados en represas de desechos son los siguientes:
(1) vertedero de superficie, construido normalmente en uno de los lados de la represa; está
compuesto por un canal excavado en suelo o
roca, eventualmente revestido y que debe ser
dimensionado para una creciente milenaria o
decamilenaria; debe ser concebido para ser
operativo en las fases de operación y abandono de la represa.
(2) conjunto galería de fondo/galería de ladera:
una galería de fondo se construye en la fundación de la represa con secciones de hormigón
armado o de metal; el agua es recogida por una
galería de ladera construida sobre la superficie
245
Figura 4 - Métodos constructivos de represas de desechos
Figura 5 - Sección típica de represa de tierra
natural del terreno donde serán almacenados
los desechos, de forma de quedar suficientemente distante del cuerpo de la represa y del
punto de lanzamiento de la pulpa de modo de
recoger agua clarificada; la galería de ladera
va siendo ampliada a medida que la cota de
llenado va subiendo.
durante la misma fase de operación. En un
caso inclusive, hubo serios riesgos de ruptura
de la represa. El vertedero de superficie es
sin duda el más seguro y el único que puede
operar indefinidamente casi sin exigencia de
acompañamiento o mantenimiento.
3.2.2. Pilas controladas
(3) conjunto galería de fondo/vertedero tipo
tulipa: en vez de la galería de ladera, se construye en el área de la cuenca una torre cuya
cima se sitúa exactamente en la superficie de
la lámina de agua, por donde el agua clarificada
fluirá hasta la galería de fondo.
(4) conjunto túnel/vertedero tipo tulipa: al contrario de la galería de fondo, el agua deja el
área de la cuenca a través de un túnel excavado en una de las entradas de la represa.
(5) bomba flotante: el agua clarificada es bombeada; es un sistema válido solamente durante
la operación de la represa o de la mina, pues
en la fase de abandono la estructura debe
ser estable de forma auto-sustentable; trae
también problemas en caso de lluvias muy intensas, por eso debe ser utilizada en conjunto
con un vertedero de superficie que garantizará
el desagüe.
El cuadro 3 muestra algunas ventajas y desventajas de los tres primeros sistemas de vertederos. El esquema galería de fondo/galería
de ladera se utiliza en algunas represas brasileñas de desechos y ya presentó problemas
Pilas controladas son sistemas de disposición
de desechos en que a la pulpa se le extrae el
agua y la fracción sólida es almacenada en
pilas similares a las de los estériles. Además
de la extracción del agua es necesario promover la separación por lo menos de parte de la
fracción arcillosa a fin de asegurar la estabilidad a largo plazo de la pila. Por ello, muchas
veces la pila controlada debe ser utilizada en
conjunto con otro sistema para disposición de
los finos, usualmente una represa de desechos o, más precisamente en este caso, una
represa de lodo.
Los principales componentes de una pila
controlada son: dique de partida, tapete drenante perimetral y drenos internos, sistema de
drenaje superficial y canaleta de desvío perimetral en la cima de la pila en el caso en que
ella sea implantada en una ladera. Las pilas
de desechos presentan ventajas ambientales
significativas, la más importante de ellas es sin
duda la no interferencia con la red de drenaje,
además de hacer innecesario un sistema de
vertedero. Una desventaja es que la fracción
fina no puede ser almacenada de esa forma,
248
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
pues el porcentaje de agua es muy alto. Es un
método poco difundido todavía y desconocido
por la mayoría de los profesionales del área y
por esa razón poco empleado.
3.2.3. Diques perimetrales
En este método los desechos se disponen en
cuencas formadas por diques perimetrales,
que siempre deben disponer de un sistema de
vertedero de agua y su tratamiento posterior,
que puede ser la simple decantación si el objetivo fuere solamente el de clarificar el agua.
En las llamadas pilas adensadas (Robinsky,
1975; Barbour et al., 1993) la pulpa de desecho
pasa por un canal antes de ser arrojada en
cuencas donde podrá formar conos de pocos
grados de inclinación. Las cuencas están delimitadas por diques de contención y sistemas
perimetrales de drenaje hacia donde converge
el agua de percolación de los diques, así como
el agua residual de la pulpa de desechos.
La gran ventaja de este método es que no
es necesario construir represas, que siempre
interfieren con la red de drenaje y alteran significativamente las condiciones ambientales
del lugar de su implantación. La disponibilidad
de terrenos en condiciones topográficas adecuadas, o sea, interfluvios con laderas de baja
inclinación, puede ser un factor limitante.
BIBLIOGRAFIA
Barbour, S. L. Et al. 1993. Aspects of environmental protection proviede by thickened
tailing disposal. En: Bawden. W. F. Y Archibald,
J. F. (eds.) Innovative mine design for the 21st
century. 725-736, Balkema, Rotterdam.
Bugin, A., Costa, J. F. 1989. Recuperacao
de áreas con mineracao de carvao. Brasil
Mineral. 71-54-60.
Robinsky, E. I. 1975. Thickened discharge,
a new approach to tailing disposal. CIM Bulletin. 68: 47-53.
Método de aguas arriba
Características generales
- el método más antiguo y todavía el más empleado
- lanzamiento a partir de la cima por spigots (las
fracciones gruesas se depositan junto al cuerpo)
/ también se puede usar hidrociclones
Método de aguas abajo
Método de la línea de centro
- dique inicial impermeable y represa de pie
- separación de los desechos en la cima del
dique por medio de hidrociclones
- variación del método de aguas abajo
Ventajas
- menor costo
- mayor velocidad de elevación
- mayor seguridad
- posibilidad de compactación de todo
el cuerpo de la represa
- reducción del volumen de
underflow necesario con relación
al método de aguas abajo
Desventajas
- necesidad de grandes cantidades de
underflow (problemas en las primeras etapas)
- dislocación constante del talud de aguas
abajo (la revegetación sólo puede ser hecha
al final)
- puede ser necesario extender
los trabajos de compactación aguas
arriba del eje de la represa
- mayor probabilidad de problemas de inestabilidad
debido :
- a la presencia de finos no compactados
junto al cuerpo de la represa;
-a la baja compacidad del material
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Cuadro 2 - Métodos constructivos de rerpesas de desechos
249
250
Cuadro 3 Sistemas de vertederos en represas de desechos
Galería de fondo
Vertedero de superficie
Túnel
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Características generales
- construida en la fundación de la represa
- canal excavado en el lado de la represa
- captación en torres o galerías de ladera
localizadas en puntos del reservorio donde
el agua se presenta permanentemente clarificada
- excavado en el lado de la represa
Ventajas
- posiblemente presente un costo menor
- captación en torres o galerías de vertiente
Desventajas
- riesgo de hundimiento de las fundaciones
- deben ser construidos nuevos vertederos
pudiendo comprometer el funcionamiento y a medida que la represa va tomando altura
la propia estabilidad de la represa
en lugares de gran inclinación, la velocidad
del agua puede provocar erosión por
cavitación en las galerías de la vertiente
- riesgo mínimo
- estabilidad mecánica
- posibilidad de ocurrencia de cargas
muy altas en la boca del túnel
251
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental DRENAJE DE MINAS A CIELO ABIERTO *
Luis Enrique Sánchez
Departamento de Engenharia de Minas
Escola Politécnica da
Universidad de São Paulo
1. INTRODUCCION
El agua transita por las diversas «esferas»
que componen el planeta Tierra: se precipita
desde la atmósfera, se incorpora al suelo, a las
rocas y a los seres vivos, se escurre hacia los
océanos y vuelve a la atmósfera. Es el llamado
ciclo hidrológico, que puede ser presentado
por un modelo de flujos y reservas. El mayor
reservorio son los océanos, donde está almacenado 97,39% del agua del planeta, mientras
que 2,01% corresponde a las reservas de los
casquetes polares y apenas 0,60% a las aguas
* Trabajo publicado en “Aspectos Geológicos de
Protección Ambiental”, Volumen I, UNESCO,
1995.
dulces continentales. De ellas, solamente
0,02% se encuentra en ríos y lagos y 0,58%
en acuíferos.
En cuanto a los flujos, se estima que el total
anual de precipitación en todo el planeta (lluvia y nieve) sea del orden de 496 x 10 12 m3,
siendo el volumen evaporado o producto de la
transpiración de las plantas virtualmente igual
(La Rivière, 1989).
Todas las actividades humanas de alguna manera interfieren con las aguas, y la explotación
minera no es una excepción.
252
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
2.
LA INTERFERENCIA DE LA
EXPLOTACION MINERA EN
LA HIDROSFERA
Comparándose con la mayoría de las actividades industriales y agrícolas, la explotación
minera no es una gran consumidora de agua.
Muchas veces el problema es el inverso y tiene
que liberar grandes cantidades de agua no
deseables. Este es el problema del drenaje de
las minas, el de captar, transportar y eliminar
al medio ambiente flujos de agua de manera
que no ocasionen daños.
El agua de lluvia o de infiltración en contacto
con el mineral, con los estériles, con los desechos y con las áreas operativas se cargan
muchas veces de substancias contaminantes,
que sólo pueden ser liberadas mediante procedimientos adecuados.
La mayor parte de las veces, las interferencias
de la actividad minera en la hidrosfera tiene
efectos locales, ocasionalmente regionales,
como es el caso de las cuencas de los ríos
Tubarão, Uruçanga y Araranguá, en Santa
Catarina, tremendamente contaminados por
las actividades de la explotación minera de
carbón.
Esta interferencia se da de varias maneras,
tanto en la cantidad como en la calidad de las
aguas superficiales y subterráneas, de acuerdo
con la figura 1.
Esa figura está estructurada en cuatro columnas que representan algunos componentes o
actividades de las iniciativas de explotación
minera (1); los principales efectos ambientales
resultantes directamente de esas acciones (2);
los procesos ambientales afectados por esas
acciones (3); y los impactos ambientales resultantes (4), o sea, modalidades de alteración de
la «calidad ambiental» que pueden asociarse
a las modificaciones de los procesos ambientales mencionados.
Como en cualquier discusión sobre los impactos ambientales de la explotación minera como
un todo, el diagrama de la figura 1 es genérico,
en el sentido que es válido para una iniciativa
que tuviera todos los componentes. No siempre es necesario bombear agua desde la cava
o desde las galerías subterráneas en todas
las minas, por ejemplo. De la misma forma, la
disposición de residuos sólidos como estériles
y desechos no siempre ocasionará una elevación significativa de la napa freática.
3. DRENAJE DE MINAS
El estudio de los problemas de drenaje de
minas tiene dos aspectos. El primero es el de
mantener condiciones adecuadas de trabajo
tanto a cielo abierto como en subterráneo, para
lo que es frecuente la necesidad de bombeo
de las aguas. Tal asunto no será tratado aquí
por ser mucho más de carácter interno a la
operación que a sus impactos sobre el medio
ambiente.
El segundo aspecto del drenaje en las minas es
la gestión de las interferencias de la operación
en la hidrosfera. Esta gestión tiene normalmente los siguientes objetivos:
(i) minimizar la cantidad de agua en circulación en las áreas operativas;
(ii) reaprovechar el máximo de agua utilizada en el proceso industrial;
(iii) eliminar aguas con ciertas características para que no afecten negativamente
la calidad del cuerpo de agua receptor.
Para alcanzar estos objetivos, la gestión incluye la implantación y operación de un sistema
de drenaje adecuado a las condiciones de cada
mina, además de un sistema de recirculación
del agua industrial. Este capítulo abordará
principalmente los sistemas de drenaje.
3.1. Concepción y dimensionamiento de
sistemas de drenaje
Un sistema de drenaje tiene por objetivo
proporcionar la recolección, transporte y
lanzamiento final de aguas de escurrimiento
superficial de modo que la integridad de los
terrenos y las características de los cuerpos
de agua receptores sean preservadas. De esta
forma, el drenaje tiene por objetivo el control de
la erosión, la minimización de la colmatación y
la manutención de la calidad física y química
de los cuerpos de agua receptores.
Los principales componentes de un sistema
de drenaje, mostrados en la figura 2, son los
siguientes:
-
una o más canaletas perimetrales implantadas en torno de la cava, de las
pilas de estéril, eventualmente de las
cuencas de desecho y de las áreas
de apoyo operativo, con el objetivo de
reducir la cantidad de agua de escurrimiento superficial que penetra el área
de operación;
Explotación
operación de apoyo
EFECTOS
PROCESOS AMBIENTALES
Alteración de la red hidrográfica
Disminución del caudal aguas abajo
Aumento de la erosión
Transporte de sedimentos
Drenaje ácido
Bajo pH, metales solubilizados
otros elementos químicos disueltos
IMPACTOS
Impactos sociales
y económicos
Alteración de la biota acuática
Disposición de
estériles y desechos
Elevación de la napa freática
Bombeo de agua subterránea
Rebajamiento de la napa freática
Supresión de la vegetación,
implantación de la empresa
Interferencia en las zonas
de recarga de acuíferos
Tratamiento de minerales
Emisión de contaminantes
Contaminación de acuíferos
Alteración de los gradientes hidráulicos
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental ACCIONES
Alteración de la calidad de
las aguas superficiales
Alteración de la calidad de
las aguas subterráneas
Alteración del régimen de
escurrimiento de agua
subterránea
Dispersión, incorporación a sedimentos,
concentración en organismos
Figura 1 - Principales impactos de la minería en la hidrosfera
253
254
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Figura 2 - Sistema de drenaje - Concepción general
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental -
canaletas longitudinales instaladas en
las áreas más susceptibles a la erosión
tales como taludes de corte en suelo, en
las cavas, taludes de corte y de relleno
de caminos y, principalmente de pilas
de estéril; son canaletas en general
implantadas al pie de los taludes y que
recogen el agua que se escurre por ellos
y por las cunetas;
-
canaletas transversales instaladas
conjuntamente con las longitudinales,
conducen las aguas recogidas en las
cunetas hacia cotas inferiores;
-
cajas de pérdida de energía, que tienen
la función de disminuir la energía cinética de las aguas que escurren por el
sistema; están instaladas en la base de
las canaletas transversales;
-
cuencas de decantación, instaladas en
los puntos más aguas abajo de la mina,
como por ejemplo al pie de las pilas de
estéril, con el objetivo de promover la
sedimentación de las partículas sólidas
antes del lanzamiento de las aguas a los
cuerpos receptores.
3.2. Criterios hidrológicos para dimensionamiento
Un sistema de drenaje debe ser capaz de
funcionar satisfactoriamente todo el año, o
sea, particularmente durante lluvias intensas.
¿Cuál es el índice pluviométrico a utilizarse en
el dimensionamiento? Los climatólogos y los
hidrólogos desarrollaron métodos de cálculo
de las máximas lluvias probables para diversos
intervalos de tiempo, denominados períodos de
retorno o períodos de recurrencia.
Para un determinado lugar de la superficie de
la Tierra, el régimen de lluvias se determina
por una serie de factores de grande o pequeña
escala, a partir de la circulación de las grandes masas de aire en escala planetaria hasta
factores topográficos como la existencia de
barreras a la circulación local de las masas
de aire húmedo.
Las lluvias se distribuyen desigualmente en
el espacio y en el tiempo. Inclusive en una
pequeña cuenca hidrográfica pueden haber
variaciones significativas de los totales anuales
de lluvia, en función de factores de orden local.
De este modo, la cuenca del río Itatinga, en la
Serra do Mar paulista, que drena un área de
apenas 260 km2 de la meseta hacia el litoral
entre los municipios de Mogi das Cruzes e
Bertioga, dos puestos pluviométricos instalados uno a 700 m de altitud y otro en la cota 14,
registran valores medios de 4600 mm anuales
en el puesto de la parte alta de la sierra y 2600
mm anuales en el puesto al pie de la sierra,
situado a pocos quilómetros de distancia.
Pero las lluvias también varían significativamente en el curso del tiempo. En Brasil Central
la pluviosidad de los meses de julio y agosto es
generalmente cero, mientras que en los meses
de enero y febrero alcanza 300 mm o más. De
un año a otro la variación puede ser grande.
Lo que más preocupa en el dimensionamiento
de cualquier sistema hidráulico, sin embargo,
son las lluvias intensas y concentradas en
un corto período y son evidentemente estos
valores máximos que deben ser empleados
como criterio de proyecto.
En climas tropicales es común medirse lluvias
concentradas, digamos de 200 mm en 24
horas o inclusive de 100 mm en una hora. La
cantidad de lluvia por unidad de tiempo (mm/h)
es llamada intensidad pluviométrica y es el
parámetro empleado en el dimensionamiento.
Las intensidades pluviométricas a través de
medidas sistemáticas y periódicas tomadas
en los puestos pluviométricos. Los períodos
de observación, sin embargo, son cortos. La
mayoría de los puestos pluviométricos brasileños funcionan solamente hace pocas decenas
de años: ¿cómo afirmar que las lluvias más
intensas no pueden producirse con menor
periodicidad? A través de extrapolaciones, los
hidrólogos consiguen estimar lluvias y crecientes máximas para períodos de retorno de
hasta diez mil años, que son utilizadas para el
proyecto de grandes obras, como las represas
para generación de energía eléctrica, las llamadas crecientes decamilenarias. El cuadro 3
muestra períodos de recurrencia para lluvias
intensas en diversas ciudades de Brasil.
Al estudiarse el proyecto de una nueva mina
raramente se dispone de informaciones pluviométricas para el lugar específico, siendo
necesario extrapolar datos de otros puestos
pluviométricos. Felizmente casos como los de
la cuenca del río Itatinga no son tan comunes,
y los hidrólogos también desarrollaron métodos de interpolación que permiten estimar las
lluvias en diversos puntos a partir de datos
conocidos de otros puestos pluviométricos.
Todos estos procedimientos de cálculo hidrológico pueden ser encontrados en los manuales
de hidrología.
255
256
Cuadro 3 - Precipitaciones pluviométricas para algunos lugares de Brasil (mm)
Localidad
Tiempo de recurrencia
10 años
Tiempo de recurrencia
25 años
Tiempo de recurrencia
50 años
Duración (min)
30
60
120
15
30 60
120
15
30
60
120
Belo Horizonte 38
53
63
64
48
69 79
89
57
83
92
102
Blumenau
31
50
72
80
37
65 97
106
42
79
121 131
Corumbá
42
70
87
98
52
95 118 130
65
121 148 161
Cuiabá
36
55
68
80
42
64 81
93
48
73
92
Goiania
39
54
76
95
48
66 92
121
56
78
109 143
Ouro Preto
37
44
58
73
48
55 75
90
60
66
90
108
Paso Fundo
27
36
43
54
33
44 52
66
38
51
59
77
Porto Alegre
31
2
50
70
38
53 64
93
44
64
77
115
Sao Paulo
34
39
46
51
41
52 54
59
49
50
60
66
Santos
39
63
95
119
48
83 129 159
58
101 162 200
Viamao
25
34
38
48
29
39 44
32
44
Fuente: Sousa Pinto et al. (1976)
56
49
102
63
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
15
257
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Pasemos ahora a considerar los otros factores
que influyen en el dimensionamiento de un
sistema de drenaje. No toda la lluvia que cae
sobre un área determinada se escurre inmediatamente, parte de ella se infiltra y parte queda
retenida en las hojas de los árboles y otras
plantas y sólo lentamente alcanza la superficie
del suelo. La relación entre la cantidad de agua
que se escurre superficialmente y la cantidad
de lluvia es llamada coeficiente de descarga
(C) y naturalmente depende de las condiciones de la superficie, tales como el material, la
cobertura vegetal y la inclinación de las laderas. Superficies revestidas tales como calles
asfaltadas tendrán un coeficiente de descarga
próximo a 1, mientras que áreas forestadas de
suave relieve presentarán un bajo coeficiente
de descarga. El cuadro 4 muestra valores de
C que pueden ser utilizados en proyectos de
explotación minera.
Para el dimensionamiento del sistema es necesario conocer el caudal afluente, particularmente en el caso de las cuencas de decantación.
Ese caudal puede ser calculado a través de
la fórmula racional, multiplicándose el total de
agua precipitada en la cuenca de drenaje por
el coeficiente de descarga; la cantidad de agua
precipitada, a su vez, puede ser asumida como
el producto de la intensidad pluviométrica (en
milímetros de lluvia por unidad de tiempo) por
el área de drenaje. De esta forma, la expresión
de la fórmula racional será:
Q = C.i.A.
3,6
donde:
Q = caudal (m3/s);
C = coeficiente de descarga (no dimensional);
i = intensidad de precipitación pluviométrica
(mm/h);
A = área de la cuenca de drenaje (km2)
El caudal obtenido dependerá del tipo de precipitación utilizado, o sea, de cuál es la intensidad pluviométrica adoptada. Sólo presentan
interés en el dimensionamiento de sistemas
de drenaje los caudales de pico. El período de
retorno deberá adoptarse en función del tipo
de la obra. Evidentemente no tiene sentido
Cuadro 4 - Coeficientes de descarga
Tipo de cobertura
del suelo
Textura del suelo e inclinación de la vertiente
(en porcentaje)
Arenosa
Limosa
Arcillosa
0-5 5-10 10-30
0-5 5-10 10-30 0-5 5-10 10-30
Bosque
0,10 0,20 0,30
0,30 0,40 0,50
0,40 0,50 0,60
Pasto
0,10 0,20 0,30
0,30 0,40 0,50
0,40 0,50 0,60
Superficie
expuesta /
cultivada
0,30 0,40 0,50
0,50 0,60 0,70
0,60 0,70 0,80
Fuente: Lyle (1987)
258
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
dimensionar una cuenca de decantación en
una mina, que tiene una vida útil limitada, por
lluvias decamilenarias, siendo razonable utilizar valores de 10 a 100 años dependiendo del
tipo de estructura, de su porte y de los riesgos
ambientales aguas abajo.
Ya el vertedero de una represa de desechos
no debe ser dimensionado para períodos de
10 años, pues las consecuencias de un accidente en general son más graves. Además, las
estructuras deben permanecer íntegras luego
de la desactivación de la empresa, lo que no
es el caso de cuencas de decantación que
deben ser objeto de medidas de rehabilitación.
Períodos de retorno de 1000 e inclusive de
10000 años son recomendados para represas
de desechos.
El sistema de drenaje de pilas de estéril debe
presentar también, buenas condiciones de
funcionamiento luego de su desactivación.
Sin embargo la situación más crítica es al
comienzo de su implantación, cuando los taludes y cunetas no fueron cubiertos todavía con
nueva vegetación. A largo plazo, suponiendo
un método constructivo adecuado, la pila debe
presentar un buen drenaje interno y protección
contra la erosión en superficie, de forma que
el coeficiente de descarga disminuirá y los
caudales serán menores.
3.3. Dimensionamiento de canaletas
Las canaletas de drenaje deben transportar
las aguas a una velocidad suficiente para que
los sedimentos no se depositen en ellas. En
general, pueden ser de tres tipos en cuanto
a su sección transversal: circulares, triangulares y trapezoidales y pueden o no estar
revestidas.
El caudal proporcionado por una canaleta es
dado por la siguiente expresión:
Q = V.A
donde V = velocidad del agua (m/s) y A = área
de la sección mojada (m2)
La velocidad del agua es dada por la «fórmula
de Manning»:
V = 1,49
n
donde:
R 2/3 S 1/2
V = velocidad del agua (m/s)
n = coeficiente de rugosidad del canal (no
dimensional)
R = radio hidráulico (m) [área de la sección
transversal/perímetro mojado (1) ]
S = gradiente de la sección longitudinal del
canal (%)
El cuadro 5 suministra valores típicos de coeficientes de rugosidad para canaletas excavadas en el suelo y revestidas. Los gradientes
típicos para canaletas longitudinales deben
ser como mínimo de 2% para garantizar el
escurrimiento, pero, con canaletas adaptadas
a la forma de la superficie del terreno, pueden
ser bastante más altos. El cuadro 6 muestra
valores máximos de velocidad de flujo que
deben ser observados para evitar erosión de
las canaletas no revestidas, en función del
gradiente.
Cuadro 5 - Coeficientes de rugosidad típicos
Tipo de canaleta
Coeficiente de
rugosidad
Revestida con cemento
(hormigón), terminación fina
0,015
Revestida con cemento
(hormigón), terminación gruesa
0,013
Suelo excavado, recto,
sección uniforme, sin vegetación
0,022
Suelo excavado, recto,
sección uniforme,
laterales cubiertos con césped
0,030
Suelo excavado, en curva
o irregular, sección no uniforme,
con arena o piedra en el fondo
0,030
Canal natural, recto,
sin vegetación
0,030
Canal natural, en curva
o irregular, sin vegetación
0,035
Canal natural, en curva
o irregular, con vegetación
0,100
Fuente: Lyle (1987)
(1)
Perímetro mojado es el perímetro de la sección
transversal del canal que estará en contacto con
el agua en el caso de flujo máximo
259
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental De esta forma, conociéndose el caudal máximo
a drenar por las canaletas (que puede obtenerse a partir de la fórmula racional), la fórmula
de Manning permite el cálculo de la sección
transversal de la canaleta y la determinación
de la necesidad o no de revestimiento.
plo, se puede disponer de una cuenca al pie
de cada escombrera y de pequeñas cuencas
distribuidas en puntos convenientes a lo largo
de las vías de circulación. Cuando el área de
la mina ocupa más de una micro cuenca hidrográfica es usualmente necesario disponer de
por lo menos una cuenca de decantación en
cada cuenca hidrográfica.
Cuadro 6 - Valores máximos de velocidad de
flujo para evitar erosión
Cuencas excavadas y pequeñas represas de
enrocamiento, de bloques o inclusive de bolsas
de arena pueden formar buenas cuencas de
decantación si se implantan en las proximidades de la fuente generadora.
Tipo de fondo
Vel. máxima (m/s) (%)
Inclinación
Arcillo-arenoso
0,75
0,5
Arcillo-siltoso
0,90
1,0
Arcilloso
1,20
2,0
Mezcla de arcilla
y pedrisco
1,50
2,5
Roca
2,40
4,0
Fuente: Lyle (1987)
Teniéndose en mente la recuperación del área
degradada y su uso futuro, las canaletas sin
revestimiento son mejores, pues representan
una menor interferencia paisajística. Pero esto
depende del uso futuro previsto y del lugar de
la mina en que ellas serán instaladas.
Los principales tipos de revestimiento son, piedra partida, mezcla con piedra común, cemento
(hormigón) y tubos de acero. Los más usados,
debido al costo relativamente bajo y facilidad
de implantación, son secciones circulares de
cemento (hormigón) pre-fabricadas. Los cuidados en la implantación son principalmente la
buena compactación del suelo donde se asentarán y la unión cuidadosa de las secciones de
forma de evitar la infiltración de agua.
3.4. Dimensionamiento de cuencas de
decantación
Las cuencas de decantación son necesarias
aunque un buen sistema de drenaje haya sido
implantado en la mina. Durante la vida útil de la
empresa siempre habrán superficies expuestas
a la acción de las aguas y del viento y por ende
suministrando material transportado aguas
abajo. Una mina puede tener diversas cuencas
de decantación de portes variados. Por ejem-
La función de una cuenca de decantación es
promover la sedimentación de las partículas
sólidas transportadas por las aguas de drenaje antes de verterlas al cuerpo receptor. Las
partículas más gruesas decantarán más rápidamente que las partículas finas, de modo que
la cuenca debe ser dimensionada en función
de la granulometría del material trasportado.
La velocidad de decantación de una partícula
en el agua se estudia por la mecánica de los
fluidos y puede ser expresada por la ley de
Stokes:
Vsed =
g
18µ
(s - 1) D2
donde:
Vsed= velocidad de sedimentación (cm/s)
g=
aceleración de la gravedad (=981 cm/
s2 )
µ=
viscosidad de fluido (cm2/s)
s=
densidad de la partícula (2,65 para
cuarzo)
D = diámetro de la partícula, supuesta esférica (cm)
La viscosidad del agua, que depende de la
temperatura, es dada en el cuadro 7. Los
diámetros adoptados dependerán de la granulometría del material transportado. El cuadro
8 muestra las dimensiones de las principales
fajas granulométricas.
260
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Cuadro 7 - Viscosidad Cinemática del Agua
Temperatura (° C)
0
0,01792
5
0,01519
10
0,01308
15
0,01141
20
0,01007
25
0,00897
30
0,00804
Fuente: Lyle (1987)
Cuadro 8 - Fajas granulométricas
Granulometría
Diámetro (cm)
Arena gruesa
0,02 a 0,2
Arena fina
0,002 a 0,02
Limo
0,0002 a 0,002
Arcilla
< 0,0002
Se producirá sedimentación en la cuenca cuando el tiempo de residencia de las partículas
fuere suficiente para permitirla. El tiempo de
residencia, por otra parte, depende del caudal
afluente (supuesto, por razones de simplificación, idéntico al efluente) y del volumen de la
cuenca, o sea:
tr = vol/Q
La velocidad de decantación, a su vez, suponiendo que no hay movimiento horizontal de
las partículas (aproximación razonable para
superficies suficientemente grandes) será el
cociente entre la profundidad de la cuenca p
y el tiempo de residencia tr:
Vdec = p/tr
=
p
(A.p)/Q
A
y por lo tanto:
Adec = Q/Vdec
o sea, el área de la cuenca de decantación es
el cociente del caudal afluente por la velocidad
de decantación y no depende de la profundidad
de la cuenca.
A través de este procedimiento se puede
dimensionar una cuenca de decantación. Sin
embargo, si las partículas fueren muy finas,
el tiempo de decantación será tan grande que
las áreas serán enormes, lo que es no sólo
impracticable en términos económicos sino que
causaría también un impacto ambiental mayor
que el simple lanzamiento de los sedimentos
en las vías hídricas. En este caso, se hace
necesario promover la precipitación de las
partículas con ayuda de un agregante, o sea,
un compuesto químico que tiene la función de
promover la agregación de partículas finas.
El método de dimensionamiento de cuencas
de decantación aquí presentado, produce
en verdad un resultado apenas indicativo,
una vez que muchos parámetros deben ser
simplemente asumidos con base en buen
sentido o experiencia anterior. Es el caso, por
ejemplo del coeficiente de descarga, que en
verdad nunca es homogéneo a lo largo de una
cuenca de drenaje, pero que es utilizado con
un valor único en el cálculo. De igual forma, la
ecuación de Stokes supone que las partículas
sean esféricas, lo que es particularmente falso
en el caso de las partículas más finas de arcilla,
que tienen forma laminar.
Algunas recomendaciones de orden práctico
deben ser seguidas para una sedimentación
eficiente:
(a) usar un factor de seguridad 1,5 en el
dimensionamiento de la cuenca;
(b) sin importar la profundidad de la cuenca,
el volumen de la misma debe ser tal que
permita un tiempo de residencia de por
lo menos 24 horas;
(c) se debe evitar que se produzca alta velocidad del afluente, que puede volver a
sustituyendo el tiempo de residencia y llamando
Adec al área de la cuenca de decantación:
p
vol/Q
Viscosidad (cm2/s)
Vdec =
tr
=
p
= Q
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental colocar en suspensión partículas ya sedimentadas; en este caso, es necesaria
la instalación de disipadores de energía
en la alimentación de la cuenca.
Existen dos modos básicos de operación de
cuencas de decantación, que son: promover su
no colmatación periódica o aumentar la altura
de la represa. Las represas de contención son
generalmente represas de tierra de pequeña
altura que pueden construirse, por ejemplo,
con los estériles de la mina. Se debe observar
en su construcción los criterios geotécnicos
para cualquier represa de tierra, siendo ideal
que ellas tengan un filtro drenante.
3.5. Sedimentación con auxilio de agregantes
Las partículas de arcilla, además de dimensión reducida, son laminares y se comportan
de forma coloidal. Son portadoras de cargas
negativas, lo que las lleva a repelerse mutuamente. Para promover su decantación, se
emplea productos químicos que promueven
su aglomeración, aumentando de este modo
su diámetro. Ensayos de laboratorio ayudan
a indicar la dosis de coagulante necesaria,
que normalmente tiene que ser ajustada a las
condiciones reales de operación.
Los agregantes pueden ser de distintos tipos,
como los coagulantes, los floculantes y los
aglomerantes. Los coagulantes son electrolitos
como el sulfato de aluminio, el sulfato de cobre
y la cal hidratada. Los floculantes son polímeros de cadenas largas que también atraen
eléctricamente las partículas y sedimentan.
Se encuentra en el mercado distintas marcas
comerciales. En cuanto a los coagulantes son
substancias formadas por cadenas hidrocarbónicas (grasas).
3.6. Seguimiento
Es muy difícil y caro eliminar un gran porcentaje de las partículas sólidas presentes en
las aguas de drenaje. Las aguas naturales,
además, transportan cantidades variables de
sedimentos dependiendo de la naturaleza de
los terrenos que atraviesan, de la cobertura
vegetal y de las formas de uso del suelo de
la cuenca de drenaje. De esta manera, los
efluentes de una cuenca de decantación
generalmente presentan una determinada
cantidad de partículas sólidas, que pueden
ser básicamente de dos tipos, sedimentables
y en suspensión.
La reglamentación federal sobre calidad
de las aguas (Resolución CONAMA 20/86)
permite el lanzamiento de efluentes líquidos
que contengan hasta 1 ml/1 de sólidos sedimentables medidos en prueba de 1 hora en
cono de Imhoff. Se trata de un cono invertido
de vidrio graduado donde la muestra de agua
es dejada en reposo con el cono apoyado en
un trípode. Pasada una hora un determinado
volumen de sedimentos se debe haber acumulado en el fondo del cono y la lectura puede
hacerse directamente en la escala graduada.
Tiene la misma finalidad que una probeta de
laboratorio, pero la forma cónica facilita la
lectura de tenores tan bajos como 1 ml/1. La
determinación puede ser hecha fácilmente en
el campo dejándose el cono en reposo sobre
un trípode.
La medida de sólidos en suspensión puede
hacerse a través de un ensayo específico
o indirectamente midiéndose la turbidez del
agua, lo que da una indicación de la cantidad
de sólidos presentes. No hay patrón de emisión
para turbidez. No obstante, la clasificación
de los cuerpos de agua establece los límites
máximos de turbidez para los varios tipos,
por ejemplo 40 UNT (unidad nefelométrica de
turbidez) para aguas de clase 2 y 100 UNT
para aguas de clase 3. Existen turbidímetros
portátiles de fácil empleo en el campo.
4. DRENAJE ACIDO
El drenaje ácido de minas, pilas de estéril y de
desechos es uno de los más graves problemas
ambientales de la explotación minera. La presencia de minerales sulfurados en contacto
con el agua produce ácido sulfúrico presente
en las aguas de drenaje, que puede presentar
un pH extremadamente bajo, alcanzando el
valor de 2,0.
Varias regiones mineras del mundo presentan
problemas de drenaje ácido, a ejemplo de la
cuenca carbonífera de Santa Catarina y de la
provincia uranífera de la Meseta de Poços de
Caldas. El problema en verdad no es producto
solamente de la explotación minera, aunque
sea en esta actividad que se muestra de manera más conspícua; se ha hablado no sólo
de drenaje ácido de minas, sino de drenaje
ácido de roca, que puede resultar de cualquier
movimiento de roca que exponga a los efectos
del aire o del agua minerales de sulfuro, como
en el caso de obras civiles.
261
262
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
La acidez proviene de reacciones de oxidación de los sulfuros, en presencia de agua o
aire, reacción que es catalizada por bacterias
como Thiobacillus ferrooxidans. Además de
representar un grave problema ambiental por
el simple hecho que las aguas ácidas alteren
profundamente las características químicas de
los cuerpos de agua receptores, contaminándolas y causando impactos en los ecosistemas
acuáticos, la acidez de las aguas también
causa la solubilización de diversos metales,
que en función del pH reducido pueden estar
presentes en concentraciones muy por encima de la admisible en los cuerpos de agua y
concentrarse de inmediato en los sedimentos
o en los organismos.
4 Fe SO4+ 2 H2 SO4+ O2 → 2Fe2 (SO4)3+
2H2O
(c) el ion férrico se combina con el radical
hidroxilo, produciendo hidróxido férrico,
que es insoluble en ácido y precipita:
Fe2(SO4)3+ 6 H2 O → 2Fe (OH)3 ↓ + 3 H2
SO4
pero el ion férrico también puede reaccionar
con la pirita y producir más ácido:
4.1. El proceso de formación de drenaje
ácido
Fe2(SO4)3+ FeS2 → 3Fe SO4 + 2S
Se cree que el proceso básico de formación
de drenaje ácido se produce en tres etapas,
incluyendo diferentes reacciones químicas. Las
pilas de estéril y las cuencas de desecho son
lugares privilegiados para la generación de drenaje ácido, debido a la presencia de partículas
recientemente fragmentadas (por el desmonte
de roca o por el proceso de fragmentación en
el circuito de beneficiamiento) con gran superficie específica. Además de ello, esas pilas se
presentan poco compactadas, o sea con gran
permeabilidad, lo que facilita la percolación de
agua de lluvia o de escurrimiento superficial,
favoreciendo la oxidación de los sulfuros.
S +3/2 O2 + → H2SO4
4.2. Previsión de drenaje ácido
(a) la primera etapa es la oxidación de los
sulfuros, aquí representado por la pirita,
el mineral de sulfuro más común; esta
oxidación puede darse en presencia de
aire o de agua:
FeS2 + 3 O2
→ FeSO4+ SO2 [aire]
2 FeS2 + 2 H2 O + 7O2 → 2FeSO4+ 2H2SO4
[agua]
(b) sulfato ferroso, en presencia de ácido
sulfúrico y oxígeno, se puede oxidar
y producir sulfato férrico (soluble en
agua). Cuando el pH se reduce en el
microambiente en torno de los minerales
sulfurados, la población de la bacteria
acidofílica Thiobacillus ferrooxidans
comienza a crecer, lo que provoca una
caída todavía mayor en el pH:
La presencia de minerales sulfurados, especialmente la pirita es el primer indicador del
potencial de generación de drenaje ácido de
una roca. Entretanto, en algunas ocasiones, la
presencia de carbonatos podrá inhibir la generación de ácidos, neutralizándolos. Ferguson
y Erickson (1989) indican cuatro métodos de
previsión:
(i) comparación con otras minas en funcionamiento o paralizadas, existentes en
la región o con las mismas condiciones
geológicas;
(ii) modelos paleoambientales y geológicos,
que tienen por fin identificar los minerales presentes y sus formas de producción; por ejemplo, piritas formadas en
ambientes marinos o salobres parecen
tener una mayor tendencia a generar
drenaje ácido que las piritas formas en
ambientes de agua dulce;
(iii) pruebas geoquímicas estáticas: fueron
desarrollados algunos ensayos que, a
partir de una muestra de roca, permiten
determinar el potencial de generación
de drenaje ácido a través de una comparación de cantidad de sulfuros potencialmente generadores de ácidos con la
cantidad de carbonatos neutralizantes;
el cuadro 9 muestra una de esas pruebas;
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental (iv) pruebas geoquímicas dinámicas, que
tentan modelar cuantitativamente los
procesos de producción y consumo de
ácido; actualmente esas pruebas tienen
larga duración y alto costo, lo que ha
limitado su empleo en comparación con
las pruebas estáticas.
Cuadro 9 - Prueba British Columbia
para drenaje ácido
(1) la muestra de roca fragmentada es
colocada en un erlenmeyer de 250 ml
conjuntamente con 70 ml de cultivo de
Thiobacillus en pH de 2,2 a 2,5
(2) el frasco es colocado en un vibrador
giratorio a 35°C en una atmósfera enriquecida con CO2
(3) el pH es controlado y se agregan muestras adicionales
(4) si el pH aumenta substancialmente entonces la muestra no es productora de
ácido
(5) si el pH permanece bajo entonces la
muestra es potencialmente generadora
de ácido
Fuente: Ferguson y Erickson (1987)
4.3. Control de drenaje ácido
Así como el proceso de formación, también las
técnicas de abatimiento de drenaje ácido han
sido objeto de intensa investigación desde la
década del 80. Como en la mayoría de los otros
problemas de contaminación, la mejor solución
es la prevención. Para ello es preciso que la
planificación de la mina tome en consideración
este factor, de manera de incorporar soluciones
desde la fase del proyecto.
Las soluciones preventivas parten inicialmente
de la identificación del potencial generador de
drenaje ácido. Una buena investigación geológica asociada a pruebas hechas de antemano
puede identificar sectores del macizo rocoso
más favorables para la generación de ácidos
-tal es el caso en yacimientos sedimentarios,
donde determinadas capas pueden tener
potencial de generación de ácidos y otras no.
Si una situación como ésta se presenta, el
proyecto de la mina podría contemplar la explotación selectiva y la disposición por separado
de esos materiales, enventualmente una disposición confinada entre capas impermeables
en los moldes de lo que se hace con residuos
industriales.
En la mina Mount Milligan en Canadá, se recogieron más de 4000 muestras de roca durante
la realización de sondeos de prospección con
una malla de 100 x 100 m, o sea, los mismos
datos levantados para cubicar el yacimiento
son también empleados para el planeamiento
ambiental. Además de los análisis de tenores
de minerales también se empleó un método estático para evaluar el potencial ácido. Junto con
un intenso programa de análisis de muestras
superficiales y subterráneas de agua (38.000
análisis), estos estudios indicaron la mejor
forma de deposición de los estériles y de los
desechos de manera de reducir la formación
de ácidos (Robertson, 1994). Hoy en día ya
existen softwares (sistemas especialistas) para
la planificación del muestreo con la finalidad de
estudiar el potencial de drenaje ácido.
La disposición subacuática es otra solución
que viene siendo intensamente investigada.
En Canadá ya hay lugares experimentales en
los que desechos sulfurados son dispuestos
en cuencas inundadas permanentemente,
lo que impide la oxidación debido a la falta
de suministro de oxígeno del aire, o sea, el
material que contiene sulfuros permanece en
condiciones anaerobias.
En igual sentido se ubican las tentativas de
reducir la generación ácida por colocación
sobre el material que contiene sulfuros de
una capa de materia orgánica como lodos del
tratamiento de aguas usadas, compost, turfa.
En este caso el oxígeno del aire es consumido
en la oxidación de la materia orgánica. También
ya existen bactericidas comerciales utilizados
para inhibir la formación de drenaje ácido. Esos
productos comerciales contienen surfactantes,
que destruyen la película de grasa que protege
las bacterias. De esta forma el propio ácido que
produjeron las ataca. Los bactericidas pueden
ser aplicados en forma de spray o en forma
sólida en una matriz de polímero, de modo de
liberar lentamente el producto activo. (Rastogi,
1995). Un método más antiguo y de resultados
no siempre satisfactorios es la adición de material alcalino (como la cal) entre capas sucesivas
de estériles en las pilas.
263
264
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Una medida preventiva pero que también
encuentra aplicación en minas ya existentes
es la implantación de un sistema de drenaje
en el área de la mina, de las pilas de estéril
y de los lugares de disposición de desechos.
La estrategia aquí es minimizar la cantidad de
agua en contacto con rocas generadoras de
ácido y por ende el caudal de agua acidificada
a ser tratada o arrojada en el curso de agua
receptor.
La medida correctiva más empleada es la neutralización de los efluentes líquidos a través de
la adición de cal. Esta medida, al aumentar el
pH, hace disminuir la solubilidad de los metales
que por ende se precipitan. El lodo así formado
es un residuo sólido que debe ser debidamente
manipulado. La neutralización es una medida
de alto costo y de duración indeterminada. En
efecto, es muy común que minas desactivadas
continúen generando drenaje ácido, un proceso que puede durar décadas inclusive siglos.
Ensayos de minimización de este problema
han sido hechos en los Estados Unidos y
consisten en hacer pasar los efluentes ácidos
por un área húmeda semejante a un pantano
artificial (constructed wetlands). Estos humedales artificiales son un sistema de bajo costo
que busca reproducir condiciones naturales,
o sea, los ambientes reductores típicos de los
pantanos y ya son utilizados en escala industrial en diferentes minas en América del Norte,
Sudáfrica y Australia.
BIBLIOGRAFIA
Aguirre Jr., J. C. 1979. A sedimentação
no controle da poluição por atividades
mineradoras. Anais. Seminário sobre
técnicas exploratórias em geologia, II,
Gravatal (SC), DNPM, Brasília.
Ferguson, K. D. y Erickson, P. M. 1987.
Will it generate AMD? An overview of
methods to predict acid mine drainage.
En: Environment Canada, Proceedings.
Acid Mine Drainage Seminar/Workshop,
p. 215-244, Halifax.
La Riviere, J. W. M. 1989. Threats to the
world´s water. Scientific American,
261(3):80-94.
Lyle Jr., E. S. 1987. Surface mine reclamation manual. Elsevier, New York,
268 p.
Rastogi, V. 1995. ProMac: Bacterial Inhibition. Mining Environmental Management 3(2):27-29.
Robertson, J. 1994. Mount Milligan
Watershed. Mining Environmental Management 2(1):6-8.
Sousa Pinto, N. L. et al. 1976. Hidrología
Básica. Edgard Blücher, São Paulo.
265
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental CONTROL DE LA CONTAMINACION
DE LAS AGUAS *
Luis Enrique Sánchez
Departamento de Engenharia de Minas
Escola Politécnica da
Universidad de São Paulo
1. INTRODUCCION
Prácticamente toda actividad de minería tiene
el potencial de contaminar las aguas. Las
minas y sus instalaciones auxiliares ocupan
grandes áreas expuestas a las lluvias, propiciando el contacto de las aguas con el mineral,
con los estériles y con el suelo expuesto, potencializando una serie de procesos del medio
físico, como la erosión, o procesos químicos
como la oxidación de los sulfuros, causantes
de drenaje ácido. Además, una buena parte de
los procesos de beneficiamiento de minerales
* Trabajo publicado en “Aspectos Geológicos de
Protección Ambiental”, Volumen I, UNESCO,
1995.
son de vía húmeda, de modo que los desechos
contienen una fracción acuosa potencialmente
contaminante -basta pensar en los efluentes de
la flotación de minerales o de la cianetación de
mineral de oro. Además de eso, algunos métodos de explotación utilizan agua en el propio
desmonte del mineral, el desmonte hidráulico
muy común en minas aluvionales como las
de arena o de casiterita. Finalmente, algunos
métodos de explotación, como el dragado, son
subacuáticos, removiendo los sedimentos del
fondo de los cuerpos de agua y colocándolos
en suspensión.
266
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
2.
CONCEPTOS BASICOS
SOBRE CONTAMINACION
DE LAS AGUAS
Contaminantes de las aguas son cualesquiera
formas de materia o energía cuya presencia,
evacuación o liberación pueda causar daños
a la biota. De este modo, la evacuación de
efluentes con temperatura elevada o con alto
grado de salinidad pueden ser tanto o más
perjudiciales a las comunidades acuáticas
como la evacuación de substancias tóxicas.
Residuos sólidos dispuestos en forma inadecuada sobre el suelo son también una fuente
de contaminación de las aguas superficiales o
subterráneas, mientras que contaminantes del
aire como el dióxido de azufre pueden también
constituirse en contaminantes del agua, en
este caso a través de su precipitación en forma
de lluvia ácida.
La aplicación de agrotóxicos y de fertilizantes
es otra importante fuente de contaminación de
las aguas, conocida como una fuente difusa.
Como otras fuentes contaminantes, las fuentes de contaminación de las aguas pueden
ser puntuales o difusas (término que es aquí
empleado en el sentido de cualquier fuente no
puntual, englobando por ende fuentes lineales
y aéreas), continuas o intermitentes. Este último caso es particularmente importante tratándose de contaminación de las aguas, visto que
durante las lluvias los cursos de agua reciben
una carga adicional de contaminantes provenientes del «lavado» del suelo y de la atmósfera. En las zonas urbanas, por ejemplo, las
aguas de lluvia transportan gran cantidad de
residuos sólidos, aceites y grasas y sedimentos
que se encuentran en las calles, y deben ser
consideradas como aguas contaminadas.
2.1. Biodegradabilidad
Un concepto importante en contaminación de
las aguas es el de biodegradabilidad. Productos biodegradables como los detergentes son
a veces vistos como no contaminantes, lo que
no es correcto. El hecho de una molécula ser
considerada biodegradable significa que estará
sujeta a un proceso de quiebre por microorganismos que, en este proceso, consumirán oxígeno del agua, lo que se representa esquemáticamente en la figura 1a para un lanzamiento
puntual. Aguas arriba del punto de lanzamiento
dos indicadores de calidad de las aguas, el
oxígeno disuelto (OD) y la demanda bioquímica
de oxígeno (DBO) señalarán buena calidad, o
sea, elevado OD (en el ejemplo, 8 mg/l) y baja
DBO (en el caso, 2 mg/l). El lanzamiento de
una carga contaminadora orgánica implicará
un aumento repentino de la DBO y una disminución repentina del OD. Esto significa que
habrá una proliferación de microorganismos
que promoverán la degradación del contaminante, al precio de un elevado consumo
de oxígeno. Habrá así una gran demanda de
oxígeno, necesaria para que las aguas, aguas
abajo, muestren una mejoría de calidad, como
se indica en la figura, con sucesivas zonas de
degradación, de descomposición de la materia
orgánica y de recuperación, hasta que el río
recobre las características previas a la lanzamiento del contaminante. En el caso de ríos,
esta zonificación observada de aguas arriba
hacia aguas abajo en el caso de contaminantes orgánicos, se debe también a la gradual
dilución de las substancias contaminantes en
volúmenes cada vez mayores de agua, puesto
que el caudal va creciendo con el aporte de
aguas de los afluentes.
El consumo de oxígeno, si es necesario para la
limpieza del río, significa también que el mismo
tendrá una menor disponibilidad para otros
organismos, como los peces. De esta manera,
los contaminantes orgánicos provocan estrés
en las comunidades acuáticas, que podrán verse afectadas en grados diversos, dependiendo
de la concentración de contaminante. Este
fenómeno está representado en la figura 1b.
En ella, para el mismo punto de lanzamiento
de la figura anterior, se muestra la diversidad
de especies de dos grupos de organismos denominados «tolerantes a la contaminación» y
«especies de aguas limpias». Aguas arriba, hay
gran variedad de especies de aguas limpias y
pequeña de especies tolerantes a la contaminación, situación que se invierte radicalmente
más abajo de la fuente de contaminación. En
ese trecho, las especies de aguas limpias
pueden desaparecer, dando lugar a variedad y
cantidad de especies resistentes. Si no hubiere
nuevas fuentes de contaminantes aguas abajo,
la situación se irá invirtiendo lentamente hasta
volverse semejante a la inicial.
La presencia o ausencia de estas especies
que no toleran la contaminación es un excelente indicador de la calidad de un curso de
agua. Diversas algas, insectos y peces se
encuadran en esta categoría, mientras que
pocas especies de peces resisten a grandes
concentraciones de contaminantes.
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Figura 1a - Efectos de la contaminación sobre el oxígeno disuelto
Figura 1b - Efectos de la contaminación sobre organismos acuáticos
267
268
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
2.2. Toxicidad
El hecho de que una substancia sea biodegradable no significa que ella no sea dañina
para el medio ambiente, por otro lado muchos
contaminantes presentan efectos de alguna
manera proporcionales a su concentración en
el medio, como es el caso de los metales.
2.3. Contaminantes físicos y químicos
Prácticamente todas las aguas de superficie
contienen partículas sólidas, que pueden
estar presentes en dos formas diferentes: en
suspensión o disueltas. Ríos y lagos presentan diferentes concentraciones naturales de
partículas sólidas. Es normal que luego de las
lluvias esa cantidad aumente (conjuntamente
con otras substancias), lo que, en las condiciones brasileñas, da origen a aguas barrosas,
de coloración marrón. La propia toponimia
expresa muchas veces las condiciones naturales de los cursos de agua: ríos Turvo, Pardo,
Verde y Preto son muy comunes en territorio
brasileño.
Las condiciones hidroquímicas naturales son
también muy variables. Un buen ejemplo son
los ríos de la cuenca amazónica, clasificados
en tres tipos: (i) ríos de aguas claras, (ii) ríos
de aguas negras, y (iii) ríos de aguas blancas,
cada uno con características naturales bastante distintas. Mientras los llamados ríos de
aguas blancas tienen aspecto barroso, pues
transportan gran cantidad de partículas sólidas
provenientes de la erosión de sus cuencas de
drenaje, los ríos de aguas claras tienen aspecto transparente y sus aguas presentan gran
visibilidad; por otra parte, los ríos de aguas negras son todavía más pobres en partículas en
suspensión y ricos en substancias orgánicas
disueltas, como ácidos húmicos, presentando
elevada acidez.
De esta manera, un cuerpo de agua estará
contaminado si presenta concentraciones de
substancias químicas o partículas sólidas suficientemente diferentes de las naturales para
provocar una modificación de las condiciones
del hábitat, haciéndolo dañino para los seres vivos o perjudiciales para la salud del hombre.
Además de la contaminación, otra forma de
degradación de las aguas de superficie es la
sedimentación, o sea, la deposición de sedimentos a lo largo del canal del río o en el fondo
de un lago. La sedimentación es también un
proceso natural, pero la modificación del volumen o del tipo de sedimentos transportados
puede causar su deposición en locales donde
había poca o ninguna sedimentación natural,
efecto que también se produce por la modificación del perfil transversal o longitudinal del
río, por ejemplo por dragado, por relleno o por
remoción del suelo o roca de las márgenes, o
también, evidentemente, por represamiento.
La sedimentación origina una serie de modificaciones del hábitat con consecuencias
dañinas para la biota acuática, soterrando las
comunidades bentónicas, o sea, los organismos que viven en el fondo de los cuerpos de
agua. A medida que las partículas sólidas se
sedimentan, arrastran consigo el fito y el zooplancton para el fondo del cuerpo de agua.
La presencia de partículas en suspensión afecta también la calidad del agua disminuyendo
la cantidad de luz que atraviesa el cuerpo de
agua y en consecuencia interfiriendo en el
proceso de fotosíntesis. Además del tenor de
sólidos en suspensión, otros indicadores de la
presencia de sólidos son utilizados para una
evaluación de la calidad de las aguas, como
la turbidez, una medida obtenida a través del
pasaje de un haz de luz por una muestra de
agua que indica cuan turbia es, el tenor de
sólidos sedimentables, obtenido a través de
un ensayo patrón, y el tenor de sólidos totales,
también llamado residuo total, que expresa la
cantidad total de partículas presentes, sean
disueltas como en suspensión.
Aceites y grasas son dañinos para la biota
por formar una película alrededor de los organismos e interfieren, por ejemplo, con la
respiración de los peces. Estos contaminantes
también tienen un efecto estético indeseable,
una vez que su presencia en la superficie de
los cuerpos de agua es fácilmente visible a
simple vista.
Los compuestos de fósforo y nitrógeno son
nutrientes y, de esta forma, están presentes
en todos los cuerpos de agua. La presencia
excesiva de fósforo, sin embargo, es la principal responsable por el fenómeno de eutrofización, o sea, una gran proliferación de algas
y plantas acuáticas, producto del exceso de
nutrientes. Estas plantas, como el aguapé, son
un indicativo visual de la presencia de grandes
cantidades de nutrientes, generalmente provenientes de actividades humanas; su presencia
excesiva provoca dificultades para una serie
de usos de los cuerpos de agua, tales como
la navegación y el uso recreativo.
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental 3.
INDICADORES DE
CONTAMINACION DE LAS
AGUAS
3.1. Indice de calidad de las aguas
Dada la diversidad de los contaminantes de
las aguas, muchas veces es útil disponer de
un índice agregado que refleje las condiciones
generales de calidad de un cuerpo de agua,
o sea, un indicador de calidad. Entre los indicadores más aceptados se destaca un índice
desarrollado en los Estados Unidos de América y aplicado por la CETESB, la agencia de
control de contaminación en el Estado de São
Paulo, denominado Indice de Calidad de las
Aguas- (IQA, Indice de Qualidade das Aguas).
Se trata de un indicador compuesto por nueve
parámetros de calidad de las aguas: coliformes
fecales, pH, DBO 5 días, nitrógeno total, fosfato
total, temperatura, turbidez, residuo total y OD.
Cada parámetro tiene un peso de 0 a 1, cuya
sumatoria es igual a 1, y un índice individual
variando de 0 a 100. El IQA se calcula por el
producto de los índices individuales qi ponderados por los pesos wi, de acuerdo con la
siguiente fórmula:
80 a 100 calidad óptima
52 a 79 calidad buena
37 a 51 calidad aceptable
20 a 36 calidad mala
0 a 19 calidad pésima
La utilización del IQA debe hacerse con cautela. Si estuviéramos en un río de aguas negras
de la Amazonia, por ejemplo, no tiene sentido
adoptar un valor máximo de qi para pH 7, puesto que las aguas naturalmente presentan un
pH mucho menor. Además, el IQA no tiene en
cuenta la presencia de substancias tóxicas.
3.2. Parámetros agregados
Algunos parámetros usados habitualmente
para describir la calidad de los cuerpos de
agua ya son indicadores agregados. Tal es
el caso:
i)
de la demanda bioquímica de oxígeno,
que es la cantidad de oxígeno necesaria
para promover la oxidación de la materia
orgánica a través de la acción de microorganismos. La oxidación degrada la
materia orgánica en substancias como
el NH3 y el CO2. El ensayo de DBO determina que la medición sea hecha en
laboratorio durante un período de cinco
días a 20ºC, -de ahí la terminología DBO
5 días o DBO5, normalmente expresada
en mg/l;
ii)
de la demanda química de oxígeno, que
refleja el consumo de oxígeno en la oxidación química de la materia orgánica.
Se determina a través de un ensayo
de laboratorio en el que la muestra es
atacada con un oxidante químico, en
general el dicromato de potasio, dando
resultados expresados en mg/l generalmente más elevados que los de DBO;
iii)
de la conductividad eléctrica, que indica
la presencia de sales en el agua, lo que
hace aumentar su capacidad de transmitir una corriente eléctrica, propiedad
que se utiliza en mediciones de campo
o de laboratorio, expresadas en micro
Siemens/l (µS/l).
n
π qiwi
IQA = i = 1
Los índices individuales qi así como los pesos
wi, se obtuvieron por consulta a un panel de
especialistas a través del método de Delphi. La
figura 2 muestra las curvas donde los índices
individuales qi pueden ser obtenidos a partir
de los valores de cada parámetro. Nótese
que los mayores valores de qi son observados
para condiciones que representan la situación
natural próxima de un cuerpo de agua tipo, por
ejemplo pH 7, desvío de temperatura 0 y DBO
0. Se debe prestar atención al aplicar el índice
de OD, pues él no se da en mg/l, la unidad más
usual de este parámetro, sino en porcentaje
de saturación. Esto se debe al hecho que el
OD varía mucho en función de la temperatura
y de la altitud. Para una temperatura de 20ºC,
por ejemplo, el tenor de saturación es de 9,2
mg/l para el nivel del mar; 8,6 mg/l para 500
m de altitud y 7,4 mg/l para 1000 m de altitud
(Derísio, 1992).
El IQA asume un valor de 0 a 100, que está
asociado a las siguientes categorías de calidad:
269
270
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
3.3. Indicadores biológicos
Un grupo importante de indicadores de calidad
del agua es el de los indicadores biológicos,
en donde la presencia o ausencia de determinados grupos de organismos sirve como
indicador de contaminación. Determinadas
especies sólo sobreviven en aguas muy limpias, mientras que otras, son extremadamente
resistentes a la contaminación. El estudio de
las biocenosis acuáticas -y en particular de las
comunidades que tienen poca movilidad- hace
posible la detección de alteraciones ocasionadas por diversas fuentes. Los organismos
que viven en contacto directo con el substrato
(bentos) o adheridos a objetos fijos, inclusive
plantas (perifíton), muestran bien la calidad
del agua.
En efecto, los métodos biológicos de determinación de la calidad de agua que se basan en
estos grupos de organismos equivalen a un
seguimiento continuo de los cuerpos de agua:
teniendo movilidad restringida, la población y la
diversidad disminuyen si se perjudica la calidad
del agua. Por otra parte, análisis físicos y químicos de muestras discretas reflejan apenas
las condiciones del agua en el momento de
la recolección y no son capaces de detectar
alteraciones causadas por descargas accidentales de contaminantes o por descargas
discontinuas.
En condiciones de ausencia de contaminación,
las comunidades bentónicas se caracterizan
por una alta diversidad -o sea, la presencia de
gran número de especies- y reducido número
de individuos de cada especie. La mayoría de
las formas de contaminación reduce la complejidad del ecosistema, eliminando las especies
más sensibles.
El estudio del fitoplancton y del zooplancton
complementa el estudio del bentos, pues
describe con exactitud la condición inmediata de un cuerpo de agua: la presencia de
determinadas especies y la diversidad de la
comunidad también dan indicaciones de la
calidad del agua.
Al contrario de investigarse la presencia de
una única especie o taxonomía, han sido empleados índices compuestos como indicadores
biológicos de calidad de las aguas. De ellos,
pueden ser citados el índice biótico y el índice
de diversidad. El primero fue propuesto por dos
investigadores franceses (Tuffery y Verneaux)
y trabaja con comunidades bentónicas. Los
organismos se recogen a través de un método
tipo y de inmediato se identifican: la presencia
de organismos de los grupos más sensibles a
la contaminación indica aguas de buena calidad, mientras que la presencia dominante de
organismos de grupos más resistentes indica
mala calidad.
Un índice de diversidad propuesto por Shannon y Weaver, aplicado a varias comunidades
biológicas, se emplea también como indicador
de calidad de las aguas. Se aplica principalmente a fito y zooplancton, recogidos con redes
de malla fina por métodos tipo. Los organismos
son posteriormente identificados en el laboratorio y se utiliza una fórmula matemática simple
para calcular la diversidad de la muestra.
Se emplean también indicadores biológicos
para estimar la toxicidad de efluentes, que son
puestos en contacto con colonias de organismos sensibles como Daphnia sp., un microcrustáceo, o determinados peces. La ventaja
de las pruebas de toxicidad es que evalúan el
efecto de los efluentes como un todo, mientras
que los análisis físicos y químicos del agua determinan apenas la concentración de algunas
substancias en forma aislada, generalmente
aquellas para las cuales la reglamentación
estableció patrones. (Bassoi, 1990)
4.
CONTAMINANTES MAS
COMUNES DE LAS AGUAS
EN MINERIA
La singularidad de cada empresa de minería
así como el contexto ambiental de cada una
determinará los principales problemas de
contaminación de las aguas, que pueden ser
de los tipos más variados. Mientras que se
pueden encontrar algunos contaminantes en
prácticamente todas las minas, y otros también, son comunes a un conjunto de empresas
con características similares, otros son muy
particulares a determinado tipo de yacimiento
o de proceso de beneficiamiento.
Esta sección describe los contaminantes más
frecuentemente encontrados en minería y sus
principales impactos ambientales, mientras
que las principales medidas de control que
pueden emplearse para reducir estos impactos
serán presentadas en la próxima sección.
1)
Partículas sólidas. Están presentes
en todas las minas, así como en obras
civiles, actividades agrosilvopastoriles
y diversas otras intervenciones del
hombre en la naturaleza. En minería las
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Fuente: CETESB
Figura 2 - Curvas de calidad del agua
271
272
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
partículas sólidas poseen tres fuentes
principales: drenaje del área de operación de la empresa, focos de erosión y
efluentes del beneficiamiento de minerales. Las dos primeras son abordadas en
el capítulo referente al drenaje de minas
a cielo abierto. Ya, los efluentes de las
operaciones de beneficiamiento conteniendo partículas sólidas se presentan
generalmente en forma de pulpa con alto
porcentaje de sólidos, constituyendo los
desechos, cuyo manejo ambiental es
discutido en el capítulo referente a los
residuos sólidos.
2)
Aceites y grasas. Contaminantes presentes en todos los tipos de minas, tienen como principales fuentes (i) talleres
mecánicos y áreas de abastecimiento
de combustibles y lubricación de los
equipos de minería y de los vehículos de
apoyo; (ii) áreas de lavado de equipos
y vehículos; (iii) derrame de tanques de
almacenaje de combustibles y lubricantes.
3)
Acidos. Provenientes del mismo yacimiento -mineral o estéril- cuando se
producen minerales de sulfuros; las
áreas de generación de drenaje ácido en
minas incluyen la cava, las pilas de estéril y las áreas de disposición de desechos. La eventual contaminación de las
aguas por ácidos puede también tener
origen en el transporte y manipulación
de ácidos empleados como reactivos en
los procesos de beneficiamiento del mineral, por ejemplo la lixiviación ácida del
mineral de uranio o el beneficiamiento
de caolín.
4)
Contaminantes orgánicos. También
presentes en todas las minas, tienen
múltiples orígenes: (i) instalaciones
sanitarias; (ii) comedores; (iii) villas
residenciales; (iv) detergentes de los
talleres de lavado; (v) represas y barreras de desechos inundadas sin previa
remoción de la vegetación.
5)
Reactivos orgánicos. Provenientes de
algunos procesos de beneficiamiento,
especialmente la flotación. Los reactivos más comúnmente utilizados son
detergentes, almidón, ácidos grasos y
diversos compuestos sintéticos.
6)
Metales. En general provenientes del
mismo mineral y por lo tanto pueden
tener origen en la mina, en las pilas
de estéril, en los patios de almacenamiento de mineral o concentrado, en
las áreas de disposición de desechos
o en cualquier otro componente de la
mina. La contaminación por metales
se agrava en el caso de acidez de las
aguas, pues la mayoría de ellos presenta mayor solubilidad con bajo pH.
La presencia de metales está siempre
asociada a la producción de drenaje ácido, pero evidentemente también puede
acontecer independientemente de ella.
Cualquier metal presente en la corteza
terrestre puede transformarse en un
contaminante si fuera extraido, pero
usualmente las regiones mineralizadas
que presentan niveles de fondo (background) elevados y, en consecuencia
las aguas superficiales y subterráneas,
así como los sedimentos de corriente,
contienen ya tenores substanciales
de metal. Además, el estudio de las
distribuciones anómalas de metales
en aguas y sedimentos es un método
geoquímico frecuentemente empleado
en la prospección geológica.
7)
Cianetos. Empleados en la lixiviación
de mineral de oro. La eventual contaminación por cianetos puede producirse
debido a vaciamientos de solución
lixiviadora, a infiltraciones en el suelo
a partir de pilas de lixiviación o de las
cuencas de neutralización o también
durante el transporte del insumo, que
es el caso que el evento contaminante
puede producirse lejos de la mina.
8)
Alcalis. Pueden provenir del propio
substrato geológico, sea del mineral o de
las rocas encajantes, caso en que habitualmente la red de drenaje presentará
una alcalinidad elevada como sucede en
las regiones de ocurrencia de rocas de
carbonatos. Una fuente que puede ser
más problemática, sin embargo, son los
reactivos empleados eventualmente en
el beneficiamiento, como es el caso de
la soda cáustica utilizada para elevar el
pH en la flotación de ciertos minerales:
en este caso, un eventual accidente
contaminante puede también producirse
lejos de la mina.
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental 9)
Sales. Diversos tipos de sales pueden
encontrarse en los efluentes líquidos de
minas, con origen en el propio substrato
geológico o en reactivos. En cuencas
de desechos es relativamente común
la acumulación de sales, principalmente
en regiones de clima árido o semi-árido.
Los solubles pueden contaminar las
aguas subterráneas.
10)
Compuesto de nitrógeno y fósforo.
Provenientes del mineral o de productos
utilizados en el beneficiamiento, como
reactivos de flotación.
11)
Radionúclidos. Presentes evidentemente en minerales radioactivos de uranio, torio, tierras raras y otros, pueden
también encontrarse en yacimientos de
otros minerales, como aquellos asociados a chimeneas alcalinas, que generalmente presentan alta radioactividad
natural. El radio-226 es considerado el
principal radionúclido contaminante de
las aguas en minería, debido a su alta
solubilidad y efectos radiológicos.
cia de densidad, es el empleado más
comúnmente en minería. Para ello se
construye un dispositivo compuesto de
dos o más cámaras: el líquido efluente
pasa por un proceso de decantación en
la primera cámara (frecuentemente la
mezcla contiene sólidos como arenas),
mientras que en la segunda cámara la
fracción aceite flota, al paso que el agua
es removida por una abertura inferior. El
aceite así recogido es entonces retirado
de la cámara y debe ser encaminado a
una empresa especializada en su reciclado. Una mina puede tener una o más
cajas separadoras de aceites, que deben implantarse en lugares convenientes para permitir el tratamiento de todos
los efluentes que contienen aceites. Los
talleres mecánicos y las áreas de lavado
de equipos son lugares propicios para
la instalación de esos dispositivos.
2)
Tratamiento de efluentes domésticos.
La elección del sistema de tratamiento
dependerá del porte de la empresa. En
minas donde hay una villa residencial
puede ser necesaria la construcción de
una estación de tratamiento de alcantarillados semejante a la de una ciudad de
pequeño porte. En otros casos la instalación de cámaras sépticas ensambladas
a un filtro anaeróbico puede ser suficiente. Típicamente las cámaras deben
implantarse en el área administrativa,
en el comedor y en cualquier lugar en
donde haya instalaciones sanitarias,
siempre que las condiciones del suelo
lo permitan. Hay normas técnicas que
especifican el procedimiento de construcción y funcionamiento de cámaras
sépticas.
3)
Neutralización. Este método consiste
en la corrección del pH de las aguas
efluentes. Como la mayoría de las veces
éstas son ácidas, la neutralización se
efectúa por adición de una substancia
alcalina, como cal hidratada. La neutralización de aguas ácidas también
produce la precipitación de metales, una
vez que estos son usualmente solubles
en bajo pH. En este caso, los metales se
precipitan en forma de hidróxidos, que
forman un material coloidal que tiende a
permanecer en suspensión; es preciso
entonces promover la separación de
los hidróxidos de la fase líquida, lo que
puede conseguirse con la agregación de
floculantes. El empleo de reactivos con
5. METODOS DE TRATAMIENTO
DE EFLUENTES
El manejo de efluentes líquidos en una mina
abarca varias facetas, desde la más tradicional
de tratamiento de los efluentes en el fin del
proceso de extracción y beneficiamiento del
mineral (end of pipe) hasta procedimientos de
minimización de la cantidad de agua en contacto con fuentes de contaminación, como es
el caso de los sistemas de drenaje en minas
con potencial de generación de drenaje ácido.
Muchas veces el manejo de aguas se hace en
conjunto con el manejo de los residuos sólidos,
cuando estos pueden ser una de las fuentes de
contaminación -tal es el caso del confinamiento
de los desechos.
Hay métodos físicos de tratamiento de efluentes, como las cuencas de decantación (discutidas en el capítulo correspondiente al drenaje
de minas a cielo abierto). Existen también
los métodos químicos y los biológicos, estos
además de poca utilización en la industria
minera. Los principales métodos actualmente
utilizados en la industria minera se presentan
a continuación.
1)
Separación de aceites y grasas. El
método convencional de separación de
aceites del agua, basado en la diferen-
273
274
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
calcio, por otra parte, produce la precipitación de carbonato de sodio -CaSO4
2H2O, formando un lodo (sludge) en el
fondo del tanque de neutralización.
Además de la cal hidratada, otros reactivos alcalinos pueden ser utilizados en la
neutralización, como la cal viva (CaO), la
soda cáustica (NaOH) o el carbonato de
calcio (CaCO3), pero estos dos últimos
tienen costo bastante más importantes,
mientras que la cal viva requiere más
cuidados en la manipulación. Un método que puede reducir los costos de la
neutralización es conducir los efluentes
a través de un canal revestido de piedra
calcárea.
La figura 3 representa un sistema de neutralización, compuesto de un silo de cal,
un dosificador, un tanque de preparación
del reactivo y dos reactores en donde
se promueve la corrección del pH. En
este caso, son reactores con aeración,
con el objetivo de promover la oxidación
del hierro, transformando al ión Fe2+
en Fe3+, menos soluble. De inmediato
el efluente pasa por un clarificador, en
donde se agrega un coagulante con la
finalidad de promover la precipitación de
los hidróxidos metálicos; este precipitado se presenta en forma de pulpa con
cerca de 4% de sólidos, que se dispone
en un lecho de drenaje con la finalidad
de desagüe. Parte del precipitado se
reaprovecha. Este sistema, utilizado
en una mina desactivada en Quebec,
tiene gran eficiencia en la remoción de
metales, alcanzando más de 99% para
hierro, cobre o zinc.
Un sistema semejante se emplea en una
mina de fluorita en Francia, alcanzando
eficiencias del orden de un 90 a 98% en
la remoción de hierro, manganeso, cobre y flúor; en este caso luego del primer
reactor, el efluente es conducido hacia
un decantador, de donde la fracción sedimentada es llevada a un filtro-prensa,
que remueve el agua generando una
torta de baja humedad que puede ser
manipulada con una pala cargadora o
transportada en camión. El sistema de
neutralización puede, no obstante, ser
más simple, sin el empleo de equipos
caros como el clarificador o el filtroprensa, siendo suficientes el equipo
de dosificación de reactivo y uno o dos
tanques de neutralización; el efluente
con pH corregido puede entonces ser
enviado hacia la cuenca de desechos,
donde los sólidos precipitarán. Este
último sistema se emplea en la mina de
uranio de Poços de Caldas.
4)
Oxidación de cianetos. La remoción de
los cianuros contenidos en los efluentes
de los procesos de lixiviación se hace a
través de varios métodos. La lixiviación
de mineral de oro se hace con el empleo
de NaCN, que reacciona con el Au; la
solución residual es constantemente
recirculada hasta que se extinga su potencial de lixiviación, pero una porción
debe ser constantemente descargada
para que no haya concentración de
compuestos indeseables. La solución
extinguida contiene cianeto libre y complejos de cianetos con metales, además
de cianatos (Environment Canada,
1987). Los tratamientos más utilizados
son degradación natural, oxidación
(cloración, ozonización, oxidación con
peróxido de hidrógeno y otros) e intercambio iónico.
La degradación natural consiste en la exposición del efluente al aire atmosférico
con la consecuente producción de HCN
volátil. La degradación se produce en un
período de semanas y por ende requiere
áreas suficientemente grandes para
que el efluente pueda ser almacenado
durante el tiempo necesario. La aeración
de la cuenca y la exposición a rayos
ultravioletas aceleran el proceso.
La cloración promueve la oxidación del
cianeto a cianato y la precipitación de
metales en forma de hidróxidos, siendo
un método efectivo para la remoción
tanto del cianeto libre como de complejos metálicos, excepto cianetos de
hierro (Environment Canada, 1987). El
cloro es adicionado en forma de gas o
de hipoclorito.
La oxidación con peróxido de hidrógeno
fue desarrollada por la empresa alemana Degussa y utilizada en la mina Ok
Tedi, en Papua, Nueva Guinea. Por otro
lado, dos empresas canadienses, Inco
y Noranda, desarrollaron procesos de
oxidación de cianetos que utilizan SO2
y CuSO4. Métodos utilizando resinas de
intercambio iónico y biodegradación son
también empleados en algunas minas.
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Figura 3 - Sistema de neutralización de agua ácida (Environment Canada, 1987)
275
276
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
5)
Precipitación. Se trata del método más
ampliamente empleado para remover
radio de efluentes líquidos. A partir de la
adición de BaCl2 se produce una reacción química que precipita el radio. Este
método se emplea para tratar los efluentes de la cuenca de desechos de la mina
de uranio de Poços de Caldas, donde la
sal de radio precipita en una cuenca de
decantanción localizada aguas abajo de
la represa de desechos.
La mayoría de estos métodos de tratamiento
produce lodo precipitado, que, luego de separado de la fase líquida, constituye un residuo
sólido de la operación, que usualmente se
dispone en la cuenca de desechos o en la pila
de estériles. Debido a procesos hidrogeoquímicos, estos depósitos de residuos pueden transformarse en nuevas fuentes de contaminación,
siendo importante su criteriosa planificación. El
cuadro 1 presenta una síntesis de los principales contaminantes del agua en minería, sus
orígenes, los impactos ambientales asociados,
los patrones legales federales brasileños y las
principales medidas de control.
6.
SEGUIMIENTO
El seguimiento de la calidad de las aguas puede asumir diversas formas, dependiendo de
sus objetivos. Para la gestión de una actividad
industrial como la minería, los objetivos de un
programa de seguimiento son normalmente
los de detectar algún cambio significativo en
la calidad de las aguas que pueda atribuirse
a la empresa. Para ello, es usual hacer el
seguimiento de:
(i)
efluentes;
(ii)
cuerpos de aguas receptores;
(iii)
aguas subterráneas.
El primer paso de un programa de seguimiento
es establecer una red de puntos de muestreo,
que idealmente debe ser la misma empleada
para la ejecución del diagnóstico ambiental
durante la elaboración de un estudio de impacto ambiental. Definidos los puntos de control,
se debe decidir cuáles son los parámetros a
seguir. Esta elección depende evidentemente
del tipo de contaminante que puede ser producido por la empresa e inclusive puede ser
distinto en los diferentes puntos de muestreo.
Se puede seguir parámetros e indicadores físicos, químicos, bacteriológicos y biológicos. De
inmediato, se debe establecer las frecuencias
de recolección, que también pueden variar de
acuerdo con los puntos de la red. Eventualmente se puede utilizar aparatos de muestreo
continuo.
Un programa de seguimiento, no obstante, no
termina allí. Es preciso disponer de técnicos
habilitados en la recolección, transporte, conservación y tal vez análisis de las muestras
(también es usual utilizar servicios de laboratorios especializados para los análisis). En
efecto, los resultados pueden ser totalmente
falseados si no fueren tomados los debidos
cuidados en todas estas etapas. Existen procedimientos específicos normalizados para estas
actividades. La recolección, el transporte y la
conservación están especificados en la NBR
9898, mientras que los métodos analíticos
más seguidos son aquellos establecidos por la
publicación norteamericana Standard Methods
for the Examination of Water and Wastewater.
En la planificación de una red de muestreo se
puede seguir las recomendaciones del procedimiento de la ABNT (Asociación Brasileña
de Normas Técnicas) expresados en la NBR
9897, bastante semejantes a los adoptados
por CETESB (Consejo Nacional de Medio
Ambiente) (Agudo, 1988).
Finalmente, de nada sirve un programa extensivo de seguimiento si los datos no fueren
convenientemente analizados e interpretados
y sus resultados incorporados a la gestión
de la empresa. Es importante mantener un
registro de los resultados del programa de
monitoreo que pueda ser fácilmente consultado y recuperado en cualquier momento. Tal
registro también debe contener datos sobre la
producción y la operación de la empresa, de
forma de poder correlacionarlos con los datos
ambientales.
7. LEGISLACION Y POLITICAS
DE CONTROL DE LA
CONTAMINACION
DE LAS AGUAS
Los patrones de calidad de las aguas dulces en
Brasil fueron inicialmente reglamentados por
el Decreto del Ministerio del Interior GM/0013
del 15 de enero de 1976, que clasificó las
aguas dulces en cuatro categorías y estableció patrones para lanzamiento de efluentes.
La Resolución CONAMA 20 del 18 de junio
de 1986 agregó una clase especial de aguas
dulces, dos clases de aguas salinas y dos
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental clases correspondientes a aguas salobres,
además de aumentar significativamente el
número de parámetros considerados para el
encuadre, incluyendo principalmente compuestos orgánicos utilizados en la formulación
de agrotóxicos.
Todos los cuerpos de agua del territorio nacional deben encuadrarse en una de las clases,
lo que refleja el objetivo de utilización del
agua. De este modo, para las aguas dulces,
la clase especial se destina al «abastecimiento
doméstico sin previa o con simple desinfección
y a la preservación del equilibrio natural de
las comunidades acuáticas»; la clase 1, se
destina al «abastecimiento doméstico luego de
un tratamiento simplificado, a la protección de
las comunidades acuáticas, a la recreación de
contacto primaria, a la irrigación de hortalizas
que son consumidas crudas (...) y a la cría
natural y/o intensiva (acuicultura de especies
destinadas a la alimentación humana»). La
clase 4 es la menos exigente, destinándose
«a la navegación, a la armonía paisajística y
a los usos menos exigentes». El encuadre se
hace por acto administrativo y todos aquellos
cuerpos de agua que no recibieron encuadre
específico son considerados como de clase
2.
Los efluentes solamente pueden ser vertidos
en un cuerpo de agua siempre que obedezcan
las condiciones impuestas, o sea, los patrones de emisión, establecidos también por la
Resolución 20/86 y siempre que no otorguen
al cuerpo receptor características en desacuerdo con su encuadre. O sea, en función de la
razón entre el caudal del efluente y el caudal
del cuerpo receptor, la concentración de una
determinada substancia en el efluente puede
tener que ser todavía menor que el patrón del
efluente para aquella substancia. De modo
ilustrativo, el cuadro 2 muestra patrones
ambientales para algunos parámetros para
diferentes clases de aguas dulces.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
Agudo, E. M. (org.) 1988. Guía técnico de
coleta e preservacao de amostras de água.
CETESB, Sao Paulo, 150 p.
BASSOI, L. J. 1990. Implementacao de testes
de toxicidade no controle de elfuentes líquidos.
CETESB, Sao Paulo, 7p.
CETESB, 1990. Relatório de qualidade das
águas interiores do Estado de Sao Paulo.
Sao Paulo.
DERISIO, J. C. 1992. Introducao ao controle
da poluicao ambiental. CETESB, Sao Paulo,
201 p.
ENVIRONMENT CANADA. 1987. Mine and
mill wastewater treatment. Ottawa, 86 p.
277
278
Cuadro 1 - Contaminación de las aguas - contaminantes más comunes en minería
Contaminantes
Origen
Efectos/impactos
Indicadores
Límites admisibles
Efluentes (1)
Clase 2(1)
Medidas de control
Aceites y
grasas
das
# Derrame de
- puede interferir en
combustibles y la oxigenación de
lubricantes en aguas paradas
* tenor de
20 mg/l
Virtualmente
- cajas separadoras de
aceites y
ausentes aceites y venta para
grasas empresas especializa-
las áreas - puede cubrir las
operativas; agallas de los peces
# talleres y afectar otros
mecánicos; organismos
# áreas de
- estéticamente
lavado de inconveniente
equipos
minerales en recuperación
Acidos
# minerales
- acidificación de
* pH
6-9
5-9
sulfurados las aguas
(1)
(2)
Resolución CONAMA 20 / 86
Valores adoptados en otros países, no hay reglamentación federal en Brasil
- neutralización
- wetlands
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Partículas sólidas
# drenaje
- aumento de la carga de * sólidos en suspensión 10-20 mg/l (2)
- implantación de sistema
# focos de sedimentos de los
* sólidos disueltos de drenaje con miras a
erosión cursos de agua
* sólidos sedimentables 1 ml/l minimizar la cantidad
de
# efluentes del - disminución de la
* sólidos totales agua que circula en el
beneficiamiento luminosidad área de operación
- sedimentación de los
* turbidez
100 UNT
-
- cuenca de
comunidades
* color
-
75 Pt/l decantación
bentónicas
- adición de sustancia
- disminución de la coagulantes
productividad primaria
- clarificación
(debido a la reducción
de la fotosíntesis)
Cuadro 1 - Contaminación de las aguas - contaminantes más comunes en minería
Límites admisibles
Efluentes (1)
Clase 2(1)
Medidas de control
- solubilización
de metales
Alcalis
# rocas
- da dureza a las
[CaCo3]
-
-
carbonáticas aguas limitando
usos industriales
y domésticos
- corrección de pH
Reactivos
Flotación de - toxicidad para
Concentración
-
-
- control de la usina
orgánicos
minerales varias especies
de estos de tratamiento
- sustancias
compuestos
- degradación antes
biodegradables del vertido
consumen oxígeno
Contaminantes
# instalaciones - son nutrientes de
* OD (mg/l)
-
5 mg/l
- fosas sépticas
sanitarias microorganismos que,
# comedores en este proceso,
* DBO 5 días
-
5 mg/l
- estación de
# villas consumen oxígeno tratamiento de
residenciales
- disminución de la alcantarillados
# detergentes de capacidad de * Coliformes
los talleres autodepuración de
fecales
4.000/100ml
1.000/100ml
mecánicos y los cuerpos de agua
totales
20.000/100ml
5.000/100ml
áreas de lavado, - posibilidad de
* nitratos
-
10 mg/l
etc. eutroficación
* nitritos
-
1,0 mg/l
# represas y
* fosfato total
-
0,025 mg/l
reservorios
inundados sin
previa remoción
de la vegetación
Sales
(sólidos
disueltos)
# mineral
- nitratos y fosfatos
* cloretos
# estéril son nutrientes y,
# desechos en altas concentraciones
Resolución CONAMA 20 / 86
250 mg/l
- corrección de pH
279
(1)
-
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Contaminantes
Origen
Efectos/impactos
Indicadores
280
Cuadro 1 - Contaminación de las aguas - contaminantes más comunes en minería
Contaminantes
Origen
Efectos/impactos
Indicadores
Límites admisibles
Clase 2(1)
Efluentes (1)
Cianetos
0,2 mg/l
# lixiviación
- alta toxicidad
(CN-)
de mineral
de oro
Metales
# mineral
- toxicidad para
# estéril varias especies
(1)
Resolución CONAMA 20 / 86
0,01 mg/l
-
Concentración de
Hg
0,01 mg/l
0,0002 mg/l
Cd
0,2 mg/l
0,001 mg/l
Ni
2,0 mg/l
0,025 mg/l
Zn
5,0 mg/l
0,18 mg/l
Pb
0,5 mg/l
0,03 mg/l
Cu
1,0 mg/l
0,02 mg/l
- precipitación selectiva
- oxidación
degradación natural
- precipitación + filtrado
- precipitación + flotación
- secuestro en lechos
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
# reactivos pueden provocar
eutrofización (y
consecuentemente
desoxigenación)
- otras sales en
* sulfatos
-
250 mg/l
alta concentración
pueden afectar la biota
Medidas de control
281
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Cuadro 2 - Patrones de calidad de aguas dulces
Parámetro
Clase 1
Clase 2
Clase 3
Clase 4
DBO 5 días
OD
turbidez
Fe soluble
Zn
CN
Hg
DDT
pentaclorofenol
3 mg/1
6 mg/1
40 UNT
0,3 mg/1
0,18 mg/1
0,01 mg/1
0,0002 mg/1
0,002 µg/1
0,01 mg/1
5 mg/1
5 mg/1
100 UNT
0,3 mg/1
0,18 mg/1
0,01 mg/1
0,0002 mg/1
0,002 µg/1
0,01 mg/1
10 mg/1
4 mg/1
100 UNT
5,0 mg/1
,0 mg/1
0,2 mg/1
0,002 mg/1
1,0 µg/1
0,01 mg/1
2 mg/1
5,0 mg/1
5,0 mg/1
0,2 mg/1
0,002 mg/1
1,0 µg/1
0,01 mg/1
Fuente: Resolución CONAMA 20/86
282
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
CONTROL DE VIBRACIONES *
Luis Enrique Sánchez
Departamento de Engenharia de Minas
Escola Politécnica da
Universidad de São Paulo
1.
DETONACION Y
PROPAGACION DE ONDAS
SISMICAS EN UN MACIZO
ROCOSO
Cuando es detonada una carga explosiva en
el interior de un macizo rocoso, su energía
potencial es liberada en un intervalo de tiempo
muy corto. El mecanismo de detonación es tal
que se crea una elevada presión en la zona
de reacción química. Esta presión instantánea
puede alcanzar hasta 30.000 bars. Los explosivos comunes en explotación minera producen
* Trabajo publicado en “Aspectos Geológicos de
Protección Ambiental”, Volumen I, UNESCO,
1995.
presiones del orden de 2000 a 6000 bars, o
sea, de 2 a 6.108 Pa. Para tener una idea de
la importancia de esos valores basta compararlos con la presión sonora. El límite superior
de audibilidad es de 20 Pa, o sea diez millones
de veces menor que la presión resultante de
la detonación de un explosivo.
De la misma forma, la potencia de una detonación de explosivo es altísima. Los valores
típicos son del orden de 16 Gigawatts, o sea,
del mismo orden que la potencia de la usina
hidroeléctrica de Itaipú.
Esta presión provoca una onda de choque
que se utiliza en el trabajo de fragmentación
de la roca y de formación, sobre el frente de
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental explosión, en una pila de fragmentos de forma
adecuada a su carga. Otra parte de esa energía es liberada en el ambiente, propagándose
a través del macizo rocoso, de la napa freática
y del aire.
La onda de choque es una onda sísmica que
puede ser de tipos diferentes. Las más comunes son:
-
las ondas longitudinales (u ondas de
compresión, o primarias o P),
-
las ondas transversales (o de cizallamiento, o secundarias o S),
-
las ondas de Raleigh (u ondas R),
-
las ondas de Love (u ondas Q).
En las ondas R las partículas desarrollan un
movimiento elíptico retrógrado principalmente en las direcciones vertical y longitudinal,
mientras que en las ondas Q las partículas se
mueven predominantemente en la horizontal
en una dirección transversal a aquella de propagación del frente de onda.
Cada tipo de onda se propaga con una velocidad que es característica del medio atravesado.
La onda más rápida es siempre la P, seguida
por la onda S y por las ondas de superficie. La
velocidad de propagación depende apenas de
las características del medio. La de las ondas
longitudinales es dada por:
donde:
Los frentes de onda tienen formas diferentes. Las ondas P se propagan por tracciones
y compresiones sucesivas del medio y, al
alcanzar una superficie libre o cambiar de
medio de propagación (por ejemplo, al pasar
de un estrato geológico a otro) a un ángulo
diferente de 90º, están sujetas a fenómenos
de reflexión y refracción que dan origen a las
ondas S, donde la vibración es perpendicular
a la dirección de propagación. Las ondas P
y S se propagan en todas direcciones y son
llamadas ondas de volumen.
Es común describir el movimiento del terreno
provocado por el pasaje de una onda sísmica
como la trayectoria de una partícula imaginaria
solidaria con el medio atravesado. De este
modo, en las ondas longitudinales la partícula
se mueve en torno de un punto de reposo
hacia adelante y hacia atrás en la dirección
de propagación de la onda, o sea, longitudinalmente. Ya, en las ondas transversales el
movimiento de la partícula se da en un plano
perpendicular a la dirección de propagación o
frente de onda. Si las partículas se movieren
en una dirección preferencial en ese plano se
dice que son polarizadas.
En las interfaces aire/superficie del terreno las
ondas de volumen dan lugar a las ondas llamadas de superficie, que se propagan en ese
límite. Las ondas de superficie se caracterizan
por frecuencias más bajas que las de volumen.
Las ondas R son las ondas de superficie más
comúnmente encontradas y transportan la mayor parte de la energía propagada en superficie
(Tritsch, 1983) y por ende presentan mayor
potencial de riesgo a las estructuras.
VL - velocidad de propagación de las ondas
longitudinales
E - módulo de Young
ρ - coeficiente de Poisson
ν - densidad del medio
Las rocas cristalinas permiten la mayor velocidad de propagación, que es del orden de 5000
a 6000 m/s para las ondas longitudinales cuando la roca es sana. También la frecuencia de
vibración depende de la naturaleza del terreno,
las rocas cristalinas admiten las frecuencias
más elevadas.
La onda de choque es amortiguada a medida
que su frente se aleja del origen. Además del
fenómeno puramente geométrico de dispersión de energía en un espacio tridimensional,
el carácter no completamente elástico de las
rocas y la presencia de agua llenando vacíos
son también factores de amortiguamiento del
temblor. La amplitud, la velocidad y la aceleración del movimiento oscilatorio disminuyen
con la distancia, sucediendo lo mismo con
la frecuencia de oscilación. Los terremotos,
captados a centenas o millares de quilómetros
de su epicentro, presentan frecuencias mucho
más bajas (del orden de 2 Hz).
Se asume, en general, que las vibraciones
tienen una forma sinusoidal, lo que facilita
su representación matemática y no introduce errores demasiado importantes (Chapot,
283
284
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
1981; Dowding, 1985; Langefors y Kihlström,
1978). En esta hipótesis simplificadora, relaciones matemáticas elementales describen el
movimiento de las partículas de la siguiente
manera:
(b) de una relación empírica entre la carga
detonada y esta energía de la vibración,
en función de la distancia;
(c) de aparatos capaces de captar las vibraciones de manera precisa, fiable y
reproducible;
(d) de los límites máximos admisibles de
vibración; y
(e) de las medidas económicamente viables a ser tomadas para evitar que las
vibraciones sobrepasen esos límites
máximos.
traslación d(t) = do.sen ω.t
velocidad v(t) = ω. do.cos. ω.t
aceleración a(t) = ω 2 do.sen ω.t
donde: ω = frecuencia angular = 2 π f
f = frecuencia (ciclos/segundo)
Los registros de vibraciones debidos al desmonte de rocas con explosivos no tienen una
frecuencia nítidamente definida, pero muestran
un espectro de variación, como se ejemplifica
en la figura 1.
En el registro de un fuego no interesa los diferentes tipos de ondas generados, sino el efecto
total del temblor. Sin embargo, diferentes tipos
de ondas transmitirán diferentes cantidades de
energía, según los tipos de terrenos atravesados. Propagándose con velocidades diferentes, los diversos tipos de ondas necesitarán
tiempos distintos para alcanzar puntos a la
misma distancia; el movimiento de las partículas afectadas será controlado por la energía
que llega a cada instante y, en rigor, contenida
en cada tipo de onda.
2.
DAÑOS CAUSADOS POR LAS
VIBRACIONES Y LIMITES
ADMISIBLES
Al elaborarse un proyecto de ingeniería de
minas es necesario tener una evaluación previa de las consecuencias de las vibraciones
sobre las construcciones y la molestia de los
habitantes de la vecindad. Para ello es preciso
prever los niveles de vibración a diferentes
distancias del lugar de detonación. Eso es hoy
posible gracias a las investigaciones que están
siendo hechas desde los años 30. Desde esa
época se trabaja en la búsqueda:
(a) de una relación empírica entre alguna
medida de la energía de la vibración y
la probabilidad de daños a residencias
y otras estructuras de las cercanías;
Si la propagación de las ondas de choque
por el macizo rocoso pudo desde luego ser
comprendida satisfactoriamente, el comportamiento de estructuras sometidas a vibraciones
transitorias demoró más a ser modelado. En
efecto, se midió y se previó los niveles de vibraciones transmitidas por el macizo rocoso y por
la capa de suelo a la altura de las fundaciones
de esas estructuras, pero su comportamiento
dinámico y la forma como transmiten y amortiguan las vibraciones que les llegan a partir de
las fundaciones fueron incorporaciones más
recientes a la investigación.
2.1. Primeras investigaciones
Una de las primeras investigaciones a respecto
de las vibraciones producidas por el desmonte
de rocas con explosivos y sus efectos sobre
estructuras se deben a U.S. Bureau of Mines
(USBM), que inició un programa de investigaciones en 1930 (Lee et al, 1936). El primer
trabajo de este equipo fue el desarrollo de
un tipo de sismógrafo adaptado a la tarea
de captar vibraciones engendradas durante
las operaciones normales de explotación de
minas. Luego de un estudio sobre los aparatos utilizados en la captación de vibraciones
debidas a los terremotos, los investigadores
concluyeron que sería necesario proyectar y
construir un sismógrafo que midiera directamente la amplitud del movimiento vibratorio.
Además, sería también necesario proyectar y
construir mesas vibratorias que, oscilando con
frecuencias y amplitudes conocidas y regulables, sirvieran para calibrar los sismógrafos
(Irland, 1934). Fueron los precursores de los
modernos sismógrafos de ingeniería, como son
llamados esos aparatos para diferenciarlos de
los sismógrafos empleados en sismología.
Luego de construidos, ajustados y calibrados
los equipos, dio inicio una campaña de trabajos
de campo, cuando fueron medidas vibraciones
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental en diversas canteras y en una mina experimental del mismo USBM. Ya en aquella época
la motivación del estudio eran casos de litigio
entre mineros y la población, que los acusaban
de provocar daños a sus casas. La primera
publicación, sin presentar todavía muchos resultados derivados de experimentos, data de
noviembre de 1936 (Lee et al, 1936).
El año siguiente continuaron las pruebas,
que se efectuaron hasta que se produjeron
daños en una de las casas en cuestión. En
los siguientes dos años fueron efectuadas
nuevas pruebas, con el empleo de explosivos
y un vibrador mecánico. El programa de investigaciones fue clausurado en 1940, con el
análisis retrospectivo de los datos y la tentativa
de modelización matemática de los resultados
y conclusiones.
Las síntesis y conclusiones de esa década de
investigaciones fueron publicadas por Thoenen
y Windes (1942), no obstante publicaciones
anteriores mostrasen resultados parciales.
Admitiendo el carácter preliminar de su trabajo,
y la necesidad de estudios más profundos y de
dilucidación de una serie de preguntas pendientes, son presentadas varias conclusiones.
Se destacan:
(a) la presencia de capa no consolidada
causa mayor amplitud de movimiento
en bajas frecuencias que en roca sana,
en iguales condiciones de distancia y de
carga explosiva;
(b) la escala de Mercalli, normalmente usada para evaluar el efecto de terremotos,
es inadecuada para vibraciones producidas por explosivos; para aceleraciones
consideradas como provocadoras de
daños serios o totales en aquel caso,
no se observó ningún daño durante los
ensayos;
(c) se dedujo una fórmula matemática empírica para cálculo de traslación en función
de la distancia y de la carga explosiva.
Finalmente, se propuso un criterio de daño, el
de la aceleración del movimiento oscilatorio
(deducida a partir de la medida de amplitud
y frecuencia). Durante las pruebas fueron
constatados solamente daños cuando la aceleración era aproximadamente igual o mayor
que la aceleración de la gravedad (g). Para
evitarlos, fue recomendado que la aceleración
no sobrepasara 0,1 g.
En 1949, Crandell publicó un artículo proponiendo otra manera de estimar el potencial de
daño: un coeficiente llamado «coeficiente de
energía», cociente entre el cuadrado de la acelaración máxima y el cuadrado de la frecuencia
del movimiento.
La primera publicación que propone el empleo
de la velocidad de vibración (velocidad de partícula) se debe a Langefors y colaboradores
(1958). En esa época, diferentes estados norteamericanos adoptaban ya criterios diferentes
en su reglamentación sobre el tema (Duvall y
Fogelson, 1962).
Los ensayos de Langefors y colaboradores
fueron realizados en rocas duras y sanas, la
variable medida era la traslación y el equipo de
investigación hizo también construir su propio
«vibrógrafo». El riesgo de daño para «casos
normales» construidas directamente sobre
roca, según las conclusiones de estos autores,
se correlaciona con la velocidad de partícula
de la siguiente manera:
(a) a 70 mm/s, ninguna fisura observable;
(b) a 110 mm/s, pequeñas fisuras y caída de
revoque;
(c) a 160 mm/s, fisuras;
(d) a 230 mm/s, fisuras importantes
El criterio de daño, sin embargo, se expresa
en función del cociente entre la velocidad de
partícula (v) y la velocidad de propagación de
la onda de choque a través del macizo rocoso
(c). Los criterios anteriores son, de esta forma,
válidos para c = 3000 mm/s. No obstante, se
debe notar que las frecuencias registradas
durante las pruebas son bastante altas - entre
50 y 500 Hz - lo que se debe a la naturaleza
de la roca.
En la edición de 1978 de su famoso libro sobre
desmonte de rocas, Langefors y Kihlström
mantienen básicamente la misma argumentación de veinte años atrás. Los límites propuestos por esos autores para un desmonte
seguro serían de 70 mm/s en rocas duras
(c = 4500 a 6000 m/s), 35 mm/s en rocas de
densidad media (c = 2000 a 3000 m/s) y de 18
mm/s en material no consolidado (c = 1000 a
1500 m/s).
En Canadá, Edwards y Northwood (1960)
condujeron otra serie de ensayos realizados
285
286
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Figura 1 - Típico registro de vibraciones engendradas por el desmonte en una mina de carbón,
medido a 2287 pies (Siskind et al., 1980)
en rocas blandas y suelo no consolidado, trayendo nuevos elementos. Estos experimentos,
suplementados por otros ejecutados más tarde
con igual metodología, hicieron evidente la
importancia de la frecuencia, sugiriendo una
considerable variación en el límite de daño
en función de ésta. Otro aspecto igualmente
importante de estas investigaciones es que
por primera vez la velocidad de partícula fue
medida directamente y no deducida a partir
de medidas de traslación o aceleración. Los
autores midieron comparativamente traslaciones, velocidad y aceleración, así como la
deformación de las estructuras en cuestión,
concluyendo que la mejor correlación con el
daño se encuentra cuando se emplea la velocidad de partícula, para todo tipo de terreno.
Sería probable la producción de daños cuando la velocidad sobrepasara 100 mm/s, y los
autores recomiendan un límite de seguridad
de 50 mm/s para el componente longitudinal
de la velocidad de partícula medido junto a la
fundación de la casa.
En la misma época, en Checoslovaquia,
Dvorak realizaba experimentos semejantes,
concluyendo también que la velocidad de
partícula es un buen criterio para evaluar el
potencial de daño. Este autor propuso los
siguientes límites:
(a) de 10 a 30 mm/s: límite de aparición de
daños;
(b) de 30 a 60 mm/s: daños leves;
(c) por encima de 60 mm/s: daños importantes (Chapot, 1981).
En 1962, una nueva publicación del U.S. Bureau of Mines pasó revista a alrededor de 40
artículos sobre el tema, encontrando apenas
tres que presentaban datos sobre vibración
conjugados con observaciones sobre el nivel
de daño a estructuras residenciales, o sea, los
trabajos de Edwards y Northwood (1960), Lee
et al. (1936) y Thoenen y Windes (1942). Estos datos fueron trabajados estadísticamente
tratando de determinar cual parámetro -translación, velocidad o aceleración- presentaba
una mejor correlación con el grado de daño
observado. El estudio indicó la velocidad de
partícula como el parámetro más adecuado,
manteniendo el valor de 50 mm/s como garantía de probabilidad muy baja de ocurrencia de
daño, para una gran variedad de condiciones
de suelo y roca.
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental 2.2. Trabajos recientes y propuestas de
normas técnicas
Una nueva síntesis del U.S. Bureau of Mines
fue hecha por Fogelson (1971), conteniendo el
análisis de nuevos datos. El mismo valor de 50
mm/s se mantiene como límite por debajo del
cual la probabilidad de daños es muy pequeña.
Sólo en 1980 el U.S. Bureau of Mines revé
este valor (Siskind et al., 1980), considerado
excesivamente alto en otras partes del mundo
y en muchos estados norteamericanos. Introduciendo la frecuencia como parámetro tan
importante como la velocidad de partícula, un
avance substancial fue conseguido, resultante
de un análisis del comportamiento dinámico de
las estructuras en función del espectro de frecuencias del movimiento vibratorio. Los valores
propuestos son mostrados en el cuadro 1. Sin
embargo, estos autores, proponen alternativamente otro criterio aplicable en el caso de un
análisis más preciso (figura 2): para frecuencias por debajo de 4 Hz, la traslación máxima
sería el criterio de daño (0,76 mm), así como
entre 12 y 40 Hz (0,20 mm), mientras que de
4 a 12 Hz y por encima de 40 Hz continuaría
teniendo valor el criterio de velocidad máxima
de partícula.
Trabajos ejecutados en diversos países de
Europa, en Canadá y en Australia propusieron
diferentes valores de velocidad máxima de
partícula tratando de evitar daños a construcciones. Sin embargo, los valores propuestos se
sitúan usualmente entre 10 y 20 mm/s. En Gran
Bretaña, el National Coal Board trabaja con
un límite de 12 mm/s (Walker et al., 1982). En
Ontario, Canadá, se encuentran valores entre
10 y 12 mm/s (Whitby-Cotescu et al., 1971).
En Francia se propusieron criterios variando
de 10 a 30 mm/s en función de la naturaleza
del terreno y de la calidad de la construcción
(Bejui, 1982). Chapot (1981), que realizó un
profundo estudio retrospectivo y ejecutó centenas de mediciones, sugiere una gama de 10 a
30 mm/s, sin hacer mención a la frecuencia. No
obstante, este autor considera que límites inferiores a 10 mm/s deben ser considerados en el
problema de canteras (o de explotaciones de
minas en áreas urbanas) «donde la influencia
de las detonaciones puede durar varios años
y donde parece legítimo ahorrar a la vecindad
cualquier molestia, inclusive la mínima».
En Brasil, la norma técnica NBR 9653 de
1986 establece el valor máximo de 15 mm/s,
independiente del tipo y construcción y de la
frecuencia. Se especifica, sin embargo, que
el aparato de medición debe tener respuesta
de frecuencia por lo menos en la faja de 5 a
150 Hz.
2.3. La importancia de la frecuencia
Las recientes investigaciones tienden a indicar
el espectro de frecuencias del movimiento
vibratorio como tan o más importante que la
velocidad de vibración en la evaluación del
potencial de daño. Incorporando resultados
de trabajos desarrollados en el campo de
la sismología, en el estudio de explosiones
atómicas y de estructuras capaces de resistir
a estos fenómenos, las «investigaciones en
dinámica estructural han mostrado que las estructuras responden en modo diferente cuando
excitadas por vibraciones idénticas en todos
los aspectos, pero diferentes en la frecuencia
principal. Una estructura residencial responderá menos a un movimiento de terreno de 12
mm/s a una frecuencia principal de 80 Hz que a
una frecuencia principal de 10 Hz. Entonces, el
movimiento a 80 Hz tiene menos probabilidad
de fisurar la estructura que el movimiento a 10
Hz» (Dowding, 1985).
El problema con las bajas frecuencias es que
la frecuencia principal del movimiento vibratorio puede ser de igual orden que la frecuencia
natural (de resonancia) de la estructura, caso
en el que el movimiento se amplificará y las
deformaciones serán más importantes.
Estudios detallados han mostrado que las
frecuencias naturales de estructuras residenciales están comprendidas entre 5 y 10 Hz,
mientras que las paredes de estas residencias
presentan frecuencias del orden de 12 a 20 Hz
(Dowding, 1985). Obviamente tales valores
dependen del tipo de construcción y de los
materiales empleados.
En un análisis de 23 estructuras residenciales
de uno y dos pisos, Dowding et al. (1981) encontraron una media de 7 Hz como frecuencia
natural (variando de 3 a 11 Hz), siendo que
las casas de una sola planta presentaron un
resultado de 8 Hz, mientras en la casas de dos
plantas, de 5,8 Hz como media. La frecuencia
natural media de deformación de las paredes
fue medida en 15,2 Hz (variando de 12 a 20
Hz).
Se dice que la vibración de una estructura residencial presenta respuesta libre. Esto significa
que la estructura continúa vibrando luego del
pasaje del tren de ondas que causa la vibración
287
288
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Cuadro 1 - Valor máximo de velocidad de partícula según
propuesta del U. S. Bureau of Mines en 1980
Tipo de estructura
Baja Frecuencia
Alta Frecuencia
Casas modernas con paredes revestidas de material diferente del
revoque común (yeso, etc.)
19 mm/s
50 mm/s
Casas antiguas, con paredes revocadas
12,5 mm/s
50 mm/s
Baja frecuencia: < 40 Hz, todo pico espectral que se produzca por debajo de 40 Hz y dentro de una faja de 6 dB (o sea, 5% de la amplitud verificada a la frecuencia
predominante) justifica el empleo del criterio de baja frecuencia.
Alta frecuencia: > 40 Hz
Fuente: Siskind et al. (1980)
Figura 2 - Niveles de seguridad para vibraciones de estructuras residenciales
según el U. S. Bureau of Mines, 1980 (Siskind et al., 1980)
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental del terreno. Las deformaciones en el caso de
respuesta libre están asociadas al movimiento
relativo entre la estructura y el terreno y, dependiendo de la relación de fase entre estos dos
movimientos, el movimiento relativo puede ser
mayor o menor que el movimiento del terreno
(Dowding y Corser, 1981). Como las deformaciones son, en un último análisis, el factor
responsable por la aparición de fracturas, la
frecuencia -tanto del movimiento del terreno
como del movimiento de la estructura- surge
como parámetro esencial.
El comportamiento de una estructura residencial fue modelado con base en este tipo
de consideraciones (Dowding y Corser, 1981;
Dowding et al., 1981; Siskind et al., 1980;
Dowding, 1985), lo que resultó en la propuesta
del U.S. Bureau of Mines de rebajar sus límites
de velocidad de partícula (Siskind et al., 1980),
luego de permanecer por muchos años en la
marca de 50 mm/s mientras que innumerables
investigadores proponían límites más bajos.
estar o no sometidas a vibraciones. Este tipo de
ocurrencia se llamó «cosmético» por algunos
autores, pues no compromete ni la resistencia
ni la estabilidad de la estructura.
Stagg y colaboradores (1984) estudiaron el
origen y el proceso de fisuración en residencias. Según ellos, «la actividad humana y las
variaciones de temperatura y humedad provocan deformaciones en paredes equivalentes a
movimientos de terreno de hasta 30 mm/s. El
golpe de una puerta, por ejemplo, puede causar
deformaciones de hasta 140 micro-pulgadas/
pulgada, equivalente a la deformación causada
por una vibración de 12,5 mm/s.
Estos mismos investigadores simularon las
condiciones de fatiga de una estructura sometida a vibraciones con el auxilio de un vibrador
mecánico que producía deformaciones equivalentes a las de una velocidad de partícula de
12,5 mm/s. La primera fractura apareció luego
de 56.000 ciclos, que equivaldrían a 28 años
de actividad de explotación minera.
2.4. La naturaleza de los daños
Muchas de las primeras investigaciones sobre
límites de seguridad para vibraciones pecaban
por la mala definición de la palabra daño, o quizás por la falta completa de definición. Notable
excepción son los primeros trabajos canadienses (Edwards y Northwood, 1960 y Northwood
et al., 1963), que definen con precisión:
-
límite de daño: «apertura de viejas fisuras y formación de nuevas fisuras en
el revoque, desplazamiento de objetos
sueltos»;
-
daño menor: «superficial, no afectando la resistencia de la estructura (por
ejemplo quebradura de ventanas, caída
de revoque, formación de fisuras en la
mampostería)»;
-
daño mayor: «seria debilitación de la
estructura (por ejemplo grandes fisuras, movimientos de cimientos o muros
conductores, recalques en distorsión
o debilitamiento de la superestructura,
paredes fuera de plomo) (Edwards y
Northwood, 1960).
Modernamente se ha definido límite de daño
como la ocurrencia de fisuras de dimensión
capilar en el revestimiento de las paredes, del
tipo de las que aparecen con frecuencia en
muchas estructuras, independientemente de
3.
MODELACION DE LA
PROPAGACION
Los límites admisibles de vibraciones equivalen a patrones ambientales que deben ser
respetados por todo operador minero, y en
eso son semejantes a patrones de calidad del
aire y del agua. Ellos equivalen al concepto
de capacidad de asimilación del medio. De
la misma forma que patrones de calidad de
las aguas se establecen con objetivos de
preservación de hábitats de fauna y flora, de
uso recreativo o para abastecimiento público,
los patrones ambientales para vibraciones son
establecidos para que sean evitados daños a
las construcciones y para que no provoquen
efectos dañinos a la salud humana.
Para que el patrón sea atendido, la empresa
debe tener un programa de control de vibraciones que normalmente incluye dos partes:
(i) tecnología de desmonte apropiada; (ii)
seguimiento de vibraciones.
Por otro lado, el proyectista de una mina, así
como el agente gubernamental encargado
de la aprobación oficial del proyecto, tiene
diferentes necesidades de información: Ellos
necesitan conocer con antelación los futuros
niveles de vibración resultantes de una mina
que todavía no existe. Para ello, con miras a
una situación futura, se sirven de modelos que
289
290
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
representen las condiciones de propagación de
ondas sísmicas en un macizo rocoso.
Empíricamente Chapot (1981) obtuvo valores
de a entre 0,43 y 0,84.
¿Cuáles son los parámetros que deben ser
tomados en cuenta y correlacionados con la
velocidad de partícula (o sea, el indicador de
calidad ambiental)? Ciertamente la carga de
explosivo y la distancia, pero también el tipo
de roca, las estructuras geológicas, el tipo de
explosivo y de iniciador. Entre estos parámetros, la carga de explosivo y la distancia son
fácilmente medibles; el tipo de explosivo y de
roca son ya más difíciles de representar. Normalmente, en los modelos de propagación se
busca correlacionar la carga y la distancia con
la velocidad de partícula.
De este modo, las ecuaciones de propagación
tendrían la siguiente forma:
La distancia interfiere inicialmente por un efecto
de atenuación geométrica: la explosión de una
carga da origen a un frente de onda cuya propagación es amortiguada por el efecto geométrico y también por un efecto de atenuación
física debido al hecho que el macizo rocoso
no presenta un comportamiento perfectamente
elástico. Es posible hacer un análisis teórico
de este fenómeno, lo que llevaría a resultados
muy complejos. Empíricamente, el efecto de la
distancia puede ser analizado detonándose la
misma carga explosiva a distancias variables.
En este caso, se constata que la velocidad
de partícula se correlaciona a distancia en la
forma de una recta en un gráfico logarítmico,
de acuerdo con la expresión:
V = K.D
V = K 1 .e -α D
D
Con relación a la carga de explosivos, resultados empíricos sugieren una ecuación del
tipo:
V = K.Q
V = K.Q a. D -b
Resultados reportados en la literatura indican,
para un exponente a entre -1/3 y -1/2, o sea,
las ecuaciones asumen la forma:
V = K. D
Qa
Ejemplos de ecuaciones de propagación obtenidas a partir de mediciones ejecutadas en
diversos sitios son:
(Chapot, 1981),
para canteras y
(Tritsch, 1983) y
(Midéia et al., 1978),
para macizos basálticos.
-b
donde V es la velocidad de partícula y D la
distancia, K una constante representativa de
las características geológicas del lugar y b es la
inclinación de la recta, variando normalmente
entre 1,5 y 2. Otra expresión obtenida de resultados empíricos es:
Sin embargo, solamente el estudio de cada
sitio en particular podrá proporcionar una ecuación confiable. Ello sólo es posible cuando la
mina ya esté en operación. Las opciones para
delinear el problema son (i) la utilización de
una ecuación publicada en la literatura técnica,
como las anteriores, siempre que se admita un
gran margen de error, o sea, apenas el orden
de grandezade la vibración; (ii) utilizar ecuaciones obtenidas para tipos similares de roca,
preferentemente en la misma región, lo que es
muy raro de encontrarse; (iii) ejecutar mediciones en una mina que presente condiciones
geológicas semejantes y extrapolar los datos,
opción que puede ser mucho más factible, una
vez que es frecuente que proyectos nuevos
sean ejecutados en regiones donde hay ya
otras minas en funcionamiento.
a
-b
lo que se representa por una recta de inclinación ascendente a en un gráfico logarítmico.
Una observación importante es que cualquier
ecuación de propagación no debe ser encarada como determinista, pero si probabilista.
De este modo, al levantarse una ecuación
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental representativa de un determinado sitio se debe
disponer de un número suficiente de muestras
y calcular coeficientes de correlación para
diferentes intervalos de confianza.
4.
MINIMIZACION DE LOS
EFECTOS DE LAS
VIBRACIONES
Para reducir los efectos nocivos de las vibraciones el técnico debe actuar sobre los principales
parámetros que representan el fenómeno, o
sea, la carga y la distancia. Evidentemente no
se puede alterar los parámetros representativos de las condiciones del sitio. La distancia
puede ser una variable en nuevos proyectos;
de esa manera, se debe evitar la construcción
de estructuras en áreas que están sujetas
a riesgos. Como muchas veces la empresa
de minería no tiene control sobre las normas
que rigen el uso del suelo en el entorno de la
propiedad y las empresas de explotación de
minas actúan como inductores de la ocupación
regional, es usual la recomendación que la
empresa trate de adquirir los terrenos situados
en el entorno de la futura mina, de manera de
formar un cerco de seguridad alrededor de la
cava a ser abierta.
Claro que esta solución no se aplica para casos en que la mina ya está instalada y existen
construcciones demasiado próximas de frente
a la explotación. En este caso se debe actuar
sobre los demás parámetros, comenzando
por la carga de explosivo. Las investigaciones
sobre la propagación de vibraciones mostraron
que al detonarse cargas explosivas no simultáneas, los efectos no se suman si el tren de
ondas llega en impulsos individualizados. Es
suficiente un intervalo de algunos milésimos
de segundo para evitar el efecto de superposición de frentes de ondas. De esta manera,
la solución más usual consiste en detonar las
cargas explosivas de cada fuego en diferentes
momentos, pudiéndose agrupar agujeros del
mismo fuego o inclusive detonarse agujero
por agujero.
Esto se hace simplemente con la instalación de
micro-retardadores entre las cargas explosivas
que se desea espaciar temporalmente. Son
dispositivos simples y baratos ampliamente
disponibles en el mercado hoy en día.
Otra alternativa para reducir la carga es disminuir la altura del frente de exposición (de modo
que la columna de explosivo sea menor) y, en
algunos casos utilizar micro-retardador dentro
del agujero, lo que es más difícil operativamente, o emplear espaciadores entre la carga de
fondo y la carga de columna.
Otra solución puede ser reorientar el frente de
la mina, de modo que la dirección preferencial
de propagación de las ondas de choque no
coincida con la dirección de las construcciones
más próximas. Esto no es muy difícil de obtener
en la mayoría de las minas y es también perfectamente posible pensar en planes de fuego
diferenciados de acuerdo al sector de la mina
que se esté explotando: los más próximos a
las construcciones tendrían planes de fuego
más cuidadosos.
Finalmente, otra manera de reducir las vibraciones es utilizar explosivos con menor velocidad de detonación, como el ANFO en lugar
de dinamita (DMGA/IPT, 1985).
5.
SEGUIMIENTO
El seguimiento de vibraciones se hace con la
utilización de sismógrafos de ingeniería, especialmente construidos para tal fin. Sus partes
esenciales son un geófono, un amplificador y
un registrador. El geófono es el aparato que
capta las vibraciones mecánicas y las transforma en corriente eléctrica, transmitida por cable
al amplificador que a su vez las registra en un
rollo de papel. Hoy en día los sismógrafos son
acoplados a microprocesadores que pueden
registrar los datos en la memoria y transmitirlos
a un microcomputador. Los resultados son ya
suministrados en términos de velocidad resultante y de frecuencia.
La velocidad de partícula es representada por
un vector de tres componentes: la dirección
vertical, la dirección longitudinal (o sea, la de
una línea imaginaria uniendo el centro de masa
de la detonación al punto de seguimiento) y la
dirección transversal (o sea, formando 90º con
la longitudinal en el mismo plano horizontal).
Sismogramas obtenidos aisladamente para
cada una de las componentes muestran que
la velocidad de pico no se produce simultáneamente en las tres direcciones. De este modo,
la componente longitudinal puede presentar su
pico algunas milésimas de segundo luego del
pico de velocidad vertical. Sucede que lo que
debe ser medido, de acuerdo con las normas
técnicas, es la velocidad resultante, que apenas para efecto de análisis se divide en tres
componentes. Se debe por ende calcular la
291
292
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
velocidad resultante a cada intervalo de tiempo
de modo de obtener la velocidad máxima.
Los sismógrafos de la década del 80 suministraban registros gráficos para cada componente y el cálculo de la resultante debería ser
hecho manualmente después. Como ese procedimiento era muy arduo y lento, las normas
técnicas permitían que fuera identificado el
máximo de cada componente y que se hiciera
la suma vectorial de cada máximo, aunque se
produjeran en tiempos diferentes. La resultante
podía ser calculada a través de la expresión:
Vg = ( V long
2
max
+ V trans 2 max + V vert 2 max) 0,5
Chapot (1981) mostró que este método siempre trabaja a favor de la seguridad, pues en la
peor de las hipótesis, la velocidad resultante
estimada será igual a la velocidad resultante
real; en un análisis estadístico de más de 400
medidas, en donde fueron calculadas tanto la
velocidad estimada por este método como la
real, este autor encontró que en media la estimación excedió la velocidad real en 24%. Hoy
los sismógrafos ya incorporaron programas de
integración que permiten el cálculo automático
de la velocidad resultante. Estos aparatos también se hicieron bastante fáciles de operar, lo
que permite el entrenamiento de un técnico a
un costo relativamente bajo.
El geófono debe ser instalado junto al fundamento de la construcción que se pretende
investigar, pues lo que se tenta medir es la
vibración del suelo o roca y no la respuesta de
la estructura. La característica más importante
del geófono es su respuesta de frecuencia, o
sea, la curva de tensión eléctrica en función de
la frecuencia de la vibración. Todo geófono tiene una frecuencia propia (de resonancia) para
la cual su respuesta es anormal. A partir de un
determinado valor por encima de esta frecuencia él dará una señal eléctrica proporcional a la
velocidad de vibración. Es la llamada respuesta
plana, que puede ser extendida por debajo de
la frecuencia natural a través de un circuito
de compensación (Stagg y Engler, 1980). Los
fabricantes suministran la curva de respuesta
del aparato, que puede ser verificada en el
laboratorio. Sin perder de vista el espectro
de frecuencias normalmente observado en
detonaciones, se recomienda, la mayor parte
de las veces, que el aparato de medida pueda
captar con precisión movimientos a partir de
3 Hz o inclusive «entre 2 Hz y 150 Hz para
canteras y minas de carbón y de 5 Hz a 200
Hz para obras de construcción civil» (Stagg y
Engler, 1980). La norma brasileña (NBR 9653)
requiere respuesta plana por lo menos entre
5 y 150Hz.
Como el precio de los instrumentos de medida
es proporcional a su sensibilidad, es posible
utilizar un aparato menos sensible cuando se
trata de hacer un seguimiento de vibraciones,
en que un estudio preliminar demostró que el
límite inferior del espectro de frecuencia no es
tan bajo. En un primer estudio, no obstante,
es importante emplear instrumentos sensibles, pues una parte no menospreciada de la
energía del movimiento vibratorio puede estar
contenida en la faja de bajas frecuencias.
Así como en cualquier seguimiento ambiental,
en el caso de vibraciones también se debe
mantener un registro de todas las medidas hechas informándose como mínimo, lo mostrado
en el cuadro 2. Cuando se busca conocer la ley
de propagación de vibraciones en un macizo,
se debe obtener un gran número de medidas,
hechas en puntos situados a diferentes distancias y en diferentes direcciones del lugar de detonación. Esto puede exigir un tiempo bastante
grande en una mina que tenga, por ejemplo,
dos detonaciones por semana. Hoy existen
ya sismógrafos multicanales que permiten la
captación de la misma detonación en decenas
Cuadro 2 - Informaciones que deben constar en un registro de detonación
(1)
Croquis del frente de exposición y localización de la mina
Cantidad de explosio y secuencia de detonación
Tipo de explosivo, de iniciador y demás accesorios utilizados
Hora de la detonación y condiciones atmosféricas
Lugar de captación y distancia
Tipo de sismógrafo empleado
Resultados obtenidos (1)
Operador del sismógrafo y técnico responsble por la detonación
Usualmente los sismógrafos tienen un canal para medición de sobrepresión atmosférica.
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental de puntos diferentes, suministrando resultados
más confiables que los que pueden ser obtenidos al medir diferentes detonaciones, puesto
que cada operación es fuente de diferencias
no controlables en las variables intervinientes
(marcación de los agujeros, perforación, carga,
conexión del explosivo al agujero, lotes diferentes de un mismo explosivo, etc.).
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293
294
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
RUIDO Y SOBREPRESION ATMOSFERICA *
Luis Enrique Sánchez
Departamento de Engenharia de Minas
Escola Politécnica da
Universidad de São Paulo
1. EL SONIDO Y SU MEDIDA
El sonido puede ser definido como cualquier
variación de presión que el oído humano pueda detectar. El aparato que mide la presión
atmosférica es el barómetro. ¿Sería posible
utilizarlo para medir el sonido? Ciertamente
no. El sonido es una variación de presión que
debe producirse en un intervalo de tiempo relativamente corto, como mínimo 20 veces por
segundo, o sea a una frecuencia de 20 Hz. El
umbral superior de audibilidad es de 20.000
Hz, lo que da una faja de variación bastante
grande para el oído humano. La mayoría de
* Trabajo publicado en “Aspectos Geológicos de
Protección Ambiental”, Volumen I, UNESCO,
1995.
los sonidos audibles, sin embargo, se sitúa en
una faja intermedia del espectro. La frecuencia
de las notas de un piano, por ejemplo, va de
27,5 Hz a 4186 Hz.
De este modo, el sonido puede ser caracterizado, por lo menos, por dos parámetros físicos,
presión sonora y frecuencia. La presión sonora
es definida como la diferencia entre la presión
total cuando se produce el pasaje de la onda
sonora y la presión atmosférica normal o de
referencia (Po). El oído humano es sensible a
una faja de presiones acústicas de 2.10-5 Pa a
20 Pa. Las fajas de presión correspondientes
a sonidos audibles son por ende, 10.000 veces menores que la presión atmosférica (1).
Como los sonidos audibles alcanzan una faja
de variación de 106 Pa, se utiliza una escala
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental logarítmica para medir el nivel de presión
sonora L:
donde Po = 2.10-5 Pa por convención internacional
Esta expresión también puede ser escrita
como:
L = 20.log (P / Po ) y representa el nivel de
presión sonora en decibeles (dB).
Se puede notar que para una variación de
presión P = Po el nivel de presión sonora L
será igual a 0 dB, mientras que para una variación de presión P = 20 Pa, el nivel de presión
sonora será de 120 dB. La expresión nivel de
presión sonora se abrevia NPS o SPL (Sound
Pressure Level).
Por tratarse de una escala logarítmica, la presión sonora se duplica a aproximadamente 3
decibeles, o sea, un nivel de 60 dB no es el
doble de 30 dB y si cerca de 31 veces mayor.
El cuadro 1 muestra valores típicos de NPS
para diversas actividades. El oído humano, sin
embargo, no responde con igual sensibilidad a
todas las frecuencias, de modo que la impresión subjetiva de la intensidad del sonido no
está exactamente representada por el NPS.
La figura 1 representa el umbral de audibilidad
para diversas frecuencias. Se observa que
son más fácilmente audibles los sonidos entre
500 y 4000 Hz, o sea, es preciso una menor
variación de presión en esa faja de frecuencia
que para frecuencias más altas o más bajas.
Esto significa que oímos más fácilmente sonidos en esa faja intermedia del espectro de
audibilidad.
Para tomar en cuenta ese fenómeno se creó
una unidad de medida llamada fon, que representa el nivel de audibilidad. El nivel de
referencia es un sonido puro a 1000 Hz: 1 fon
corresponde a 1 dB a 1000 Hz. La figura 2 presenta curvas de igual audibilidad (loudness),
que indican el NPS necesario, para cualquier
frecuencia para dar la misma sensación de audibilidad de un tono de 1000 Hz. Por ejemplo,
un tono de 50 Hz debe tener un NPS de 85 dB
para dar la misma audibilidad subjetiva que
un tono de 1000 Hz a 70 dB y esto puede ser
constatado en la figura 2: si a 1000 Hz subimos
por una línea vertical hasta encontrar la curva
de 70 fons (o de 70 dB), interpolada entre la de
60 y de 80, y seguimos hacia la izquierda por
esa curva hasta encontrar la vertical correspondiente a 50 Hz y de ese punto horizontalmente
hacia el eje vertical, encontraremos el valor
de aproximadamente 90 dB. Esto se produce
porque oímos mejor a 1000 Hz que a 50 Hz,
por ello el nivel de presión sonora tiene que ser
cerca de 20 decibeles mayor, lo que equivale a
una presión cerca de 10 veces mayor.
Cuadro 1 - Niveles típicos de presión sonora
FUENTE
Concierto de rock
Compresor de aire comprimido
Molino de bolas
Martillo de bolas (cabina del operador)
Tractores y excavadoras (cabina del operador)
Camiones “fora-de-estrada” (operador)
Motor diesel a 8 m
Instalaciones de flotación
Aspiradora de polvo a 3 m
Conversación normal
Casa rural
Caída de una hoja
Fuente: Down e Stacks (1977)
NPS [dB(A)]
110
110
100
90 a 100
84 a 107
74 a 109
90
63 a 91
70
60
40
10
295
296
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Figura 1 - Curva del límite de audibilidad. La curva aceptada por la ISO (International Organization for Standardization), derivada de las experiencias de Rodinson y Dadson, dice, por
ejemplo, que para tener sensación de sonido en 31,5 Hz se necesita una variación de presión
de aproximadamente 2000 x 10-5 N/m2 (0,02 N/m2).
Figura 2 - Curvas de igual audibilidad en fons
297
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental ¿Cómo tomar en cuenta esta diferencia de audibilidad en la medida del sonido? La escala en
decibeles no denota esa variabilidad. Se tentó
entonces “corregir” la medida en decibeles a
través de la aplicación de una escala que asocia una determinada audibilidad a cada nivel
de presión sonora medido en decibeles. Esa
corrección se muestra en la figura 3, donde
son representadas tres curvas de compensación, denominadas A, B y C. Se puede notar
que para la frecuencia de 1000 Hz todas las
curvas pasan por el mismo punto y conforme
nos apartamos en dirección de frecuencias
menores, mayor es la diferencia entre la curva de compensación y el nivel de referencia
representado por la línea horizontal. De este
modo, para un sonido de 100 Hz, la curva de
micrófono
amplificador
compensación A muestra una respuesta relativa de - 20 dB. Ello significa que un medidor
de sonido que indicara el valor de 60 dB para
un sonido de 100 Hz debería ser corregido
de forma que indicara el valor de 40 dB para
ese sonido, pues esta corrección corresponde
mejor a la sensibilidad del oído humano.
De las tres curvas de compensación propuestas la que empíricamente mejor corresponde
a la audición humana es la escala A. Los
aparatos de medición de sonido, llamados
decibelímetros, deben incluir un circuito electrónico de compensación cuyo efecto debe ser
el de introducir la corrección mostrada en la
figura 3 en la medida señalada en el indicador
del aparato. Un esquema simplificado de un
decibelímetro es el siguiente:
circuito de compensación indicador
Figura 3 - Curvas de compensación para aparatos de medición sonora
298
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Por esa razón, toda medida de sonido debe
venir acompañada de la escala de compensación usada, A, B o C, de la forma indicada
en la figura 3. Los decibelímetros acostumbran
tener una llave para la elección de la escala de
compensación deseada.
Un análisis útil de un ruido es frecuencial. Cualquier ruido presenta un espectro de frecuencias con mayores cantidades de energía contenidas en determinadas porciones del mismo.
Se adoptó dividir el espectro audible en ocho
fajas o bandas que son pasa-baja, 125 Hz,
250 Hz, 500 Hz, 1000 Hz, 2000 Hz, 4000 Hz
y pasa-alta, (los valores numéricos corresponden al centro de la banda). Algunos modelos
de decibelímetros pueden estar equipados con
filtros que solamente dejan pasar determinada
banda. Esto auxilia en el mapeamiento de ruido
al permitir descubrir en que banda se sitúa la
mayor energía. Hay también filtros llamados de
1/3 de octava, en donde cada banda se divide
en tres partes iguales.
2. VARIACION TEMPORAL DEL
SONIDO
Los niveles de ruido varían continuamente.
Esta variación puede representarse con la ayuda de un gráfico de porcentaje del tiempo en
que el NPS se sitúa en determinados intervalos. Tal gráfico, como el de la figura 4, permite
que se determine Lx , el NPS que es excedido
durante x% de tiempo. Valores de L 10 , L 50 y L 90
son interpretados como NPS de pico, mediano
y de fondo, respectivamente. De esta manera,
L90 es el nivel de presión sonora alcanzado o
rebasado durante 90% del tiempo.
Otro concepto utilizado es el nivel sonoro equivalente L eq, el NPS constante que tiene la misma energía acústica durante un período igual
T. El nivel sonoro equivalente es calculado a
través de una fórmula basada en el principio
de igual energía:
donde
t i = intervalo de tiempo para el cual el nivel
sonoro permanece dentro de los límites
de la clase i (expresado en porcentaje del
período de tiempo)
L i = nivel de presión sonora correspondiente
al punto medio de la clase
El Leq corresponde al nivel de energía que
tendría un ruido continuo estable de igual duración y puede o no ser ponderado, en este caso
se representa por Leq (A). Los decibelímetros
modernos efectúan ya la integración y pueden
suministrar valores de Leq para diferentes
períodos como 1 minuto, 1 hora o 1 día y
permiten así un seguimiento continuo de los
niveles de ruido.
3.
PROPAGACION Y
ATENUACION DE ONDAS
SONORAS
La intensidad sonora disminuye con el cuadrado de la distancia, razón por la cual toda
medida de NPS debe venir acompañada de
información sobre la distancia hasta la fuente.
Sin embargo, la propagación de las ondas
sonoras es mucho más compleja de lo que
la simple atenuación debido a la distancia.
Las condiciones topográficas y atmosféricas
afectan bastante la propagación del sonido.
Además, el propio aire absorbe parte de la
energía, principalmente en altas frecuencias.
Delanne (1981) señala una serie de fenómenos
perturbadores que alteran la ley de atenuación
esférica para distancias superiores a 100 m:
-
absorción del aire,
-
efecto de refracción debido a los gradientes de temperatura,
-
efecto de difusión debido a la turbulencia
del aire,
-
interferencia del suelo,
-
interferencia de la vegetación,
-
interferencia de la topografía.
De esta manera, a 92 m de una fuente de 110
dB(A) este autor relata un estudio de atenuación con la distancia hecho en un lugar a donde
el viento medio tiene una velocidad de 4 m/s. A
favor del viento el nivel de presión sonora en el
punto de referencia es de 84 dB(A), mientras
que con el viento contrario el NPS es de 90
dB(A). Por todas esas razones, cuando se mide
el nivel de ruido es aconsejable indicar también
las condiciones atmosféricas.
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental (b) la liberación en la atmósfera de gases
de la detonación a través de la parte
superior de la columna de explosivos
(Stemming Release Pulse - SRP);
(c) la vibración del macizo rocoso (Rock
Pressure Pulse - RPP), Linehan y Wiss
(1982) encontraron la siguiente relación:
Se puede estimar de manera simplificada la
atenuación debido a la distancia con la siguiente fórmula:
L2 = L1 - 20 log (d2/d1)
donde d1= 2 m (ruido en la fuente)
L1= nivel de ruido en la fuente
Además de la atenuación debido a la distancia,
la naturaleza del terreno entre la fuente y el
receptor puede tener un efecto sobre el NPS
medido en el receptor. Una superficie dura y
reflejante como concreto o asfalto puede ocasionar un ligero aumento en el NPS, mientras
que una superficie rugosa como el césped
tiene efecto absorbente y puede reducir el
NPS de 1 a 3 dB(A) por 30 m (Down y Stocks,
1977).
Ya el ruido resultante de diversas fuentes simultáneas puede ser calculado con la siguiente
fórmula:
donde Li = nivel de ruido de la fuente i
4. SOBREPRESION
ATMOSFERICA
La sobrepresión atmosférica o soplo de aire es
un término que se refiere a la propagación por
el aire de ondas de choque provenientes de la
detonación de cargas explosivas. El fenómeno
es también denominado algunas veces “ruido”
de la detonación, denominación inadecuada
porque gran parte de la energía transmitida
por las ondas de choque se encuentra en la
faja no audible de frecuencia.
Las principales causas de la sobrepresión de
aire son:
(a) la liberación en la atmósfera de gases
de explosivos confinados en modo
inadecuado, como por ejemplo en la
operación de desmonte secundario de
bloques demasiado grandes para ser
partidos, conocida como “fogacho”; en
la terminología de lengua inglesa este
componente del soplo de aire es denominado Gas Release Pulse - GRP;
RPP = 0,0015 Vp
Donde RPP es dado en libras por pie cuadrado y Vp representa la velocidad de partícula
del movimiento vibratorio, dada en libras por
segundo.
El RPP es normalmente el menor componente
de la sobrepresión atmosférica y la relación
empírica anterior permite prever el mínimo
valor esperado. De esta manera, para Vp de
1,0 in/sec, tendremos RPP de 0,0015 1b/in2, lo
que corresponde a 114 dB lineal-pico.
(d) desplazamiento de la roca frente a la
bancada (Air Pressure Pulse - APP),
que debería ser el componente predominante en un desmonte bien proyectado
y estará ausente en el caso de confinamiento total de la carga explosiva
(detonación subterránea).
Tratándose de una onda de choque que se
propaga en la atmósfera, el soplo de aire
tiene exactamente las mismas características
mecánicas del ruido, excepto el espectro de
frecuencias. De esta forma, el soplo de aire
también puede ser medido en decibeles, o
sea, en diferencia de presión atmosférica. No
obstante, por ser apenas parcialmente audible
no tendría sentido medir la sobrepresión en
dB(A) o dB(C), ya que las curvas de compensación tienen justamente el objetivo de ajustar
la medida del aparato a las características del
oído humano.
De esta manera, la sobrepresión atmosférica
es medida en decibeles lineales (dBL o simplemente dB), lo que corresponde a la línea
horizontal de la figura 3. Los decibelímetros
usuales no sirven para medir el soplo de aire
porque en general no disponen de respuesta
plana. Además, se trata de un fenómeno impulsivo y el aparato debe ser capaz de registrar el
evento con duración de milésimos de segundo
y registrar el pico alcanzado. Por ello la mayoría de los sismógrafos de ingeniería, usados
para medir vibraciones, disponen de un canal y
de un micrófono especial para soplo de aire.
299
300
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Se ha notado que los principales reclamos
atribuidos a vibraciones, en verdad resultan
de los efectos del soplo de aire. Es él el que
hace vibrar los vidrios de una casa, el que hace
mucho más perceptible una explosión. Se nota
también que muchas veces los reclamos de
que “la explosión fue más grande” se refieren
a desmontes secundarios o “fogachos”, que no
pueden producir vibraciones pues la carga de
explosivo no está confinada, sino que producen
un efecto significativo de soplo de aire.
Las técnicas de minimización del soplo de
aire tratan de actuar sobre las cuatro causas
expuestas anteriormente. La recomendación
básica es hacer un desmonte de calidad, donde la mayor parte de la energía sea empleada
en el trabajo de fragmentar adecuadamente la
roca y arrojar los fragmentos sobre el frente de
exposición. Si el fuego no produce muchos bloques de gran tamaño (fragmentos de rocas) la
necesidad de desmonte secundario se reducirá
respetablemente y, por consiguiente, también
el soplo de aire. Como también el desmonte
primario produce GRP es importante confinar
bien los explosivos en los agujeros.
El SRP puede ser reducido cubriéndose el cordel detonante con una capa de polvo de roca
o arcilla de 30 a 50 cm o empleando uniones
eléctricas entre los agujeros. El RPP y el APP
dependen ya directamente de la cantidad de
explosivo utilizada y por ende aumenta o disminuye proporcionalmente a la vibración.
5. PATRONES LEGALES DE RUIDO Y SOBREPRESION
ATMOSFERICA
5.1. Normas federales
Ruido, definido como cualquier sonido indeseable, es también una forma de contaminación,
pues se trata de la emisión de energía hacia
el medio ambiente. Por ello existe una reglamentación sobre ruido que establece niveles
máximos admisibles con miras a la protección
de la salud y el bienestar humanos.
La primera reglamentación federal brasileña
sobre ruido ambiental es el Decreto MINTER
Nº 92 del 19 de junio de 1980, según la cual:
“II - se consideran perjudiciales a la salud, a
la seguridad y al descanso públicos (...) los
sonidos y ruidos que:
a)
alcancen, en el ambiente exterior del
recinto en que tienen origen, nivel de
sonido de más de 10 dB(A) por encima
del ruido de fondo existente en el lugar,
sin tránsito;
b)
independientemente del ruido de fondo,
que alcancen en el ambiente exterior
en que tienen origen, más de 70 dB(A)
durante el día y 60 dB(A) durante la
noche”.
Este decreto abarca por ende solamente ruidos
en el ambiente externo a cualquier actividad.
La reglamentación sobre ruidos en el ambiente
de trabajo se hace por norma de reglamentación propia del Ministerio de Trabajo y establece, entre otros, que estará permitido un ruido
máximo de 85 dB(A) durante una jornada de
trabajo de 8 horas, bastante por encima por
lo tanto del nivel de ruido permitido para el
medio externo. Una fuente importante de ruido
son los vehículos automotores, que tampoco
son objeto del Decreto citado anteriormente,
sino de reglamentación específica del Consejo
Nacional de Tránsito (COTRAN).
La Resolución CONAMA nº 001/90 adopta
los niveles de ruido establecidos por la norma
técnica NBR 10151, considerando que ruidos
de fuentes industriales, comerciales, sociales
o recreativas son considerados perjudiciales
para la salud y el descanso público si fueren
superiores a los de la norma (cuadro 2). Para
el período nocturno el ruido aceptable es de
5 dB(A) inferior al aceptable para el período
diurno.
Cuadro 2 - Niveles máximos de ruido diurno
Uso predominante
del suelo
Nivel máximo
[dB(A)]
Zona residencial
45
Zona residencial urbana
55
Centro de la ciudad
(negocios, comercio, etc.) 65
Area predominantemente
industrial
70
Fuente: ABNT, NBR 10151
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental 5.2. Normas técnicas
5.3. Sobrepresión atmosférica
Las normas técnicas para ruido externo son
en general establecidas internacionalmente.
Dos normas de la Asociación Brasileña de
Normas Técnicas abordan el problema del
ruido. La NBR 10151, titulada “Evaluación del
ruido en áreas habitadas con miras al confort
de la comunidad” establece procedimientos
para la medición del ruido (las mediciones en
los ambientes externos deben ser efectuadas
a 1,2 m por encima del suelo y, como mínimo
a 1,5 m de las paredes), para la determinación
del nivel sonoro en función del tipo de ruido
(estacionario, impulsivo, con componentes
tonales audibles, intermitentes y ruidos complejos), los niveles aceptables de ruido (cuadro
2) y la estructura del informe de medición y
evaluación.
En Brasil la reglamentación legal sobre soplo
de aire se hace a través de la norma técnica
NBR 9653, la misma que hace referencia a las
vibraciones, y que establece un valor máximo
de 134 dB lineal-pico (100 Pa).
La NBR 10152, “Niveles de ruido para el confort
acústico”, establece definiciones y los valores
de nivel de presión sonora para una serie
de ambientes internos (hospitales, escuelas,
hoteles, residencias, auditorios, restaurantes,
oficinas, iglesias y lugares para deporte), de
modo que las actividades puedan allí ejecutarse en condiciones de confort acústico.
Las normas aplicadas en otros países pueden
ser un poco distintas. Por ejemplo, en el estado americano de Illinois, el límite admisible
depende de la frecuencia, variando de 134 dB
(para frecuencias hasta 0,1 Hz) hasta 129 dB
(para frecuencias hasta 6 Hz).
6. PREVENCION Y CONTROL DE
RUIDO EN LA
PLANIFICACION Y
ADMINISTRACION
DE PROYECTOS
Al prepararse un nuevo proyecto de explotación de minas, el ruido debe estar incluido entre
las variables ambientales a ser estudiadas.
De la misma forma, es necesario administrar
las actividades de modo a minimizar las emisiones de ruidos. Los cuadros 3 y 4 muestran
respectivamente las principales etapas en la
Cuadro 3 - El ruido en la planificación de proyectos de explotación minera
1. Relevamiento cartográfico del ruido de fondo en el lugar de la futura mina y en los lugares
donde podría producirse molestia.
2. Estimativa del nivel de ruido originado en cada fuente y del nivel compuesto de ruido en el
caso más crítico (todos los equipos funcionando simultáneamente).
3. Análisis de las direcciones predominantes de los vientos, topografía, vegetación e identificación de los puntos críticos (por ejemplo, áreas habitadas).
4. Previsión de los niveles de ruido en los límites del área de operación de la empresa y en
los puntos críticos.
5. Estudio de los límites legalmente admisibles de nivel de presión sonora y comparación con
los valores previstos.
6. Si fuere necesario minimizar el ruido, estudiar posibles medidas mitigadoras y estimar su
eficiencia en la reducción de ruido.
7. Seleccionar las medidas de control más adecuadas en función de su eficiencia, costo y de
otros posibles impactos ambientales que ellas podrían provocar o contribuir para minimizarlas.
8. Nueva previsión de ruido, evaluación de su importancia y de los impactos que pueden
todavía ser ocasionados (falta de confort ambiental).
9. Elaborar un plan de seguimiento (localización de los puntos de medida y frecuencia de las
mediciones).
301
302
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Cuadro 4 - El ruido en la gestión de proyectos de explotación minera
1. Relevamiento cartográfico del ruido de fondo y seguimiento en los lugares donde hay reclamos o molestia potencial.
2. Comparación con los patrones legales para la evaluación de la importancia de los impactos
y del nivel de atenuación requerido.
3. Estudio de las medidas mitigadoras posibles, pudiendo incluir, por un lado, soluciones de
ingeniería como la construcción de barreras protectoras o el cambio del trayecto de camiones y, por otro lado, acciones ante la comunidad.
4. Selección de las medidas de control más adecuadas, en función de su eficiencia, costo y de
otros posibles impactos ambientales que ellas podrían causar o contribuir para minimizar.
5. Implementación de las medidas.
6. Seguimiento.
consideración del ruido en un proyecto y en
una empresa de explotación minera ya existente. Una alternativa, o mejor, una posible
complementación al método expuesto en el
cuadro 3, es una simulación de la fuente de
ruido esperada instalándose un altoparlante de
igual potencia sonora y midiéndose los niveles
de presión sonora efectivamente observados
en diversos puntos de interés con diferentes
condiciones de propagación y atenuación. Con
ese método hasta se puede simular el efecto
de barreras físicas.
Las medidas para minimizar el ruido incluyen
dos tipos de estrategias, disminuir el ruido en la
fuente y aumentar el efecto de atenuación. La
reducción en la fuente es casi siempre la mejor
forma de evitarse problemas. Ya el efecto de
atenuación, puede ser obtenido o aumentando
la distancia o instalando barreras físicas. El
aumento de la distancia entre fuente y receptor
es difícil para una empresa ya existente, pero
puede ser una opción para nuevos proyectos.
Las barreras físicas acostumbran a ser la
solución más adoptada en esos casos. Los
estériles de la mina pueden ser usados para
construir barreras que usualmente deberían
ser nuevamente cubiertas de vegetación. La
propia instalación de barreras vegetales puede
también contribuir para aminorar el nivel de
ruido, además de ser recomendada para la
atenuación de otros efectos resultantes de la
explotación minera. En las carreteras urbanas, la instalación de barreras físicas duras
de concreto o plástico ha sido cada vez más
adoptada.
En un nuevo proyecto, la localización y orientación del frente de explotación, de las insta-
laciones de partido de piedras, de las pilas de
almacenamiento y de las vías de transporte
debe ser estudiada cuidadosamente. La dirección predominante del viento es factor a
ser tomado en cuenta obligatoriamente de
modo de disminuir no solamente el ruido sino
también problemas de contaminación atmosférica. Zoubof (1981) reporta reducciones de
NPS de hasta 15 dB(A) para instalaciones de
partido de piedras en posición rebajada con
relación a la topografía del entorno y de hasta
12 dB(A) como efecto reductor promovido
por barreras físicas como las construidas con
estériles, observando, sin embargo, que este
último efecto de atenuación se produce con
relación a receptores próximos, siendo muy
pequeña la mejoría obtenida para mediciones
ejecutadas en receptores distantes.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
Delanne, Y. 1981. Impact acoustique d’un
équipement ou d’un aménagement.
Problèmes méthodologiques. Bulletin
de Liaison des Laboratoires des Ponts
et Chaussées 112: 141-147.
Down, C. G.; Stocks, J. 1977. Environmental impact of mining. Applied Science
Publishers, London, 371 p.
Linehan, P.; Wiss, J. F. 1982. Vibration and
air blast noise from surface coal mine
blasting. Mining Engineering, April,
391-395.
Zoubof, V. 1981. Le bruit des carrières,
sa mesure et son impact. Bulletin de
Liaison des Laboratoires des Ponts et
Chaussées 112: 155-161.
303
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental CONTROL DE LA CONTAMINACION DEL AIRE *
Luis Enrique Sánchez
Departamento de Engenharia de Minas
Escola Politécnica da
Universidad de São Paulo
1. CONTAMINANTES
ATMOSFERICOS EN LA
EXPLOTACION MINERA
Los gases de detonación y de escape de
motores, de instalaciones de secado y de
generadores de electricidad movidos por combustibles líquidos, polvaredas provenientes de
la circulación de máquinas sobre pistas no revestidas, de las operaciones de fragmentación
y de clasificación de materiales, de pilas de
almacenamiento, del transporte de minerales
* Trabajo publicado en “Aspectos Geológicos de
Protección Ambiental”, Volumen I, UNESCO,
1995.
en carreteras y vías férreas y de instalaciones
de carga y descarga en terminales de desembarque, polvaredas provenientes del desmonte
de roca, gases y humos procedentes de instalaciones de pirometalurgia, prácticamente
todas las operaciones de explotación minera
emiten contaminantes atmosféricos.
Dependiendo del tipo de contaminante, los
mecanismos de circulación atmosférica pueden dispersarlos y transportarlos a diferentes
lugares, a veces bastante distantes del punto
de lanzamiento. En el distrito minero de Sudbury, Canadá, más de 60% de los elementos
emitidos son transportados a más de 60 km,
mientras que más de 97% del azufre es llevado
más allá de esa distancia. Combinado con el
oxígeno en forma de gas sulfídrico (SO2), el
azufre proveniente de los minerales sulfurados
contribuye a la formación de lluvias ácidas,
ACCIONES
EFECTOS
PROCESOS AMBIENTALES
dispersión de
material fragmentado
explotación
fragmentación
clasificación
almacenamiento
transporte
secado
calcinación
pirometalurgia
deposición en la
superficie foliar
IMPACTOS AMBIENTALES
deterioro de
la vegetación
en el suelo /
acumulación de
metales tóxicos
emisión de gases
y aerodispersoides
en residencias y
otras construcciones
contaminación con
sustancias tóxicas
menor producción de
biomasa
alteración de la
calidad del suelo
impacto sobre la fauna
pérdida del valor estético
riesgo para la
salud humana
suspensión en el aire
SO 2
disminución de
la visibilidad
concentración
deterioro de
la vegetación
lluvias ácidas
acidificación de
suelos y lagos
impacto sobre la fauna
CO 2
efecto invernadero
Figura 1 - Principales impactos de la explotación de minas en la atmósfera
305
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental fenómeno que tiene también como una de sus
principales causas la utilización de minerales
-carbón y petróleo- como combustible en usinas térmicas.
Como indicado en la figura 1, los procesos de
circulación atmosférica causan la dispersión,
la deposición, la suspensión o la concentración
de contaminantes en las capas atmosféricas
próximas al suelo (situación en la que pueden
ocasionar impactos sobre la salud humana
y la biota y el deterioro de materiales) o en
capas más altas (cuando contribuyen para
el efecto invernadero y para la formación de
lluvias ácidas).
Los contaminantes del aire pueden clasificarse en gases y aerodispersoides o material
particulado. Estos se definen como partículas
sólidas o líquidas de tamaño mayor que una
molécula (cerca de 0,0005 µm para CO2 o SO2
) hasta 500 µm, o sea 0,5 mm. Son aerodispersoides (i) humos y humaredas producidos
por combustión, como los humos metálicos y
la humareda proveniente de motores diesel;
(ii) polvaredas, definidas como partículas
sólidas producidas por la ruptura mecánica
de sólidos.
Cuanto menor sea una partícula, más tiempo
permanecerá en suspensión y por consiguiente
podrá ser transportada a mayores distancias.
El cuadro 1 muestra tamaños típicos de partículas y los tiempos teóricos para que caigan 1
m, según la ley de Stokes. Partículas muy pequeñas pueden, en la práctica, no sedimentar
nunca en una atmósfera seca. Ya en atmósferas húmedas pueden actuar como núcleos
de condensación de humedad y precipitar con
la lluvia. Dependiendo de su composición
química pueden llevar contaminación al suelo
y a las aguas. Además, una vez depositadas,
pueden ser movilizadas nuevamente y transportadas por las aguas o incorporarse a los
seres vivos.
Un punto importante en gestión de calidad del
aire es el tamaño de las partículas que pasan
por las vías respiratorias humanas y alcanzan
los pulmones, que son aquellas de tamaño
inferior a 10 µm y denominadas de fracción
inhalable (o respirable).
2. PATRONES DE CALIDAD DEL
AIRE
La reglamentación establece patrones de emisión y patrones de calidad ambiental (ambient
standards). Los primeros hacen referencia a la
cantidad o concentración máxima de contaminantes que puede ser emitida por determinada
fuente. Los patrones ambientales son ya concentraciones máximas de determinados contaminantes a nivel del suelo para la protección
de la salud humana, de la fauna, de la flora y
de los materiales.
Es interesante comparar patrones ambientales
con patrones de salud ocupacional, llamados límites de tolerancia. ¿Qué patrón debe ser más
rígido? La respuesta es que el patrón ambiental
debe ser más rígido, y ello por dos razones: (i)
Cuadro 1 - Tamaños típicos de emisiones atmosféricas de partículas
Tipo de partículas
Fajas de diámetros
Polvos de carbón
100 a 1 µm
1,1 seg a 168 min
Polvos de cemento,
fragmentaciónd e minerales
100 a 0,1 µm
1,1 seg a 142 horas
Cenizas voladoras
100 a 0,1 µm
1,1 seg a 142 horas
Humos de combustión de aceites
1 a 0,1 µm
168 min a 142 horas
Núcleos de combustión
0,1 a 0,01 µm
142 horas a 99 días
Polvos y humos metálicos
100 a 0,001 µm
1,1 seg a 3 años
Fuente: Ripley et al. (1978)
Tiempo teórico para caer 1m
306
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
los límites de tolerancia para salud ocupacional
se establecen para una exposición de 8 horas
por día para 6 días por semana, mientras que
para la población en general la exposición es
continua; (ii) al establecer patrones de exposición ocupacional se considera que el individuo
es, y debe ser, saludable, mientras que para la
población en general se debe necesariamente
tener en cuenta la presencia de grupos sensibles, como niños y personas de edad.
En Brasil, la primera reglamentación federal
estableciendo patrones de calidad ambiental
es el Decreto GM 231 del Ministerio del Interior,
de fecha 27 de abril de 1976. Posteriormente
el Decreto IBAMA 348 de fecha 14 de marzo
de 1990 y la Resolución CONAMA 03 de fecha 28 de junio de 1990 establecieron nuevos
patrones, en consonancia con los objetivos
fijados por el Consejo Nacional de Medio
Ambiente al aprobar el Programa Nacional de
Control de Calidad del Aire -PRONAR, a través
de la Resolución 05 de fecha 15 de junio de
1989. Los patrones ambientales nacionales
son mostrados en el cuadro 2, conjuntamente
con los patrones en vigencia en el Estado de
São Paulo, que a su vez son idénticos a los
patrones nacionales de 1976, mismo año del
Decreto Estadual 8468, que los estableció en
São Paulo.
Según la Resolución que instituyó el PRONAR,
patrones primarios de calidad del aire son
“las concentraciones de contaminantes que,
sobrepasadas, podrán afectar la salud de la
población, pudiendo ser entendidos como niveles máximos o tolerables de concentración de
contaminantes atmosféricos, constituyéndose
en metas de corto y mediano plazo”. Los patrones secundarios son ya “las concentraciones
de contaminantes atmosféricos por debajo de
los cuales se prevé un mínimo efecto adverso
sobre el bienestar de la población, así como
también el mínimo daño a la fauna y flora, a
los materiales y medio ambiente en general,
pudiendo ser entendidos como niveles deseados de concentración de contaminantes,
Cuadro 2 - Patrones de calidad del aire
CONTAMINANTE
PATRON FEDERAL a
PATRON ESTADUAL
b
Partículas en suspensión
(80 µg)
Partículas respirables
(µg)(maa)
Humareda (µg)
SO2 (µg)
CO (µg)
O3 (µg)
NO2 (µg)
primario
secundario
(São Paulo)
80 (mga)
240 (md)
60 (mga)
180 (md)
80 (mga)
240 (md)
50 (maa)
150 (md)
60 (maa)
150 (md)
80 (maa)
365 (md)
10 (max 8h)
40 (max 1 h)
160 (max 1 h)
100 (maa)
320 (max 1 h)
50 (maa)
150 (md)
40 (maa)
100 (md)
40 (maa)
100 (md)
10 (max 8h)
40 (max 1 h)
160 (max 1 h)
100 (maa)
190 (max 1 h)
80 (maa)
365 (md)
10 (max 8h)
40 (max 1 h)
160 (max 1 h)
-
mga = medio geométrica anual
maa = media aritmética anual
md = máximo diario
Fuentes: a
Resolución CONAMA 03/90
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental constituyéndose en meta de largo plazo”. Se
establecieron también tres clases para el encuadramiento de áreas del territorio nacional
con objetivos de calidad del aire compatibles
con el uso de esas áreas:
-
Clase I: áreas de preservación, esparcimiento y turismo;
-
Clase II: áreas donde el nivel de deterioro de la calidad del aire se limite al
patrón secundario;
-
Clase III: áreas donde el nivel de deterioro se limite al patrón primario.
En realidad, diversas áreas del territorio nacional presentan ya pésima calidad del aire, no
alcanzando los patrones preconizados para
la preservación de la salud humana. De este
modo, en los meses de invierno, la concentración de partículas respirables en Cubatão,
SP, puede algunas veces alcanzar 2000 µg/
m3, mientras que en la ciudad de São Paulo los
niveles de CO están regularmente por encima
de lo deseado.
La reglamentación también establece el método de muestreo para cada parámetro, lo
que es esencial para garantizar la calidad de
reproducibilidad de mediciones aisladas y de
programas de seguimiento.
Se establecieron también, por la Resolución
CONAMA 08/90, algunos patrones de emisión para fuentes fijas de combustión externa
(calderas, hornos, secadores, incineradores
y otros equipos). Estos patrones establecen
niveles máximos de emisión de partículas totales, humareda y dióxido de azufre en función
de la clase de calidad del aire.
3. ESTIMATIVA DE LA EMISION
DE CONTAMINANTES DEL
AIRE
los Estados Unidos de América, la EPA, han
sido ampliamente utilizados como la fuente
más confiable de estimación de factores de
emisión de los principales contaminantes del
aire para diversas actividades industriales.
Un factor de emisión es la media estadística
de la masa de contaminantes emitida por una
determinada fuente de contaminación por cantidad de material manipulado o procesado, y
se expresa usualmente en g/ton, o sea, masa
de contaminante por masa de material. Los
factores de emisión fueron obtenidos a partir
de datos empíricos -y a veces de formulaciones teóricas- para decenas de actividades
industriales, tales como quema de combustibles, incineración de residuos, evaporación,
fabricación de insumos y productos y hasta
incendios de bosques. Las estimaciones son
revisadas y actualizadas constantemente, en
función de más datos empíricos, de cambios
en los procesos tecnológicos, etc. (USEPA,
1985). Esta sección presenta los factores de
emisión de las principales actividades ligadas
a la industria mineral.
3.1. Caminos no pavimentados
El principal contaminante emitido por el tránsito
de vehículos en caminos no pavimentados es
el material particulado. Las partículas se colocan en suspensión en el aire luego de cada
pasaje de vehículo y, en función de su granulometría, humedad y ocurrencia de vientos,
sedimentará en las inmediaciones del camino
y será transportada a distancias variables. Estudios empíricos mostraron que otros factores
influyen en la emisión, tales como la velocidad
de los vehículos, su peso e inclusive el número de neumáticos. La siguiente expresión se
aplica a la emisión de material particulado en
caminos no pavimentados:
(kg/km recorrido)
Al proyectarse una nueva mina es necesario
conocer de antemano la calidad del aire en su
área de influencia. En un estudio de impacto
ambiental, por ejemplo, es preciso describir la
calidad del aire antes de la implantación de la
empresa y su probable calidad futura. Para ello
se debe partir de los tipos y de las cantidades
de contaminantes del aire emitidos por todas
las fuentes ligadas a la empresa.
donde:
Estudios desarrollados o patrocinados por la
agencia federal de protección ambiental de
W = peso medio del vehículo (ton)
K = multiplicador de tamaño de partícula (no
dimensional)
s = tenor de limo (ø < 75 µm) del material
de la superficie de la pista (%)
S = velocidad media del vehículo (km/h)
307
308
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
w = número medio de neumáticos
p = número de días al año con precipitación
pluviométrica por encima de 0,254 mm
el multiplicador de tamaño aerodinámico es
dado por la siguiente tabla:
y en descarga batelada:
donde:
K = multiplicador de tamaño de partícula (no
dimensional)
mientras que la faja de valores en la cual se
aplica la ecuación es la siguiente:
s = tenor de limo (ø < 75 µm) del material
(%)
parámetros
tenor de limo
velocidad
peso de los
vehículos
número de
neumáticos
faja de variación
4,3 a 20%
21a 64 km/h
U = velocidad media del viento (m/s)
2,7 a 142 ton
M = tenor de humedad del material (%)
4 a 13
Y = capacidad del tacho (m3)
El tenor de limo puede medirse a través del
análisis granulométrico del material del piso
de minas semejantes, o del suelo que existe
en la futura mina, aunque este último valor
no corresponda a todas las pistas internas
cuando los vehículos circulan en áreas de roca
o con revestimiento de cascajo para mejorar
el drenaje de las pistas, lo que es común en
explotación de minas; valores medios son
suministrados en la tabla a seguir:
tipos de actividad
tenor de
limo
canteras
14,1%
extracción de arena
4,8%
minas de carbón
(a) vías de transporte
8,4%
(b) área de explotación
17%
pista revestida con pedregullo 9,6%
H = altura de la descarga (m)
el multiplicador de tamaño de partícula para
descarga continua es dado por la tabla siguiente:
mientras que el multiplicador de tamaño de
partícula para descarga por batelada es dado
por la tabla siguiente:
Ecuaciones más simples fueron adaptadas
para la situación brasileña por la FEEMA
-Fundación Estadual de Ingeniería del Medio
Ambiente, del Estado de Río de Janeiro (Braile
et al., 1978). De modo que, para carreteras no
pavimentadas el factor de emisión puede ser
calculado a través de la expresión:
3.2. Pilas de agregados
La constitución y la recuperación de mineral
particulado de pilas de almacenamiento y de
pilas intermedias es una operación con gran
potencial de emisión de partículas, particularmente cuando el material se arroja a partir de
cintas transportadoras. La ecuación que suministra el factor de emisión para la formación de
pilas en descarga continua es la siguiente:
donde:
S = velocidad media del vehículo (km/h)
s = tenor de limo (%)
p =
número de días en el año con precipitación mayor de 0,254 mm
309
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental Para pilas de almacenamiento se propone la
siguiente expresión simplificada:
3.4. Otras fuentes
El cuadro 3 muestra factores de emisión para
diversas operaciones en una mina, indicándose también el factor de confianza en los valores
presentados (creciente de D a A).
donde:
P = índice anual de precipitación pluviométrica, considerando 100 para Río de
Janeiro
3.3. Erosión eólica de pilas activas
La emisión de pilas de suelo, roca o agregado
puede ser estimada a través de la expresión:
donde:
s = tenor de limo
p = número de días al año con precipitación
superior a 0,254 mm
f=
porcentaje de tiempo en que la velocidad
del viento excede 5,4 m/s
4. DISPERSION DE
CONTAMINANTES DEL AIRE
Conocer la cantidad de contaminantes emitida
por determinada fuente no es suficiente para
prever la futura calidad del aire debido a la
instalación de una nueva actividad. En este
caso, importa saber las futuras concentraciones de contaminantes en puntos de interés,
por ejemplo áreas habitadas. Una vez emitidos los contaminantes son transportados por
el aire, pudiendo diluirse, concentrarse o ser
transportados a grandes distancias, en función
de las condiciones atmosféricas.
La previsión de la concentración de un contaminante en determinado punto en el tiempoy
en el espacio, puede ser hecha con la ayuda
de modelos matemáticos que relacionan las
cantidades emitidas con los procesos de circulación atmosférica. Hoy existen modelos
complejos para diversos tipos de condiciones
atmosféricas y topográficas, disponibles como
softwares de bajo costo o inclusive de dominio
público.
Cuadro 3 - Factores de emisión para operaciones de explotación de minas
y fragmentación
Operación
Factor de emisión
PTS
PM 10
Perforación húmeda
0,4
Detonación (*)
961A 0,8/D1,8M1,9
Descarga de caja de camión0,17
Descarga por cinta
transportadora
0,17
Descarga de cuchara de
pala mecánica
29,0
Unidad
Confianza
0,04
0,2xPTS
0,008
g/ton
libras/detonación
g/ton
E
D
D
0,05
g/ton
E
n.d.
g/ton
E
PTS = partículas totales en suspensión
PM10 = fracción respirable Ø < 10 µm
(*) A = área detonada (pies cuadrados); D = profundidad de los agujeros (en pies); M = tenor de humedad
(usualmente 1 a 2 %)
n.d. = no disponible
Fuente: USEPA (1985)
310
II Curso Internacional de Aspectos Geológicos de Protección Ambiental
Para comprender conceptualmente el fenómeno de dispersión podemos echar mano de
un modelo simplista, asumiendo que una tasa
constante de emisión P (masa/tiempo) entra
en un volumen de aire ambiente moviéndose
en cierta dirección constante con velocidad
también constante U. Otra hipótesis simplificadora es que la capa de aire en movimiento está
confinada a una altura h (lo que, en condiciones
reales, puede ser debido a la presencia de una
capa estable por encima de esa altura) y tiene
un ancho w (ancho aquí se define como la dirección perpendicular a la dirección del viento).
Este modelo asume entonces condiciones
estacionarias, en que P, U, h y w no varían con
el tiempo. El modelo debe asumir todavía que
las emisiones se mezclan completa e instantáneamente con el aire disponible para dilución,
y que los contaminantes son químicamente
estables, o sea, no reaccionan ni se degradan
luego de vertidos. En estas condiciones el
volumen V de aire que pasa sobre el área por
unidad de tiempo es igual al producto de la
velocidad por el área, o sea:
V = U.h.w
[m3/s]
mientras que la concentración del contaminante emitido será dada por la masa lanzada al aire
por unidad de tiempo dividida por el volumen
disponible para dilución, o sea:
c = P/V = P/(U.h.w)
[kg/m3]
Los casos reales son, sin embargo, mucho más
complejos, como se pudo constatar cuando
efectuados los primeros estudios de dispersión
atmosférica de contaminantes, en los años 20.
Trabajos experimentales indicaron que, en
determinadas condiciones, los contaminantes
aguas abajo del punto de emisión se distribuyen en una curva normal perpendicu
