PROYECTO DE INVESTIGACION A. INFORMACIÓN GENERAL 1. TÍTULO DEL PROYECTO ALTERNATIVAS DE TRATAMIENTO DE DRENAJES ÁCIDOS DE MINA (DAMs) EN BASE A LA CARACTERIZACION DE MATERIALES Y EFLUENTES DE LOS PASIVOS AMBIENTALES MINEROS (PAMs) QUE CONTAMINAN A LOS TRIBUTARIOS LOCALIZADOS AL ENE DE LA PRESA PASTO GRANDE, REGIÓN MOQUEGUA 2. ÁREA PRIORITARIA TRATAMIENTO DE EFLUENTES DE AGUAS ÁCIDAS ODS N° 6: Agua limpia y saneamiento 3. ÁREA DE CONOCIMIENTO GEOQUÍMICA RESTAURACION 4. LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO (donde se llevará a cabo el proyecto) Departamento Provincia Distrito MOQUEGUA CARUMAS 5. MARISCAL NIETO TIPO PROYECTO EXPLORATORIO- APLICATIVO, EXPERIMENTAL 6. 24 7. DURACIÓN DEL PROYECTO Meses PRESUPUESTO TOTAL DEL PROYECTO Aporte Fondo para la Investigación S/ 3’000,000.00 8. COMPOSICIÓN DEL EQUIPO TÉCNICO DEL PROYECTO a. COORDINADOR NOMBRE Profesión / Especialidad Hernando Doctor – Núñez del Ingeniero Prado Geólogo. Maestría en gestión ambiental b. CARGO Director investigador N° Horas/mes 120 Años de experiencia FUNCIÓN Investigación 19 Coordinador/ responsable Definición de cargos y funciones del equipo técnico/ co-investigadores - tesistas NOMBRE Profesión / Especialidad CARGO Diogenes Uceda Herrera PHD Metalurgia Investigador Arquimedes Vargas Ing. Geólogo Luque Mariel Chauca Valdez Lic, Química Israel Turpo Ingeniero de Phuño MInas Años de N° de experiencia FUNCIÓN Horas/mes en investigación 40 20 Coordinador con Univ. Laurentiana Investigador 40 2 Recopilación y análisis de información Tecnico/ Laboratorio 40 2 Responsable pruebas y test laboratorio/ interprertación Catastro 20 Responsable comunicaciones Tesista invetigador B. MEMORIA TÉCNICA DEL PROYECTO 9. Resumen del Proyecto La región Moquegua tiene desde el año 1 989, un embalse de agua denominado “Proyecto Espacial Pasto grande” que consistió en regular las aguas del río Vizcachas, las que son trasvasadas a la cuenca del río Moquegua para multiples usos y desarrollo de proyectos agricolas. Algunos hitos importantes son: siembra de alevinos de Truchas en el año 1991, en abril del año 1995 se inicia las operaciones, en el año 2005 comienza la llegada de aguas con contenido de minerales (Fosfatos, Nitratos y otros), que dieron lugar a la proliferación de microalgas y al início del fenómeno de eutrofización y un año despues (2006) se reporta una gran mortandad de los alevinos; posteriormente desde el año 2008, se comprueba la llegada de aguas de tres ríos tributarios (Antajarane, Millojauira, Cacachara - Patara) con contenido metálicos, Drenajes ácidos). Por otro lado, se conoce el desarrollo de actividades mineras en el nevado Milloco, nacientes del rio Vizcachas, en el año 1985 se cierra las operaciones de la mina subterránea Cacachara, cuyos relaves eran vertidos al rio del mismo nombre; en el año 2000 Inicia operaciones la Compañia Minera ARUNTANI SAC (Mina Santa Rosa) y luego en el año 2005 se inicia la explotación del Yacimiento Tucarí. Ante los multiples reclamos de las comunidades cercanas a la presa por la contaminación de las aguas, se ha generado varios conflictos por la desconfianza de la población frente a la Minería y las preocupaciones existentes por los impactos ambientales, que dan lugar a la contaminación del agua y disminución de la disponiblidad del recurso, lo que se ha visto reflejado por la pérdida de bofedales y otras afectaciones. Los Objetivos son identificar las alternativas de tratamiento de los efluentes a partir de la caracterización de los materiales mineros de los Pasivos Ambientales Mineros (PAM); Caracterizar los tipos de materiales (desmontes, Pads de lixiviación , relaves, Tajo etc), analizar el potencial de generacion de drenajes ácidos de los PAMs existentes en las zonas de estudio. La parte experimental permitirá determinar el tratamiento óptimo de los efluentes comparando su efectividad según criterios económicos. El proyecto abarca la zona del embalse de Pasto Grande, que es alimentado por tres ríos tributarios ya mencionados, cuyas aguas discurren desde la parte oriental donde se localizan los Pasivos Ambientales Mineros (PAM) de las minas Cacachara y Santa Rosa (Anexo 2). El proyecto considera dos zonas y comprende las siguientes actividades: - Reconocimiento y cartografia de la zona de PAMs, tipo de materiales y de efluentes, muestreo y análisis de muestras representativas según el dimensionamiento. - Caracterización físico-quimica de los efluentes ; Mediciones de campo multiparametros y Análisis de las muestras de agua - Caracterización geoquímica de los materiales mineros y residuos mineros para el manejo preventivo y reducir la generación de aguas ácida, Los ensayos comprenden pruebas estáticas (test ABA, NAG); pruebas de lixiviación (test SFE, SPLP); Pruebas cinéticas (TCH) y estudios mineralógicos con difreatometria de Rayos X. -Ensayos de laboratorio de los efluentes para comparar los resultados de los análisis de las aguas de los diferentes ríos; evaluar alternativas de tratamiento de efluentes y comparar su efectividad en base a aspectos económicos. - Seleccionar el tratamiento óptimo para la atenuación y control de los efluentes DAM El proyecto pretende contribuir con la mejora de la calidad de agua del embalse de Pasto Grande (PG), teniendo en cuenta la importancia estratégica para el desarrollo de la región y mejorar la calidad de vida de la población de Moquegua. 10. Palabras Clave Geoquimica, DAM, PAM, aguas ácidas, embalse 11. INVESTIGACIONES RECIENTES Aduvire., O. (2006) Drenaje Ácido de Mina: Generación y Tratamiento”, Madrid: Instituto Geológico y Minero de España. Edición IGME. Código: SID-63187. Publicación Electrónica 136pp. Aduvire ., O (2012) Control de la generación ácida en minería. INGEOPRES, 212, pp. 20-24, ISSN 1136-4785. ADUVIRE, Osvaldo y otros (2006ª) “Efluentes de Mina: predicción, generación, caracterización, hidrogeoquímica y atenuación natural”. Minería & Medio Ambiente. Lima, año 2, número 7, pp.12-22. (2006b) “Efluentes de Mina: predicción, generación, caracterización, hidrogeoquímica y atenuación natural II Parte”. Minería & Medio Ambiente. Lima, año 2, número 8, pp.12-22. GARCÍA, Sebastián (2013) Modelación del potencial de drenaje ácido de botaderos: calibración a partir de celdas húmedas y granulometría. Memoria para optar al título de Geólogo. Santiago de Chile: Universidad de Chile, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas. Li, Sergio (2013) Medición del potencial de generación de agua ácida para un relave en la zona central del Perú y sus necesidades de neutralización. Tesis de licenciatura en Ciencias e Ingeniería con mención en Ingeniería de Minas. Lima: Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP), Facultad de Ciencias e Ingeniería. LÓPEZ PAMO, Enrique., ADUVIRE, Osvaldo., y BARETTINO,. Daniel (2002) “Tratamientos pasivos de drenajes ácidos de mina: estado actual y perspectivas del futuro”. Boletín Geológico Minero. Madrid, número 113. MINEM ( ) Guía Ambiental para el Manejo de Drenaje Ácido de Minas publicada por el Ministerio de Energía y Minas (MINEM). MINEM ( ), Protocolo de Monitoreo de Agua y Efluentes (MINEM) MONTESINOS., L. M (2107) Caracterización de efluentes de mina para la elección de las alternativas óptimas para su tratamiento, Tesis IM, PUCP. P.87 PRICE, W.A. (1997) Draft Guidelines and Recommended Methods for the Prediction of Metal Leaching and Acid Rock Drainage at Minesites in British Columbia. Reclamation Section, Energy and Minerals Division, British Columbia Ministry of Employment and Investment. Smithers, B.C., Canada. 160p. PRICE, W. A. (2009) “Prediction Manual for Drainage Chemistry from Sulphidic Geologic Materials”. MEND Program. CANMET Mining and Mineral Sciences Laboratories. British Columbia, Canada. 579 pp. PUIG, Sandra (2014) Hydrogeological characteristics and numerical modeling of groundwater flow and contaminant transport in the Folldal mining site: Effects of acid mine drainage on groundwater. Master Thesis in Geosciences. University of Oslo- Norway, Faculty of Mathematics and Natural Sciences. KUYUCAK, Nural (2006) Tratamiento de efluentes mineros “prácticas convencionales, desafíos ambientales & temas clave”. Material del Curso de especialización en Cierre de Minas y Pasivos Ambientales. Lima: Pontifica Universidad Católica del Perú (PUCP) y Proyecto Peruano Canadiense –PERCAN. Consulta: 25 de enero del 2017. https://es.scribd.com/document/332109418/amdtreat-presentacion UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY (US EPA) (1994) EPA Method 1312: Synthetic Precipitation Leaching Procedure(SPLP) 12. JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO Las fuentes de agua son un recurso estratégico para el futuro de los países en vis de desarrollo. La actividad minera es uno de los principales motores económicos en nuestro país. En el año 2015 las exportaciones mineras alcanzaron los US$18,832 millones, lo que representó un 61.85% del total de las exportaciones peruanas y un aporte al PBI del 15.5%; Boletín Estadístico del Subsector Minero – MEM. La transferencia de recursos generados por la minería a las regiones, alcanzó los S/. 2,994 millones. Las estadísticas señalan que existen 212 conflictos sociales registrados en el mes de diciembre del 2016, 146 son de carácter socioambiental y de estos, 95 están relacionados propiamente con la actividad minera; Reporte de Conflictos Sociales N°154 de la Defensoría del Pueblo, (2016: 6-20). El tema de contaminación ambiental relacionado a la minería, se sintetiza específicamente en dos aspectos, la gestión del recurso hídrico y los cierres de mina y los drenaje ácido generados en los PAMs. Los Drenajes ácidos (DA), son una de las principales fuentes de contaminación de las aguas superficiales y subterráneas en el mundo su ciclo de duración abarca cientos de años. Los DA son tóxicos en diverso grado para el hombre, la fauna y la vegetación, al contener metales disueltos y constituyentes orgánicos solubles o insolubles” 13. DIAGNÓSTICO La contaminación ambiental ha sido un factor importante para la desconfianza de la población frente a la Minería. Las preocupaciones existentes en la temática ambiental, se ven reflejadas en un alto índice de conflictividad social. a. Problema Central: b. Causas: Los multiples reclamos de las comunidades por la contaminación de las aguas y las medidas administrativas (mas de 100) del OEFA, para la operación ……. una de las minas de la compañía mniera Aruntani, fueron justificadas y el MEM procedio a retener un monto para la remediación de los PAMs;, a nivel mundial se remarca en varias publicaciones científicas, que los efluentes de mina y sobre todo los efluentes ácidos son el mayor problema ambiental que enfrenta la industria minera a nivel mundial. Cierres de mina mal realizados; trabajo deficiente Malos planes de cierre, aprobados por el MEM c. Consecuencias o efectos: La contaminación de las fuentes de agua, especificamente tres tributarios (Millohajuira, Ancasana, )que desembican en la Presas Pasto Grande La perdida de calidad de aguas en la presa, lo que se traduce en la perdida de bofedales, degradación de los suelos; desaparición de la fauna ictiológica del lugar. Llegada de sedimentos contaminados con metales a la represa, lo que origina la presencia de materiales en los bordes, cuando disminuye el caudal, los cuales son arrastrados por el viento dando lugar al deterioro de los pastos naturales. d. Hipótesis del proyecto A través de este proyecto de investigación es posible elegir un tratamiento óptimo de los efluentes a partir de una adecuada caracterización de los materiales mineros y de los efluentes. La caracterización física-química de los drenajes y la caracterización geoquímica de materiales mineros y las pruebas de laboratorio, permitirá la elección de un tratamiento efectivo para el control de los DAMs) y la mitigación de los impactos ambientales. 14. OBJETIVOS Y ENTREGABLES Propósito del Proyecto (Objetivo General) Entregable Final (bien, servicio o proceso) El objetivo fundamental es prevenir la formación los drenajes Acido de Mina (DAM), por su alta toxicidad y duración, en cualquier etapa de la Informe con la recomenaciondel tratamiento vida de la mina, o de los PAMs. óptimo, descripción detallada de los PAMs, Caracterización Geoquímica de los materiales y mapas con la localización de muestras residuos para prevenir y reducir la generación de (Plataforma SIG), tabla con los resultados de agua ácida. análisis y gráficos de interpretación del potencial de generación de DAMs. La optimización de los costos de tratamiento teniendo como base la caracterización físicaquímica de los drenajes. Componentes del proyecto Componente 1 Reconocimiento y Levantamiento de la zona Entregables de pasivos mineros en las Intermedios: dos zona de estudio, caracterización del tipo de materiales y de efluentes Un informe preliminar con el diagnóstico inicial de las dos zonas de estudio; el detalle de la cartografía de los tipos de depósito, relación con el drenaje, dimensionamiento y muestreo. Caracterización geoquímica de los materiales y residuos mineros para el manejo preventivo y reducir la generación de aguas ácida. Entregables Intermedios: Las Pruebas comprenden; Componente 2 Pruebas Estáticas: ABA y NAG Test Informe parcial con los resultados de la Pruebas para predecir el potencial de generación de DAMs. Pruebas de Lixiviación: Test SFE, SPLP Pruebas TCH. Cinéticas: Test Mineralogía: Microscopia y Difractometro Rayos X Caracterización físicoquímica de los efluentes de Drenaje Acido; Entregables 2.1 Mediciones de campo Intermedios: multiparametros en un ciclo hidrológico del caudal: . pH Componente 3 • Acidez/alcalinidad • Contenidos de metales totales y disueltos Informe preliminar con el diagnóstico de los efluentes; tablas de los resultados de mediciones y análisis e interpretación para la prevención y control. • Conductividad • Potencial Redox 2.2Análisis del contenido de metales (totales y diseltos) de las muestras de agua Componente 4 Medidas de control de los Drenajes Acidos 4.1 Medida secundaria; desviar las aguas e impedir Informe con la medidas de control, incluyendo mapas de detalle de la colecta y otros. el contacto con los Entregables depósitos que son fuente y Intermedios: tiene alto potencial de generación de acidez 4.2 Diseñar la colecta y proponer tratamientos activos (netralización etc.) Tratamiento de Aguas Acidas Entregables Intermedios: 5.1 Ensayos de laboratorio 5.2 Compararación de los resultados de los análisis de las aguas de los ríos Componente 5 5.3 Evaluar alternativas de tratamiento de efluentes y comparar su efectividad en base a aspectos económicos Informe Final Dos publicaciones científicas 5.4 Seleccionar el tratamiento óptimo para la atenuación y control de los efluentes DAM 15. METODOLOGÍA EN EL PROYECTO En este proyecto se seguirá la siguiente metodología: - Ofiomatica para obtención de imagenes satelitales, mapas catastrales (elaboración de una Plataforma SI) capas con mapas bases, geólogia, alteraciones, cartografia de los depósitos de materiales mineros Delimitación de las subcuencas hidrográficas, las quebradas y los puntos de muestreo. - Trabajo de campo y gabinete, que comprende: La cartografia de los PAMs y muestreo de los materiales en los diferentes tipos de depósitos (Desmonte, Relavera, pads d elixiviación, Tajo etc.) La caracterización Geqoquimica de los materiales para evaluar el potencial de generación ácida empleando criterios de fácil interpretación (relación ácido/base). Pruebas para la predicción de generacion de DA: Estaticas, de lixiviación, cineticas y mineralogía. - Laboratorio, pruebas experimentales para determinar el tratamiento óptimo de los DAMs, incluye los ensayos de laboratorio, utilizando el método original de neutralización directa y un método alternativo de neutralización secuencial. Descripción de la parte experimental Se deberá proceder a la caracterización de materiales y efluentes provenientes de los Pasivos Ambientales Mineros (PAMs) descritas en los anexos 1 y 2, y la elección de alternativas de tratamiento teniendo en cuenta la optimización de los costos de tratamiento. Tenemos las siguientes etapas: 1.Caracterización geoquímica de los materiales mineros, desmontes, escombreras, pads de lixiviación o relaveras; estos comprenden: Pruebas Estáticas, cuyo objetivo fundamental es la caracterización del potencial de generación de ácido. Esta prueba define el balance entre los minerales potencialmente generadores de ácido y aquellos potencialmente consumidores de ácido; las Las pruebas de lixiviación se realizan para evaluar el potencial de lixiviación de metales, osea determina el total de componentes solubles; Pruebas cinéticas para determinar el comportamiento geoquímico del material a través del tiempo, estos ensayos tienen la finalidad de confirmar el potencial de generación de acidez de los materiales y predecir la calidad de las aguas de drenaje cuando estos son sometidos a condiciones meteorológicas controladas y como ensayo complementario la composición mineralógica para predecir la quimica de los drenajes y como ayuda a interpretar las pruebas anteriores. 2.La caracterización de los efluentes mediante la toma de parámetros fisicoquímicos, la determinación del contenido de metales totales y disueltos; ante la presencia de aguas ácidas es necesario realizar una correcta caracterización del efluente pues esto influirá directamente sobre la elección del método de tratamiento a emplear, el consumo de reactivos etc. 3. La aplicación de una serie de ensayos de laboratorio, utilizando el método original de neutralización directa y un método alternativo de neutralización secuencial que contempló la separación de sólidos en etapas intermedias. 4.Para el control de los DAM se requiere medidas de control secundario: Estas medidas cuando el DAM ya se ha generado. El objetivo principal es impedir o desviar la entrada del agua a las fuentes, de acidez para evitar la migración del DAM; las Medidas de control terciario: Estas medidas están orientadas a colectar y tratar el DAM. L 5. Las técnicas de tratamiento de las aguas ácidas, consisten en tratamientos activos como neutralización, osmosis inversa, intercambio iónico, etc. 6. La Elección de la alternativa óptima de tratamiento, se realizará comparando la eficiencia de ambos métodos (Directo y Secuencial), en base a aspectos económicos, principalmente ligados al consumo de cal y tomando como base la caracterización de materiales y efluentes propios de los PAMs. 16. IMPACTOS ESPERADOS a. Impactos Económicos La transcendencia del Desarrollo Económico y Social de la región está estrechamente ligado al mantenimiento y mejoramiento de la infraestructura hidráulica, y asegurar el abastecimiento y mejorar la calidad de las aguas del embalse Pasto Grande; Esta misión está a cargo del organismo “Proyecto Especial Pästo Grande (PERPG)” que está abocado a bscar soluciones al cporblema d ela calidad del recurso hídrico, y uniendo esfuerzos con varias instituciones (UNAM, SERFOR) buscando soluciones a la problemática de la contaminación de las aguas del Embalse; se piensa ejecutar un proyecto de Inversión Pública (PIP) para el tratamiento de las aguas con la finalidad de obtener agua de calidad para una agricultura sostenible y competitiva. La Región Moquegua, presenta zona áridas, la escasez de recursos hídricos es una realidad, que afecta a la población. b. Impactos Sociales A través de las implicancias del proryecto, los resultados tendrán incidencia en le mejoramiento del abastecimiento de agua para uso poblacional, de las ciudades de Moquegua e Ilo. También se Mejorará el riego en los valles de Torata, Moquegua e Ilo. La ampliación de la frontera agrícola en las pampas: Estuquiña, San Antonio, Jaguay-Rinconada y Lomas de Ilo, generará nuevas oportunidades de trabajo. La población se veria beneficiada al asegurar disponibilidad y la calidad de las aguas para los agricultores y las que se tratan para la potabilización c. Impactos en Tecnología d. Impactos Ambientales Se busca la protección de la calidad del agua e incremento de la disponibilidad de los recursos hídricos mediante la investigación y adaptación de nuevas tecnologías. Se busca mitigar los impactos hidrológicos y ambientales; Al no existir un Estudio de Impacto ambiental (EsIA), no fueron identificados los impactos que ocasionarían las acciones del proyecto durante las etapas de planeamiento, construcción y operación del embalse. Con la determinación de un tratamiento óptimo para el controlar la generación de aguas acidas, la alimentación de los tributarios tendrá mejor calidad de agua y se mitigará el deterioro de la calidad de agua superficial. Se comprobará si la coloración amarilla marrón rojiza, producto de los óxidos de fierro y magnesio, es de origen de aguas acidas naturales, de los ríos Millojahuira, Antajarane y Cacachara. Se planterá medidas de control para la gestión de los Pasivos Ambientales mineros en la zona de Alimentación de las cuencas en las dos zonas de estudio. 17. PRESUPUESTO 18. CRONOGRAMA DE TRABAJO
