Geodisponibilidad y Biodisponibilidad en Residuos Mineros

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Geodisponibilidad y biodisponibilidad de metales en residuos mineros, aguas,
suelos, sedimentos y peces. Evaluación y análisis de riesgo para el
medioambiente. Zona de Calingasta....
Technical Report · March 2011
DOI: 10.13140/RG.2.2.11146.16321
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Roberto Lorenzo Rodríguez Pacheco
Spanish National Research Council
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Proyecto PNUD ARG/07/008: Evaluación detallada y diseño del plan de remediación de las escombreras derivadas de la actividad de
extracción de sulfatos en Calingasta, Provincia de San Juan. Argentina
INFORMES DE GEODISPONIBILIDAD,
BIODISPONIBILIDAD
Y EVALUACIÓN Y ANÁLISIS DE RIESGO PARA EL
MEDIOAMBIENTE. ZONA DE CALINGASTA.
PROVINCIA DE SAN JUAN. ARGENTINA.
Autor: Dr. Ing. Roberto Rodríguez Pacheco
Marzo de 2011
1
Proyecto PNUD ARG/07/008: Evaluación detallada y diseño del plan de remediación de las escombreras derivadas de la actividad de
extracción de sulfatos en Calingasta, Provincia de San Juan. Argentina
Índice
Abstract
4
Resumen
4
1
Introducción
6
2
Conceptos fundamentales
9
2.1.
Metales pesados y elementos trazas
14
2.2
Clasificación de los elementos mayoritarios y trazas
14
3
Área de estudio
18
4
Objetivo general
20
4.1
Objetivos particulares
20
5
Materiales y métodos
22
5.1
Metodología de trabajo
22
5.2
Métodos
23
6
Resultados
27
6.1
Caracterización petrológica y mineralógica
27
6.2
Composición mineralógica de los residuos por el método de DRx
33
6.3
Capacidad de generación de acidez de los residuos
35
6.4
Clasificación de los residuos mineros de la zona de Calingasta, San Juan,
Argentina
36
6.5
Ensayos TCLP
38
6.6
Composición química de los sedimentos del lecho del Río Los Patos
41
6.7
Ensayo de lixiviación con agua en sedimentos del lecho del Río Los Patos
43
6.8
Ensayo de lixiviación con EDTA en sedimentos del lecho del Río Los
Patos
45
6.9
Composición química de las aguas superficiales
45
6.10
Composición química de las aguas subterráneas
46
6.11
Caracterización y evaluación de la calidad del aire
48
6.12
Bioacumulación en plantas
49
2
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extracción de sulfatos en Calingasta, Provincia de San Juan. Argentina
6.13
Bioacumulación en peces
50
7
Drenaje ácido de rocas (DAR)
53
7.1
Proceso geoquímico de generación del DAR asociado a los residuos
mineros
53
8
Geodisponibilidad, bioacumulación y riesgo ambiental
58
8.1
Caso 1. Río Los Patos: geodisponibilidad, bioacumulación y riesgo
ambiental
59
8.2
Caso 2. Escombrera 5: geodisponibilidad, bioacumulación y riesgo
ambiental
66
9
Riesgo ambiental
73
9.1
Riesgo para las masas de agua superficiales
73
9.2
Riesgo para la población
77
10
Conclusiones
80
11
Recomendaciones para el cierre y remediación de las escombreras
82
12
Agradecimientos
83
113
Referencias
84
3
Proyecto PNUD ARG/07/008: Evaluación detallada y diseño del plan de remediación de las escombreras derivadas de la actividad de
extracción de sulfatos en Calingasta, Provincia de San Juan. Argentina
ABSTRACT
In this report the characterization and comprehensive assessment of mining waste in
Calingasta area are presented. Provincia de San Juan. Republic of Argentina. This study
includes: mapping and inventory, petrology and mineralogy, chemical composition, acid basic
accounting, classification of mining waste into inert or hazardous materials, US-EPA TCLP
tests, chemical composition of sediments from the riverbed Los Patos, leaching test with
water using the riverbed sediments Los Patos, EDTA leaching test with sediments from the
riverbed Los Patos, chemical composition of surface water from different rivers, chemical
composition of groundwater, characterization and evaluation of air quality, bioaccumulation
in plants and fishes, acid rock drainage (ARD), geochemical DAR generation process
associated with mining waste, geoavailability, bioaccumulation and environmental risks of
mining waste, and furthermore two cases of study (1-Río Los Patos and 2- a mine dump)
analyzing geoavailability, bioaccumulation and environmental risk in surface water and the
population due to mine wastes.
The results show that mining wastes, stored in the mine dump of Calingasta, according to
their pH, sulfur composition and net acid generation potential are classified as hazardous
waste according to the criteria of the European Directive (2006/21/EC).
RESUMEN
Los objetivos del presente informe son: 1) evaluar la geodisponibilidad de diferentes
elementos y sustancias contaminantes asociadas a los pasivos ambientales mineros (PAM)
representados por las escombreras de pizarras resultados de la extracción de sulfatos en la
zona minera de Calingasta, Provincia de San Juan, Argentina, 2) la biodisponibilidad asociada
a los residuos y sedimentos de las masas de aguas superficiales, 3) análisis y evaluación del
riesgo para el medio ambiente.
Para la materialización de los objetivo se ha efectuado la cartografía de los PAM de la zona,
así como el muestreo y análisis químico físico de residuos mineros, sedimentos y aguas
superficiales y subterráneas. Se determinó el potencial de generación de acides en tres
muestras de los residuos mineros almacenados en las escombreras. Además, se han realizado
los ensayos de lixiviación de nueve muestras de residuos sólidos por el método TCLP y de
lixiviados con EDTA en tres muestras de sedimentos del Río Los Patos para ver su capacidad
de liberación de sustancias contaminantes al medio ambiente. Así como la medida de la
concentración de elementos trazas y macronutrientes en flora (Juncos) y fauna (peces). Los
residuos mineros se caracterizan por un pH inferior a cuatro, lo que los clasifica como
residuos extremadamente ácidos. Presentan un potencial neto de generación de acides alto. El
contenido de azufre es superior al 1,5%. Estos valores son confirmados por la composición
mineralógica de los residuos pues en todas las escombreras se ha registrado la presencia de
jarosita y yeso indicativo de la existencia drenaje acido de roca (DAR). Este resultado además
está confirmado por la acides (pH=4.73) y el contenido de metales y elementos trazas de un
manantial existente en la base de la escombrera 5b.
Los resultados muestran que los residuos mineros incluidos en el TDR almacenados en las
escombreras de Calingasta de acuerdo a su pH, composición en sulfuro y potencial neto de
generación de acides se clasifican como residuos peligrosos considerando los criterios de la
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Directiva Europea (2006/21/CE) sobre los residuos de la industria extractiva y el real decreto
975/2009 de España, que se refiere a la adaptación de la citada directiva al contexto español
(ver detalles en el informe). A pesar de esta clasificación como residuos peligrosos hay que
señalar que el potencial de lixiviación de metales y elementos trazas obtenidos mediante el
ensayo TCLP en los residuos de las escombreras es bajo, considerando el criterio de riesgo
utilizado por la US EPA.
En ninguno de los casos se aprecia que el agua superficial supere los límites establecido en la
calidad de agua para la cría de peces.
Las concentraciones en las plantas medidas en ninguno de los casos superan los valores
umbrales establecidos en los niveles de referencia empleados de acuerdo a los niveles de
referencias utilizados a nivel internacional.
La concentración en peces, que sería la que mostraría el resultado de la incorporación de los
metales a la cadena trófica muestra que de los elementos químicos analizados en el caso del
plomo se produce una concentración en la Trucha Marrón del Río Los Patos superior a
diferentes niveles de referencia internacionales para la ingesta de alimentos. En los otros
metales en ninguno de los analizados se produce una concentración de elementos tóxicos ni
en los músculos ni en las vísceras de los peces.
Considerando los resultados de investigación se puede concluir que el principal riesgo
ambiental por la incorporación de contaminantes al medio ambiente está condicionado por la
pérdida de estabilidad geotécnica de las escombreras. Los materiales desprendidos o
deslizados de la escombrera por perdida de estabilidad caen directamente a los ríos
(Calingasta, Los Patos, San Juan) y contaminan los causes superficiales. La erosión
desarrollada sobre las escombreras en épocas de lluvia contamina el agua del escurrimiento
superficial.
El riesgo ambiental por perdida de estabilidad geotécnica de las escombreras puede verse
incrementada por la alta actividad sísmica que caracteriza a la zona con magnitud VIII.
La solución a este problema está determinada por el cierre y encapsulamiento de los PAM
inventariados en la zona. Pero al referirnos a esto es necesarios el cierre y restauración no
solamente de los siete PAM estudiados en detalle como parte de este proyecto, sino del cierre
de los veinte y cinco (25) PAM inventariados durante el trabajo de campo. El cierre de solo
una parte de los pasivos puede reducir en parte el aporte de contaminantes, pero no dará
solución al problema. Como sabemos los problemas ambientales son acumulativos y la
solución de estos requiere de un cierre integral de los PAM para lograr los objetivos de un
desarrollo sostenible de la zona y recuperar el deterioro ocasionado al medio ambiente por la
actividad minera.
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1. INTRODUCCIÓN
El intercambio permanente de sustancias entre la biota y el medio ambiente que ésta habita es
una condición esencial para la vida. Los factores geoambientales condicionan tal intercambio
y resultan determinantes en la salud y calidad de vida de los seres vivos. En la Figura 1 se
muestra un diagrama de flujo donde aparecen los estadios del ciclo geoquímico de un
elemento o sustancia química, establecidos teniendo en cuenta su abundancia natural en los
materiales geológicos que conforman de la corteza terrestre y su toxicidad en el organismo de
un individuo receptor. Para una mejor comprensión del informe, más adelante se definen
algunos conceptos necesarios para entender la geodisponibilidad, el ciclo geoquímico y la
toxicidad de los elementos químicos, principalmente de los elementos trazas materia objeto de
esta investigación desarrollada en la zona de Calingasta, San Juan, Argentina.
Los metales juegan un importante papel en la salud humana, siendo algunos de ellos
necesarios para una función metabólica normal, en cantidades óptimas para un máximo
beneficio. Otros son conocidos solamente por causar efectos tóxicos. La mayor parte de
nuestro conocimiento sobre las funciones de los metales en la salud humana se ha adquirido
en los últimos cien años. Sin embargo, la evidencia de efectos adversos para la salud
atribuidos a la exposición a metales data de las primeras civilizaciones. Por ejemplo, se
dedujo que la minería y fundición extensiva de plomo y su uso en el transporte del agua y
otros útiles para embazar o comer a lo largo del Imperio Romano provocó una incidencia
significativa de envenenamiento de la población por el efecto sobre la salud de este metal.
La fuente primigenia de metales en el medio ambiente son las rocas. Su liberación al suelo,
agua y aire está controlada por procesos de meteorización física, química y biológica. En
consecuencia, la aparición natural de metales en suelos y agua de una región concreta está
directamente relacionada con la distribución de los tipos de roca y la composición de los
minerales que las constituyen. Hace más de dos mil años que el médico griego Hipócrates
descubrió relaciones entre enfermedades y ubicación geográfica, ilustrando que los factores
medioambientales influyen sobre la salud humana. Hoy en día hay muchos modelos
geográficos conocidos de enfermedades que han sido correlacionadas con propiedades de
suelos, aguas o incluso partículas de aerosol. Ha sido difícil demostrar relaciones causa-efecto
para muchas de estas correlaciones, y se han realizado grandes esfuerzos para relacionar la
concentración total de un metal con su impacto tóxico. Este punto ilustra el concepto esencial
de que la cantidad total de un elemento químico o sustancia en un escenario medioambiental
concreto no es necesariamente una buena medida de su potencial amenaza para la salud. En
las últimas décadas se ha centrado la atención en definir los límites de contaminación en
función de las concentraciones totales de los metales en los suelos, aguas, sedimentos, plantas
y animales. Sin embargo se trabaja actualmente en la búsqueda de una metodología que pueda
evaluar el riesgo según la concentración de elementos geodisponibles con énfasis en los
bioasimilables.
Para facilitar la comprensión de la memoria del informe en el siguiente apartado se definen
una serie de conceptos sobre los diferentes términos y definiciones que son empleados en la
redacción de la memoria y que no se usan con elevada frecuencias en la redacción de
documentos e informes técnicos.
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Figura 1. Estadios del ciclo geoquímico de un elemento o sustancia química, establecidos entre su
abundancia natural en los materiales de la corteza terrestre y su toxicidad en el organismo de un
individuo receptor (modificado de Smith and Huyck, 1999).
1.1. Estudios sobre residuos mineros y pasivos ambientales mineros (PAM)
El estudio de la geodisponibilidad, biodisponibilidad y evaluación y análisis de riesgo para el
medioambiente en zonas mineras es un aspecto que se ha desarrollado ampliamente en las dos
últimas décadas del siglo XX y la primera del siglo XXI. Hay varios grupos de trabajo en
diferentes partes del mundo con amplia experiencia en el estudio de la geodisponibilidad
(USEPA, Uniniversidad Politécnica de Cartagena España, US Geological Survey,
Universidad de Saragoza, CESIC, España, etc.) y un gran número de publicaciones
periódicas, libros (Williamson and Rimstidt, (1994); Ure et al., (1993); Smith and Huyck,
(1999); Singer and Stumm (1968) Siegel, (2002); Selinus et al., (2005). Informes técnicos
sobre la materia
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1.2 Impacto ambiental
El desarrollo de cualquier actividad minera requiere el uso del agua. Esta es un elemento
esencial en las actividades extractivas y de beneficio, pues se usa para disgregar, lavar,
transportar sustancias y refrigerar. Esta actividad genera grandes volúmenes de aguas
residuales altamente contaminadas que, en la mayoría de los casos, no reciben ningún
tratamiento y cuyo vertido origina la contaminación de aguas superficiales y subterráneas. Su
origen es variado y difícil de evaluar en muchos casos, debido a que estas actividades se
desarrollan en condiciones geográficas muy diferentes. De acuerdo con Rodríguez (2002) la
introducción de sustancias solubles en el medio hídrico es la forma de contaminación más
importante y tiene lugar por diferentes vías: 1) el empleo de gran variedad de reactivos en el
proceso de concentración de los minerales, 2) generación de efluentes residuales,
generalmente formados por aguas ácidas ricas en metales pesados y compuestos tóxicos
(principalmente plomo, mercurio, cobre, zinc, cromo, cadmio y molibdeno), 3) La
introducción de sales muy solubles de diferentes tipos de sulfatos, procedentes del drenaje
ácido de yacimientos de carbón, sulfuros metálicos o escombreras y minas abandonadas
(fundamentalmente menas de carbón, sulfuros de Fe y de polimetálicos), 4) sales ferrosas, que
al pasar a férricas dan lugar a turbidez en el agua y a que, en lechos y márgenes de muchos
ríos, se puedan observar precipitados pardos de óxidos e hidróxidos de hierro y manganeso
(ej. El río Tinto en España, el río Moa en Cuba), 5) la incorporación de materia orgánica
produce una disminución en la cantidad de oxígeno disuelto, y con ello se afecta el desarrollo
de la vida acuática, 6) el aporte de diferentes nutrientes que pueden llegar a ocasionar una
eutrofización (exceso de alimento para las algas y plantas en el agua) del agua, generalmente
está asociado a los arrastres por erosión de las escombreras de suelo del desmonte del
yacimiento y a los procesos de deforestación, 7) incorporación de partículas de suelos o
sedimento en suspensión, particularmente cuando se desarrollan lavados de materiales
aluviales para la construcción de las obras mineras y civiles, dragados de áridos aluviales y
marinos, profundización de cauces fluviales, limpiezas de los puertos y canales, deforestación
y almacenamiento en escombreras de suelos poco coherentes en climas tropicales de elevada
pluviometría, 8) la oxigenación de las aguas en las plantas de lavado de áridos para la
construcción y 9) el desarrollo de bombeos para hacer descender los niveles del agua
subterránea, provoca una reducción o desaparición de las zonas húmedas o humedales,
variación del caudal de los manantiales y del flujo en las aguas superficiales, por variación de
los niveles piezométricos debido al bombeo de agua superficial y subterránea.
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2. CONCEPTOS FUNDAMENTALES
Geodisponibilidad: es la fracción del contenido total de un elemento o compuesto químico
en un material terrestre que puede ser liberado al ambiente mediante procesos mecánicos,
químicos o biológicos (Figura 1). Es decir, la fracción de ese contenido que se encuentra
disponible gracias a la acción de procesos endógenos y exógenos de alteración y
meteorización.
Meteorización física: consiste en la alteración y degradación de los materiales que componen
las rocas. Los factores que intervienen en ella son de dos tipos: los que dependen de la
naturaleza de la roca y sus propiedades y los que dependen de las condiciones externas como
el clima, humedad, vegetales, animales, actuación del hombre, etc.
Meteorización química: no significa fragmentación sino cambio en la composición química.
Por ejemplo que una roca de granito pase a arcillas y cuarzo debido a las reacciones químicas.
Meteorización biológica u orgánica: consiste en la ruptura de las rocas por la actividad de
animales y plantas.
Dispersión: cuando se vierte una sustancia, sea contaminante o no, al medio ambiente, ésta
no permanece en el lugar donde se realiza el vertido, sino que se produce su dispersión,
debida a una serie de fenómenos físicos, químicos y biológicos que provocan tanto el
transporte dentro de un mismo compartimento ambiental, así como el paso al resto de
compartimientos (Figura 1).
Los compartimentos ambientales en los que puede dispersarse una sustancia, también
denominados ambientes o cuerpos receptores, son la hidrosfera, el suelo, la atmósfera y la
biota (flora y fauna).
La movilidad de una sustancia en un sólido se define como la fracción de la misma extraíble
en agua respecto a la concentración total en el sólido original.
Exposición es el contacto de un organismo con una sustancia tóxica. Las distintas vías de
entrada de un agente extraño al organismo humano son: inhalatoria, dérmica, digestiva y
parenteral. La exposición de los seres humanos a los metales tiene como principales vías de
entrada la digestiva (ingesta de agua y de alimentos) y la inhalatoria (presencia de metales en
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el aire respirado). El drenaje superficial y subterráneo en áreas industriales, zonas mineras,
urbanas y rurales es generalmente la fuente principal de incorporación de los metales tóxicos
a aguas que pueden ser accesibles a los seres humanos. En otros casos la contaminación
atmosférica produce exposición ocupacional por la inhalación de humos y polvos, donde los
metales existen en distintas formas químicas, tales como óxidos, sulfuros o en su forma
elemental. La exposición por vía dérmica basada en el contacto con los elementos y sustancias
tóxicas es menos frecuente.
La solubilidad es una medida de la capacidad de una determinada sustancia para disolverse
en otra. Desde el punto de vista ambiental es de gran interés evaluar la capacidad de los
metales pesados asociados a sólidos (suelo, roca, residuos y sedimentos) para disolverse en
agua. La solubilidad, cuantificada como la concentración de una disolución saturada, puede
expresarse en moles por litro, en gramos por litro, en porcentaje peso/peso de soluto en la
disolución, o en cualquier otra forma de expresar la concentración.
La biodisponibilidad de un metal pesado o elemento químico comprende la fracción del
mismo que está disponible para su absorción por las plantas. A esta fracción le corresponden
las formas solubles e intercambiables en equilibrio con la solución del suelo (Figura 2),
controladas por distintas reacciones químicas (Figura 3). En un sentido general, la
biodisponibilidad es el grado en el que un contaminante de una fuente potencial dada está
libre (disponible) para moverse hacia (entrar) o desde (salir) de un organismo, y depende tanto
de factores fisiológicos como exógenos al mismo tiempo.
Figura 2. Sistema suelo-planta-ambiente. Esquema de los equilibrios de solubilidad en el suelo y
fracción extraíble de metales pesados (MP).
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La biodisponibilidad de los metales pesados es un buen indicador de calidad de los suelos, ya
que su concentración total no tiene relación alguna con su absorción por las plantas. La
biodisponibilidad depende en gran medida de las especies o formas geoquímicas en que se
encuentre la sustancia en el medio.
Fracción extraíble: la masa de metal extraída con la solución de EDTA o DTPA (0,05M a
pH 7,0) (Quevauviller et at. 1998). Existe un cierto acuerdo de que esta medida se aproxima
bastante a la cantidad que en general las plantas pueden absorber de un suelo en condiciones
normales (Ure et al. 1995).
La especiación se refiere a las formas físicas y químicas en las cuales un elemento químico
puede existir en un sistema o medio. Aunque se pueden analizar directamente un gran número
de especies individuales, otras sólo se pueden deducir de modelos de equilibrio
termodinámico. La especiación determina la movilidad ambiental de un elemento,
especialmente en el reparto que sufre entre el agua y los sedimentos. En agua de mar sólo
algunas especies individuales pueden ser analizadas directamente.
Existen tres tipos de especiación:
a) Especiación química: distingue el grado de oxidación del elemento. Así una
especiación de As puede conducir a conocer su grado de oxidación, As+3 o As+5.
b) Especiación funcional: determina la forma molecular en la que se encuentra el
elemento. Consiste en conocer su forma molecular, arseniato, sulfoarseniuro, etc. o
cómo está coordinado con otros átomos.
c) Especiación operacional: consiste en determinar si es soluble, asociado a la materia
orgánica o a oxi-hidróxidos de hierro.
De las tres la más usada es la especiación operacional pues las técnicas necesarias para el
desarrollo de la misma están al alcance de prácticamente todos los países.
La biodisponibilidad puede ser afectada por propiedades químicas del suelo, tales como el
pH, contenido y tipo de arcilla, contenidos de materia orgánica, óxidos de Fe, Al y Mn,
potencial redox, capacidad de intercambio catiónico, cationes y aniones solubles (Figura 2).
Su incorporación final a la cadena trófica depende del tipo de metal pesado, de su especie
química y del tipo de biota afectada.
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Figura 3. Principales reacciones químicas que controlan los metales pesados en la solución del suelo.
La toxicidad de un elemento o compuesto químico es su capacidad para afectar adversamente
cualquier función biológica. Sin embargo, efectos nocivos a la salud se producen tanto por
deficiencia de algunos elementos como por su toxicidad. Al respecto, Paracelso (1493-1541)
ya postulaba que “Nada es tóxico, todo es tóxico, la diferencia es la dosis”. Enfermedades
clínicas o la muerte pueden ocurrir en los individuos expuestos a altas concentraciones de
elementos no esenciales, y en la mayoría de los casos de exposición aguda a tóxicos el efecto
está directamente relacionado con la dosis. A dosis más bajas, pueden ocurrir efectos menos
severos tras un largo período de latencia. Normalmente sucede que a dosis más altas hay un
período de latencia más corto para la aparición de los efectos tóxicos.
Los metales pesados tienen importancia en el medio ambiente por su trascendencia en la
contaminación de suelos, aguas y biota. Su aparición en los diferentes compartimentos
ambientales pueden ser de naturaleza geogénica (origen natural) o antropogénica (generado
por la actividad humana). La explotación, a nivel mundial, de los metales y del Ni, Cu, Zn,
As, Cd y Pb en particular a partir de los recursos minerales sólidos por procesos metalúrgicos
de flotación y gravimetría, genera una gran cantidad de residuos mineros que requieren de un
lugar para su almacenamiento y deposición. Estos lugares presentan riesgos ambientales
asociados a la presencia de metales pesados, ya que pueden incorporarse a la cadena trófica.
El riesgo de los metales pesados para la salud humana y ecosistemas depende directamente de
su solubilidad y biodisponibilidad.
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2.1.
Metales pesados y elementos trazas
La tabla periódica incluye unos 70 elementos metálicos, y de ellos 59 pueden ser considerados
“metales pesados”, que son aquellos con peso atómico mayor que el del hierro (55,85 g/mol).
Con esta precisión se excluirían metales con pesos atómicos menores que el del Fe y que con
frecuencia pueden ser metales contaminantes, como el V (50,95), Mn (54,44), Cr (52,01) y a
otros que realmente no son metales como As, F y P. Por ello, resulta mejor hablar de
contaminación por “elementos traza”, si bien hay que reconocer que la mayoría de los
contaminantes inorgánicos son “metales pesados”. A veces, la contaminación ambiental del
suelo y el agua se puede producir también por altas concentraciones de elementos
mayoritarios (Na, Fe, Al, etc.). Hay que señalar que esta terminología está cambiando y que lo
correcto es hablar de elementos químicos o sustancias potencialmente contaminantes.
2.1.1. El origen de los elementos trazas
Los elementos traza en los suelos pueden ser geogénicos o antropogénicos. Los primeros
dependen en gran medida de lo que se llama geodisponibilidad, debido al fondo geoquímico
natural.
2.2.
Calcificación de los elementos mayoritarios y trazas
Los elementos traza más abundantes en los suelos pueden clasificarse en cinco categorías, de
acuerdo con la forma química en que se encuentran en las soluciones del suelo, residuo o
medio poroso (Figura 4):





Cationes (Ag+, Cd+2, Co+2, Cr+3, Cu+2, Hg+2, Ni+2, Pb+2, Zn+2),
Metales nativos (Hg, V),
Oxianiones (AsO4-3, CrO4-2, MnO4-2, HSeO3-, SeO4-2,),
Halogenuros (F-, Cl-, Br-, I-), y
Organocomplejos (Ag, As, Hg, Se, Te, Tl).
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Tóxicos
1
a)
2
3
H
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18
Agencia para Sustancias Tóxicas y el
Registro de Enfermedades (ATSDR, por
sus siglas en inglés)
Li Be
Na Mg
K
Ca
Sc Ti
Rb Sr
Cs Ba
Y
V
Cr Mn Fe
Co
Ni
He
B
C
N
O
F
Al Si
P
S
Cl Ar
Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te
* Lu Hf Ta W Re Os
Ir
Pt
Ne
Au Hg Tl Pb Bi
I
Xe
Po At Rn
Fr Ra ** Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt
* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb
** Ac Th Pa
U
Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No
muy tóxico
Muy Tóxico (11)
moderadamente tóxico
Moderadamente Tóxico (9)
ligeramente tóxico Tóxico (7)
Ligeramente
Esencial para el hombre (7)
radiactivo
Radiactivo
(28)
variable
Tóxico
Variable (5)
esencial para el hombre
Desconocida (42)
Desconocido
b)
Figura 4. Tabla periódica de elementos en la biosfera: a) clasificación de los elementos químicos en: a)
elementos mayoritarios, elementos minoritarios, elementos traza, elementos traza esenciales, gases
nobles según Selinus et al., (2005). Los que están en rojo se consideran elementos tóxicos y b)
clasificación según la Agencia para Sustancias Tóxicas y el Registro de Enfermedades (ATSDR, por
sus siglas en inglés).
Estas categorías no se excluyen mutuamente, porque algunos elementos pueden aparecer con
más de una forma. Normalmente las concentraciones son muy diferentes, Cr, Ni, Pb, y Zn
varían entre 1-1500 mg kg-1, Co, Cu y As entre 0.1 y 250 mg kg-1, y con menores
proporciones Cd y Hg (0.01-2 mg kg-1) (Bowen, 1979).
De todos los elementos traza encontrados en suelos, hay 17 que se consideran como muy
tóxicos y a la vez fácilmente disponibles en muchos suelos o residuos en concentraciones que
sobrepasan los niveles de toxicidad. Éstos son: Ag, As, Bi, Cd, Co, Cu, Hg, Ni, Pb, Pd, Pt, Sb,
Se, Sn, Te, Tl y Zn. De ellos, diez son fácilmente movilizados por la actividad humana en
proporciones que exceden en gran medida la de los procesos geológicos. Éste es el caso de:
Ag, As, Cd, Cu, Hg, Ni, Pb, Sb, Sn y Tl (Novotny, 1995).
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2.2.1. Clasificación EPA (US Environmental Protection Agency)
La EPA incluye en la lista de contaminantes prioritarios los siguientes trece elementos traza:
antimonio, arsénico, berilio, cadmio, cromo, cobre, mercurio, níquel, plata, plomo, selenio,
talio y zinc, introduciendo al berilio, respecto a las listas anteriores de los más tóxicos y
disponibles.
2.2.2. Función biológica de los elementos trazas y macronutrientes y su toxicidad
Los elementos traza están presentes en relativamente bajas concentraciones (mg.kg-1) en la
corteza de la Tierra, suelos, plantas y animales. Muchos de ellos son esenciales para el
crecimiento y desarrollo de plantas, animales y seres humanos (Tabla 1, Figura 4), aunque
también pueden ser tóxicos si se superan ciertos umbrales. En general todos los elementos
traza son tóxicos si se ingieren o inhalan en cantidades suficientemente altas y durante largos
períodos de tiempo.
Selenio, flúor y molibdeno son ejemplos de elementos que presentan un estrecho margen (del
orden de unas pocas ppm) entre los niveles de deficiencia y los tóxicos (Plant et al., 2001).
Tabla 1. Micronutrientes y macronutrientes para el óptimo funcionamiento de los organismos vivos
(recopilado de distintas fuentes por Siegel, 2002). *Los metales en paréntesis pueden ser esenciales.
Función de los elementos trazas
Micronutrientes esenciales (unos pocos mg o μg/día)
Otros micronutrientes esenciales
Metales pesados no esenciales*
Macronutrientes (100 mg o más por día)
Elementos
As, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Mo, Se, V, Zn
F, I, Si
Be, Cd, Hg, (Ni), Pb, Sb, (Sn), Ti
Ca, Cl, Mg, P, K, Na, S
En la Figura 4 se pueden ver dos clasificaciones de los elementos químicos en función de su
toxicidad o función bilógica. Se puede comprobar que en esencia estas clasificaciones difieren
de un país o autor a otro. Dentro de todos los metales el cadmio, plomo, zinc y mercurio están
considerados como los mayores agentes tóxicos asociados a contaminación ambiental e
industrial. El cadmio se obtiene como subproducto del tratamiento metalúrgico del zinc y
plomo, a partir de los sulfuros (galena y esfalerita). La oxidación de estos da lugar a la
formación de óxido de cadmio, compuesto altamente tóxico.
2.2.3. Disponibilidad relativa de los metales retenidos en el suelo por las plantas.
Como se puede ver en la Tabla 2 la movilidad ambiental de los elementos trazas está
condicionada por una serie de factores que dependen mayoritariamente de la forma en que se
encuentran estos en la matriz del suelo o del residuo.
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Tabla 2. Disponibilidad relativa de los metales retenidos en el suelo por las plantas.
Forma del metal en el suelo
Iones simples o complejos en solución acuosa
Cationes de intercambio
Metales quelatados por compuestos orgánicos
Metales adsorbidos sobre partículas del suelo
Compuestos metálicos precipitados sobre partículas del
suelo
Metales asociados o incorporados a una matriz biológica
Metal asociado o formando parte de la estructura de un
mineral
Movilidad-Disponibilidad relativa
Fácil
Media
Menos disponibles
Menos disponibles
Disponibles cuando se disuelve el compuesto
Disponibles cuando se descompone
Disponible cuando se meteoriza /destruye el
mineral
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3. ÁREA DE ESTUDIO
El área de estudio está dividida en tres sectores. El sector Calingasta que constituye el núcleo
central de los Pasivos Ambientales Mineros (PAM) de la zona (Figura 5), el sector
conformado por el pasivo ambiental 6 (Figura 6) y el pasivo ambiental 7 (Figura 7). Paralelo a
esto hay que señalar que el número de pasivos existentes en la zona es de 25 en total. En la
Figura 5, 6 y 7 se puede observar la localización de la zona de estudio y la distribución
espacial de los pasivos ambientales mineros existentes en el área objeto de este proyecto.
Figura 5. Localización de los 17 Pasivos Ambientales Mineros (PAM) en la zona del pueblo de
Calingasta. Los PAM incluidos en el contorno rojo se encuentran dentro del TDR el resto corresponde
a PAM que se encuentran en la zona de influencia, pero que no han sido incluidos en el TDR
(Rodríguez, 2010).
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Figura 6. Distribución espacial del PAM 6. Incluido en el TDR y ubicado en la margen derecha del río
San Juan.
Figura 7. PAM 7 ubicado Incluido en el TDR y ubicado en la margen derecha del río San Juan.
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4. OBJETIVO GENERAL
Determinar los factores naturales y antropogénicos que controlan la geodisponibilidad de los
elementos trazas en la zona de estudio en el Distrito de Calingasta, Provincia de San Juan.
Argentina. Así como la biodisponibilidad y la evaluación y análisis de riesgo para el medio
ambiente.
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4.1.
Objetivos particulares
Para poder establecer el riesgo ambiental por geodisponibilidad de los metales pesados en la
zona objeto de estudio es necesario:
1. Conocer las especies o formas minerales que componen los residuos mineros que se
encuentran en la zona de estudio, así como su posible movilidad y geodisponibilidad
en los diferentes ambientes.
2. Establecer las fuentes naturales y antropogénicas de los elementos trazas en la zona de
estudio.
3. Conocer los factores naturales y antropogénicos de carácter local y regional que
controlan la geodisponibilidad de los elementos trazas, tanto en aguas superficiales,
como subterráneas, pluviales, plantas y peces en la zona de estudio.
4. Conocer los factores que controlan la geodisponibilidad de los metales pesados, en los
residuos mineros, sedimentos, suelos y agua.
5. En función de la concentración de los elementos trazas poder establecer la magnitud
de su riesgo ambiental en función de la geodisponibilidad.
6. Establecer el modelo conceptual del ciclo geoquímico de los elementos trazas con
concentraciones anómalas en el área de investigación.
7. Delimitaren base a la información disponible las áreas de mayor riesgo ambiental en
relación a la magnitud de la geodisponibilidad de los metales pesados en la zona de
estudio.
8. Recomendar el orden de actuación en función de la actividad de restauración, así como
las posibles medidas de restauración y regeneración de las áreas afectadas que
permitan reducir la geodisponibilidad de los metales pesados en las zonas impactadas
directa o indirectamente por la minería y con ello disminuir el riesgo ambiental para
los cuerpos receptores, los ecosistemas asociados y la población.
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5. MATERIALES Y METODOS
5.1.
Metodología de trabajo
El desarrollo de cualquier investigación requiere una metodología de trabajo. En este caso se
expresa de manera sintética la metodología seguida en el desarrollo de este estudio.
5.1.1. Selección del área y puntos de muestreo
Para el estudio de la geodisponibilidad ambiental en la zona de Calingasta es necesario
realizar una selección de los puntos y zonas adecuadas. Los puntos a estudiar incluyen los
materiales geológicos originales, los residuos mineros derivados de la explotación de estos
recursos, así como los efectos causados sobre el medio hídrico, lo que incluye en esencia el
muestreo de las zonas con drenaje permanente.
5.1.2. Trabajo de campo
Cartografía, inventario y muestreo de los residuos, suelos, aguas, sedimentos, animales y
plantas.
5.1.3. Trabajo de laboratorio
Caracterización físico-mecánica, mineralógica y química de las muestras de sólidos (rocas,
suelos, residuos, sedimentos).
Análisis físico-químico de las aguas superficiales y subterráneas.
Evaluación por secuencias de extracción simple (Agua) o múltiple (TCLP) la capacidad de
transferencia de solutos contaminantes al medio hídrico de los diferentes residuos existentes
en la zona de acuerdo a la normativa europea para cada caso.
Evaluación de la biodisponibilidad de los metales en los sedimentos de las aguas superficiales
de la zona con el uso de una extracción con EDTA.
Análisis de la información existente sobre plantas y animales desarrollada por otros
integrantes del proyecto
5.1.4. Trabajo de gabinete
Confección de los diferentes anexos relacionados con el trabajo de campo, puntos de
muestreo, etc.
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Interpretación y evaluación de los resultados de laboratorio del análisis de las diferentes
muestras estudiadas.
5.2 Métodos
5.1.5. Caracterización petrológica
El estudio por microscopia electrónica se ha enfocado a la determinación de los minerales y
sus asociaciones en dos muestras y con microscopia electrónica de barrido en una muestra de
roca y polvo de la escombrera 01E. En los estudios petrográficos se indican todos los
minerales presentes, tamaños, formas, texturas, porcentajes de cada uno de ellos, alteraciones,
reemplazamientos, asociaciones, entre otros datos. Se realizó la caracterización petrográfica
por microscopia óptica a dos muestras. En la tabla 3 se presenta una relación de las muestras y
los ensayos realizados.
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5.1.6. Caracterización mineralógica
En los análisis mineralógicos semicuantitativos por Difracción de Rayos X mediante el
método del polvo se han determinado todos los minerales presentes con un límite de detección
(L.D.) de 1.14 % en promedio. Para el caso de fases amorfas el límite de detección es de
aproximadamente 15%. Este análisis es básico para conocer la naturaleza geológica del
mineral y las diferentes asociaciones que lo integran.
Tabla 3. Relación de muestras a las que se ha realizado la determinación de su composición
mineralógica por el método del polvo.
Código
Edad
Peso (g)
Escombrera 1a +1b
E1 -N
Nueva
500
DRX
Escombrera 1c
E1 - M
Media
500
DRX
Escombrera 2
E2 - M
Media
500
DRX
Escombrera 3
E3 -M
Antigua
500
DRX
Escombrera 4
E4 - M
Media
500
DRX
Escombrera 5a + 5b + 5c
E5 -N
Media
500
DRX
Escombrera 5a + 5b + 5c
E5 - M
Nueva
500
DRX
Escombrera 5a + 5b + 5c
E5 - A
Antigua
500
DRX
Escombrera 7a
E7 - N
Nueva
500
DRX
Muestra
5.1.7. Caracterización química
Se realizó la medida del pH, conductividad eléctrica y composición química de residuos,
suelos, sedimentos.
En el caso de las aguas superficiales y subterráneas se han medido los siguientes parámetros:
pH, Conductividad in situ, Temperatura, Sólidos disueltos totales, Oxígeno disuelto, Fosfatos,
Alcalinidad total, Dureza total (CaCo3), Sólidos suspendidos totales, Cloruros, Fluoruros,
Nitratos, Sulfatos, Sulfuros totales. En los metales y electos trazas se han enlizado: Plata,
Aluminio, Arsénico, Boro, Bario, Berilio, Bismuto, Calcio, Cadmio, Cobalto, Cromo, Cobre,
Hierro, Mercurio, Potasio, Litio, Magnesio, Manganeso, Molibdeno, Sodio, Níquel, Fósforo,
Plomo, Antimonio, Selenio, Silicio, Estaño,
Estroncio, Titanio, Talio, Uranio, Vanadio, Zinc.
5.1.8. Determinación del potencial neto de acidez
El potencial neto de acides se realizó a tres muestras (Tabal 4). Se cogieron estas tres
muestras compuestas pues se consideran representativas de los materiales existentes en los
otros siete pasivos ambientales mineros de la zona, además en esta escombrera se encuentran
los mayores volúmenes de residuo. En los alrededores de esta escombrera y la escombrera 4
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incluidas en el TDR se encuentran las mayores acumulaciones de sulfato en la superficie del
suelo. En la escombrera 5 además es donde se logró medir drenaje acido de roca (DAR).
Tabla 4. Relación de muestras a las que se realizó prueba de generación de acides y otras
determinaciones.
Muestra
Escombrera 5a + 5b + 5c
Escombrera 5a + 5b + 5c
Escombrera 5a + 5b + 5c
Código
E5 -N
E5 - M
E5 - A
Peso (g)
200
200
200
PNN
X
X
X
pH
X
X
X
CE
X
X
X
SO4
X
X
X
S
X
X
X
5.1.9. Prueba TCLP
En la Tabla 5 se puede ver la relación de las muestras a las que se ha realizado el ensayo
TCLP. La prueba TCLP se realizó de acuerdo a la norma de la US EPA. Ver anexo de
resultados de laboratorio.
Tabla 5. Relación de muestras a las que se ha realizado la prueba de lixiviado TCLP.
Escombrera
Código
Edad
Peso (Kg)
Toxicidad de Metales
Escombrera 1a +1b
E1 -N
Nueva
4,00
Escombrera 1c
E1 - M
Media
2,00
TLCP Metales ICP Óptico
TLCP Metales ICP Óptico
Escombrera 2
E2 - M
Media
1,00
TLCP Metales ICP Óptico
Escombrera 3
E3 -M
Antigua
1,00
TLCP Metales ICP Óptico
Escombrera 4
E4 - M
Media
1,00
TLCP Metales ICP Óptico
Escombrera 5a + 5b + 5c
E5 -N
Media
3,00
TLCP Metales ICP Óptico
Escombrera 5a + 5b + 5c
E5 - M
Nueva
3,00
TLCP Metales ICP Óptico
Escombrera 5a + 5b + 5c
E5 - A
Antigua
3,00
TLCP Metales ICP Óptico
Escombrera 7a
E7 - N
Nueva
2,00
TLCP Metales ICP Óptico
5.1.10. Extracción con agua
La extracción con agua se efectuó sobre tres muestras de sedimentos tomadas en el lecho del
Río Los Patos.
5.1.11. La extracción con EDTA
La extracción con EDTA se efectuó sobre las tres muestras de sedimento del Río Los Patos.
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5.2.
Información consultada
Para la elaboración de este informe se ha utilizado los resultados analíticos de los diferentes
ensayos y pruebas de laboratorio, así como los materiales e informes de los diferentes
especialistas que trabajan en el proyecto facilitados por CESEL. Además, se ha realizado una
extensa consulta sobre el estado del arte del tema y la normativa nacional e internacional más
actualizada sobre la temática que nos ocupa.
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6. RESULTADOS
El material que conforma las diferentes escombreras de pizarras localizadas en la zona de
Calingasta presenta un aspecto petrográfico muy similar de acuerdo con las observaciones de
campo. El material está formado por granulometrías muy variadas. Hemos de señalar que
también en las escombreras se localizan otros tipos de materiales no estudiados en este
informe (Foto 5). Ver Informe cartografía en inventario de los pasivos ambientales mineros
(Rodríguez 2010). Para tener una mayor detalle de los mismos se ha realizado un análisis
petrográfico de dos muestras de fragmento de rocas, las cuales se caracterizan a continuación.
Foto 1. Diferentes tipos de materiales en la escombrera 1a. En la foto de la izquierda se puede apreciar
materiales de construcción y adobe, en el centro aparecen cenizas de carbón y en la foto de la derecha
resto de matariles de construcción y materia orgánica variada incluidos ajos que se observan en color
blanco.
6.1.
Caracterización petrológica y mineralógica
6.1.1. Descripción macroscópica muestras E1a + 1b
La muestra corresponde a una roca metamórfica de coloración negruzca con presencia de numerosas
fracturas rellenas de jarosita y óxidos de Fe (Foto 2).
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Foto 2. Imagen de un fragmento de pizarra de los que integran la Escombrera E1a + 1b.
6.1.1. Descripción mineralógica por microscópica (muestras E1a + 1b)
El cuarzo I (cz I) se presenta como agregados granulares finos y relícticas con tamaños
menores a 0.07 mm. Se encuentra formando parte de la matriz acompañado de abundante
muscovita y jarosita. Representa aproximadamente el 20% del total de la muestra. Las
plagioclasas se presentan como cristales anhedrales de formas tabulares y relícticas con
tamaños menores a 0.07 mm. Se hallan dispersos por toda la muestra. Están acompañadas de
moscovita, alunita, cuarzo y jarosita. Simbolizan aproximadamente en 4% del total de la
muestra (Foto 3).
El cuarzo II se muestra como cristales micro a criptocristalinos. Se encuentra rellenando
fracturas y bandas por toda la muestra. Se observa en cantidades menores a 15% del total de
la muestra (Foto 3).
El cuarzo III (cz III) se encuentra como cristales anhedrales a subhedrales de hábitos
prismáticos y agregados granulares, con tamaños menores a 0.5 mm. Se encuentra rellenando
numerosas cavidades y microfracturas por toda la muestra. Representa aproximadamente el
5% del total de la muestra (Foto 3).
La moscovita se encuentra como cristales micro a criptocristalinos y agregados escamosos
finos con tamaños menores a 0.12 mm. Se encuentra formando parte de la roca intercrecida
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con cuarzo granular fino, plagioclasas y jarosita. Se halla aproximadamente en 30% del total
de la muestra (Foto 3).
Foto 3. Fotomicrografía N° 01 al 04.- (01) Numerosas microfracturas rellenas de cuarzo II (cz II) y
cuarzo III (cz III) cortando a roca metamórfica clasificada como pizarra. Diseminaciones de jarosita
(jar) por toda la muestra; (02) Roca metamórficas con textura foliada compuesta de moscovita, cuarzo,
alunita (aln) y plagioclasas, con intercalaciones de bandas de cuarzo microcristalino (cz II); (03)
Fracturas rellenas de cuarzo III (cz III) y jarosita (jar) cortadas por toda la muestra; (04) Cuarzo I (cz I)
de formas alargadas con tamaños menores a 0.05mm formando parte de la muestra acompañado de
abundante moscovita, cuarzo, plagioclasas y alunita (aln) las cuales se encuentran orientadas.
La alunita se muestra como cristales microcristalinos, formas alargadas y fibrosas con
tamaños menores a 0.05 mm. Se encuentra disperso y asociada con las arcillas y cuarzo
microcristalino por toda la muestra. Se presenta en cantidades menores a 5% del total de la
muestra (Foto 3).
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La jarosita ocurre como cristales microcristalinos, agregados escamosos y granulares fino. Se
encuentra rellenando numerosas fracturas y como diseminaciones por toda la muestra (Foto
3).
El yeso se manifiesta como cristales anhedrales, agrupados en agregados aciculares, fibrosos y
microcristalinos. Se encuentra rellenando numerosas fracturas y cavidades por toda la
muestra. Esta acompañado de cuarzo microcristalino, muscovita y jarosita. Esta
aproximadamente en 3% del total de la muestra (Foto 3).
Presencia de goethita y las limonitas, las cuales ocurren como agregados terrosos,
redondeados y pulverulentos. Se presentan rellenando intersticios y tiñendo toda la muestra.
Representan aproximadamente el 2% del total de la muestra (Foto 3).
Textura. Pizarrrosa.
Alteración. Alunitización moderada y silicificación débil.
Clasificación. Pizarra carbonosa con numerosas fracturas rellenas con varias generaciones de
cuarzo y jarosita.
6.1.3. Descripción macroscópica muestras Nº E-5
La muestra corresponde a una roca metamórfica de coloración negrusca de granulometría
fina. Presencia de numerosas fracturas rellenas de cuarzo y jarosita (Foto 4).
Foto 4. Imagen de un fragmento de roca de La escombrera E-5.
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6.1.4. Descripción microscópica muestras Nº E-5
La muestra está compuesta de abundante moscovita fina, intercrecida con cuarzo, plagioclasas
y material carbonoso. Presencia de numerosas fracturas y cavidades rellenas de jarosita,
cuarzo, alunita, yeso y óxidos de Fe dispersas por toda la muestra. Posiblemente exista dos
generaciones de cuarzo. La primera generación (cz 1) se presenta como cristales micro a
criptocristalinos y agregados granulares finos. Se encuentra como relicto por toda la muestra.
Mientras la segunda generación (cz 2) se muestra como cristales subhedrales y anhedrales con
hábitos prismáticos y agregados granulares. Esta generación se encuentra reemplazando al cz
1 y rellenando numerosas cavidades y fracturas por toda la muestra. Ambas generaciones
representan aproximadamente el 40% del total de la muestra (Foto 5).
Las plagioclasas (albita) son muy escasas, se presenta como cristales anhedrales con formas
irregulares y relícticas agrupados en agregados granulares con tamaños milimétricos. Se
muestran recristalizadas rellenando cavidades y fracturas por toda la muestra. Esta
aproximadamente en 10% del total de la muestra.
La alunita se muestra como cristales anhedrales con formas tabulares y agregados micáceos,
hojosos y laminares con tamaños menores a 0.2 mm. Se observa rellenando cavidades y
fracturas por toda la muestra. Está asociada con el cuarzo y jarosita. Se muestra en cantidades
menores a 5% del total de la muestra
La moscovita se muestra como cristales microcristalinos, formas alargadas, escamosas y
fibrosas con tamaños menores a 0.05mm. Se encuentra formando parte de la roca,
presentando una orientación. Se presenta en cantidades hasta de 30% del total de la muestra
(Foto 5).
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Foto 5. Fotomicrografía N° 05 al 08.- (05) Presencia de dos generaciones de cuarzo (cz), seguida de
jarosita (jar) rellenando cavidades y fracturas por toda la muestra; (06) Microfracturas de yeso (ys) y
jarosita (jar) cortando a la roca metamórfica carbonosa; (07) Fractura rellena de alunita (aln) cortando
a la roca metamórfica compuesta de moscovita, plagioclasas y óxidos de Fe; (08) Jarosita (jar) y
cuarzo (cz) cortando roca metamórfica.
El yeso se observa como cristales anhedrales de formas alargadas fibrosas, con tamaños
menores a 0.5 mm. Se encuentra rellenando numerosas cavidades y fracturas por toda la
muestra. Se muestra acompañada por jarosita y óxidos de Fe. Está en cantidades menores a
3% del total de la muestra (Foto 5).
La jarosita se muestra como cristales microcristalinos, agregados escamosos y granulares
fino. Se encuentra rellenando numerosas fracturas y como diseminaciones por toda la
muestra. Está asociada con óxidos de Fe y cuarzo II. Constituye aproximadamente el 5% del
total de la muestra.
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Entre los óxidos de Fe tenemos a la hematita, goethita y las limonitas se muestran como
cristales microcristalinos y agregados terrosos. Se encuentran dispersos y tiñendo
parcialmente por toda la muestra. Reemplazan a la pirita. Representan aproximadamente el
4% del total de la muestra (Foto 5).
Textura. Pizarrosa.
Alteración. Alunitización moderada.
Clasificación. Pizarra carbonosa con numerosas bandas y fracturas rellenas de yeso, cuarzo y
jarosita.
6.2.
Composición mineralógica de los residuos por el método de DRX
De acuerdo con los resultados de los análisis mineralógicos que se muestrean en la Tabla 6 se
puede comprobar que hay un conjunto de minerales que están presentes en todas las muestras
analizadas: cuarzo, moscovita, jarosita y yeso (Tabla 6).
El mineral predominan es el cuarzo con concentraciones superiores al 42% en peso, seguido
del aluminio con más de un 17%, en tercer lugar la Jarosita con más de 3,8% y finalmente el
yeso con más de un 3%.
La albita está presente en 9 de las 10 muestras de residuos estudiadas, con concentraciones
entre 2 y 9,5%. La natroalunita está presente en 6 muestras con concentraciones ente 4,917,72%. El clinocloro está presente en tres muestras con concentraciones superiores al 4%. La
anhidrita y anortita están presentes en la muestra 01E, mientras que la goethita está
presente solo en una muestra.
La presencia de mineral jarosita y yeso son un indicativo de la existencia de generación de
drenaje ácido de roca (AMD) asociado a las escombreras de residuos mineros.
Los resultados obtenidos por el método el polvo de difracción de rayos X son análogos a los
resultados obtenidos por análisis petrográfico y microscopía óptica. La similitud de la
composición mineralógica de las muestras ratifica un origen geológico común para los
residuos mineros almacenados en los siete PAM incluidos en el TDR.
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Tabla 6. Composición mineralógica. LD: límite de detección
Mineral
Formula química
01E
Cuarzo
SiO2
42,10
Moscovita
KAl2(Si3Al)O10(OH,F)2
Anortita
E 1c E 2
E3
E4
% en peso
E5AN E5A5BM E5N
E7
43,76
55,2
57,93
57,99
53,77
54,89
44,42
57,29
49,54
27,23
28,44
17,1
26,02
25,89
24,21
19,61
24,28
18,10
23,04
CaAl2Si2O8
11,39
<LD <LD
<LD
<LD
<LD
<LD
<LD
<LD
<LD
Albita
Goetita
NaAlSi3O8
FeO(OH)
<LD
<LD
6,76 4,64
5,60 <LD
2,1
<LD
2,38
<LD
3,82
<LD
4,74
<LD
5,82
<LD
9,54
<LD
6,71
<LD
Jarosita
KFe3(SO4)2(OH)6
3,89
5,15
11,1
6,52
7,56
4,84
8,79
8,13
4,66
9,28
Yeso
CaSO4·2H2O
3,12
5,05
5,85
6,63
3,07
5,24
5,38
4,64
3,38
4,59
Natroalunita
NaAl3(SiO4)2(OH)6
<LD
7,72
5,89
<LD
<LD
7,2
4,91
4,99
<LD
6,85
Alunita
KAl3(SO4)2(OH)6
<LD
<LD <LD
3,22
1,9
<LD
<LD
<LD
<LD
<LD
Anatasa
TiO2
<LD
<LD <LD
<LD
<LD
<LD
<LD
<LD
<LD
<LD
Calcita
CaCO3
<LD
<LD <LD
<LD
<LD
<LD
<LD
<LD
<LD
<LD
Clinocloro
Anhidrita
(MgFe)5Al(Si3Al)O10(OH)6
9,32
2,96
<LD <LD
<LD <LD
<LD
<LD
<LD
<LD
<LD
<LD
<LD
<LD
4,99
<LD
6,22
<LD
<LD
<LD
6.3.
E 1a+1b
Capacidad de generación de acides de los residuos
Como se puede apreciar en la Tabla 7 las pruebas de generación de acides muestran que los
residuos presentan un alto potencial. Además se puede comprobar que presentan un contenido
de azufre total superior al 3,5% en las tres muestras analizadas. En ambos caso el pH de la
muestras es extremadamente ácido de acuerdo con el Departamento de Agricultura de los
Estados Unidos (Tabla 8). En todos los caso la relación NP/AP es negativa. Estos resultados
revelan que estos residuos se clasifican como peligrosos.
Tabla 7. Contenido de azufre total, sulfato y sulfuro. Potencial de generación de acides.
Elemento
Esquema
Unidad
E1 a+1b+1c
E5
DUP1-E a+1b+1c
Relación
SO4= S=
NNP
NP
Ap
pH NP/AP
CSA24V
CLA36E
%
%
Ton CaCO3/1000 Ton Mtra
3,89
2,49
1,4
-50,3
-6,5
43,8 3,9
-0,1
3,58
1,73
1,85
-75,1
-17,3
57,8 3,5
-0,3
3,84
2,5
1,34
48,5
-6,5
41,9
4
-0,2
S-Total
%
Generación
de acides
CLA36E
Alto potencial
Alto potencial
Alto potencial
Se podría plantar que a pesar del alto potencial de acides que caracteriza a estas muestras el
problema no es mayor porque son materiales de granulometría gruesa, por lo que tienen poca
superficie específica y por ende la capacidad de reacción y oxidación de la poca masa de
sulfuro presente en el material es baja. Esto unido a la baja pluviometría de la zona evita la
presencia de un mayor aporte de contaminantes al medio hídrico.
33
Proyecto PNUD ARG/07/008: Evaluación detallada y diseño del plan de remediación de las escombreras derivadas de la actividad de
extracción de sulfatos en Calingasta, Provincia de San Juan. Argentina
Tabla 8. Intervalos de pH establecidos por el USDA (Departamento de Agricultura de los Estados
Unidos, 1971)
PH
 4.5
4.5 – 5.5
5.1-5.5
Evaluación
Extremadamente ácido
Muy fuertemente ácido
Fuertemente ácido
5.6- 6,0
6.1-6.5
6.6-7.3
Medianamente ácido
Ligeramente ácido
Neutro
7.4-7.8
7.9-84
8.5-9.0
Medianamente básico
Básico
Ligeramente alcalino
9.1-10.0
10.0
Alcalino
Fuertemente alcalino
Efectos ambientales esperables en el intervalo de pH señalado
Condiciones muy desfavorables
Posible toxicidad por Al3+
Exceso: Co, Cu, Fe, Mn, Zn,
Deficiencia: Ca, K, N, Mg, Mo, P, S
Suelo sin carbonato cálcico
El hormigón ordinario resulta atacado
Actividad bacteriana
Intervalo adecuado para la mayoría de los cultivos
Máxima disponibilidad de nutriente
Mínimos efectos tóxicos por debajo de pH = 7,0 el carbonato cálcico
no es estable en el suelo.
Suelos generalmente con carbonato cálcico
Disminuye la disponibilidad de P y B
En suelos con carbonatos, estos pH básicos suelen deberse al
MgCO3, si no hay sodio intercambiable.
Presencia de carbonato sódico
Elevado porcentaje de sodio intercambiable
Toxicidad: Na, B
Movilidad del P como Na3PO4
Actividades microbiana escasa
Micronutrientes poco disponibles, excepto Mo
34
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extracción de sulfatos en Calingasta, Provincia de San Juan. Argentina
6.4.
Clasificación de los residuos mineros de la zona de Calingasta, San
Juan, Argentina
6.4.1. Criterios de clasificación utilizado en este informe
Como no existe una legislación vigente en la Provincia de San Juan, ni en La República de
Argentina, para la clasificación de los residuos de la industria extractiva, en nuestro caso
realizaremos la clasificación de acuerdo a la Directiva 2006/21/CE de la Unión Europea. Los
residuos pueden ser clasificados en inertes y peligrosos. Para la realización de la clasificación
de los mismos emplearemos diferentes puntos de vistas en función de la información
disponible y de los resultados brindados por los laboratorios, el inventario y cartografía del
terreno.
De acuerdo a la Directiva 2006/21/CE los residuos de la industria extractiva pueden ser
inertes o peligrosos. No se incluyen en ella los residuos de baja, mediana o lata actividad
radiactiva.
6.4.1.1.
Residuos inertes
De acuerdo con el Artículo 1, Decisión de La Comisión Europea, de 30 de abril de 2009
1. Los residuos se considerarán residuos inertes a tenor del artículo 3, apartado 3, de la
Directiva 2006/21/CE si se reúnen todos los criterios siguientes, tanto, a corto como a largo
plazo:
a) los residuos no sufrirán ninguna desintegración o disolución importantes ni ningún otro
cambio significativo susceptible de provocar efectos ambientales negativos o de dañar la
salud humana;
b) los residuos tendrán un contenido máximo de azufre en forma de sulfuro del 0,1 %, o
tendrán un contenido máximo de azufre en forma de sulfuro del 1 % y un cociente de
potencial de neutralización, definido como el cociente entre el potencial de neutralización y el
potencial de acidez y determinado mediante una prueba estática prEN 15875, superior a 3;
c) los residuos no presentarán riesgos de combustión espontánea y no arderán;
35
Proyecto PNUD ARG/07/008: Evaluación detallada y diseño del plan de remediación de las escombreras derivadas de la actividad de
extracción de sulfatos en Calingasta, Provincia de San Juan. Argentina
d) el contenido de sustancias potencialmente dañinas para el medio ambiente o la salud
humana en los residuos y, en especial, de As, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mo, Ni, Pb, V y Zn,
incluidas las partículas finas aisladas en los residuos, es lo suficiente bajo como para que sus
riesgos humanos y ecológicos sean insignificantes, tanto a corto como a largo plazo; para
poder ser considerados lo suficientemente bajos como para presentar riesgos humanos y
ecológicos insignificantes, el contenido de esas sustancias no superará los valores mínimos
nacionales para las instalaciones definidas como no contaminadas o los niveles naturales
nacionales pertinentes;
e) los residuos deben estar sustancialmente libres de productos utilizados en la extracción o el
tratamiento que puedan dañar el medio ambiente o la salud humana.
2. Los residuos se podrán considerar inertes sin haber procedido a pruebas específicas si se
puede demostrar a satisfacción de la autoridad competente que los criterios fijados en el
Articulo 1 se han tenido en cuenta correctamente y que se han cumplido, fundándose en la
información disponible o en procedimientos o planes válidos.
6.4.1.2.
Residuos peligrosos
Aquellos que no cumplen cualquiera de los aspectos que determinan a un residuo inerte y que
han sido descritos en el apartado anterior.
6.4.2. Clasificación de los residuos de Calingasta
Considerando los resultados del pH, concentración de azufre y la relación NP/P se puede
comprobar que los residuos mineros almacenados en los pasivos ambientales estudiados en la
zona de Calingasta se califican como residuos peligrosos, pues no cumplen los criterios de
residuos inertes, establecidos en artículo 3, apartado 3, de la Directiva 2006/21/CE.
36
Proyecto PNUD ARG/07/008: Evaluación detallada y diseño del plan de remediación de las escombreras derivadas de la actividad de
extracción de sulfatos en Calingasta, Provincia de San Juan. Argentina
6.5.
Ensayo TCLP
En la Tabla 9 se muestran los resultados de los lixiviados obtenidos con el método TCLP. Se
puede comprobar que se ha medido la concentración de 26 elementos así como el pH y la
conductividad eléctrica. El test TCLP es utilizado para medir la potencialidad de
contaminación que puede ser liberado de una masa de residuos. Este procedimiento establece
que si uno de los metales lixiviados supera en dos órdenes de magnitud la concentración del
límite máximo permitido para agua potable, este residuo constituye un riesgo para el medio
ambiente. De acuerdo con los criterios de contaminación establecida en ningún caso la
concentración de elementos trazas y metales es superior a lo establecido como límite de
contaminación considerando este test. Sin embargo en el caso del pH el valor es muy superior
al de agua potable, por lo que estos residuos representan un riesgo ambiental.
De acuerdo con el pH los residuos son extremadamente ácidos siguiendo la clasificación de
suelos desarrollada por el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (1971) y que se
muestran en la Tabla 8.
La realización de este ensayo sobre los residuos es muy importante, pues los estudios de
biodisponibilidad de metales pesados en el medio ambiente, cuando se trata de residuos
mineros la Directiva 2006/21/CE establece la necesidad de conocer las acumulaciones de los
siguientes elementos trazas (As, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mo, Ni, Pb, V y Zn) en el lixiviado y
sólidos de los residuos estudiados, para ello se utilizan diferentes pruebas de secuencia de
extracción, en este caso usaremos el TCLP, que es uno de los métodos más usados, para
conocer el lixiviado de los metales en residuos mineros.
37
Proyecto PNUD ARG/07/008: Evaluación detallada y diseño del plan de remediación de las escombreras derivadas de la actividad de extracción de sulfatos en Calingasta, Provincia de San Juan. Argentina
Tabla 9. Resultados del test de lixiviados de la aplicación del procedimientos TCLP (US EPA). Los señalados en color rojo son los elementos establecidos como de riesgo en
la Directiva 2006/21/CE.DESA: Norma de agua potable Argentina. NR: Nivel de referencia. Valores en blanco no existe referencia en la norma argentina.
Identificación de la muestra
E 1a+1b
E 1c
E2
E3
E4
E 5AN E 5AN5BM
E 5N
E7
DWSA NR
Fecha
15/12/2010 16/12/2010 17/12/2010 18/12/2010 19/12/2010 19/12/2010 20/12/2010 21/12/2010
Conductividad eléctrica DS/M
10,1200
19,2000
9,7000
5,6700
11,1200
14,5700
11,0300
12,3600
10,8500
Potencial de hidrogeno en el suelo (pH) 3,6000
2,4000
3,3000
3,3000
3,5000
3,4000
3,4000
3,5000
3,4000
Plata
mg/L 0,0010 0,0010
<0,001
<0,001
0,0010
0,0010
<0,001
0,0020
<0,001
<0,001
Aluminio
mg/L 0,0100 25,7000
79,3000
46,6200
23,4600
22,4000
60,3000
35,2400
19,5000
43,2900 0,200 20
Arsenico
mg/L 0,0050 <0,005
0,0420
<0,005
<0,005
<0,005
<0,005
<0,005
<0,005
<0,005
0,01
1
Boro
mg/L 0,1000
<0,1
<0,1
<0,1
<0,1
<0,1
<0,1
<0,1
<0,1
<0,1
0
Bario
mg/L 0,0030 0,0080
0,0350
0,0080
0,0030
0,0090
0,0060
0,0060
<0,003
0,0040 0,7000 70
Berilio
mg/L 0,0003 0,0005
0,0065
0,0020
0,0005
<0,0003
0,0020
0,0015
<0,0003
0,0005
Bismuto
mg/L 0,0050 <0,005
<0,005
<0,005
<0,005
<0,005
<0,005
<0,005
<0,005
<0,005 0,003 0,3
Calcio
mg/L 0,1000 mas 75
mas 75
mas 75
mas 75
mas 75
mas 75
mas 75
mas 75
mas 76
0,05
5
Cadmio
mg/L 0,0010 0,0230
0,0210
0,0110
0,0070
0,0490
0,0180
0,0130
0,0150
0,0120 0,005 0,5
Cobalto
mg/L 0,0010 0,1230
0,3510
0,1610
0,0840
0,1870
0,2250
0,1590
0,1500
0,1520 0,300 30
Cromo
mg/L 0,0010 <0,001
0,0060
0,0030
<0,001
<0,001
0,0040
0,0030
<0,001
0,0030
10
Cobre
mg/L 0,0030 0,1420
1,3830
0,8790
0,0770
0,1740
1,1880
0,1880
0,1160
0,1120
Hierro
mg/L 0,1000
<0,1 153,5000
2,6000
0,2000
<0,1
0,7000
0,5000
0,1000
0,2000
Potasio
mg/L 0,1000 1,2000
0,7000
.8
0,4000
0,8000
0,4000
0,4000
0,4000
0,3000 0,5000 50
Magnesio
mg/L 0,0400 82,6600
50,9600
44,5700
19,0600
89,1600
85,3600
59,9600
88,2600
55,1100
Manganeso
mg/L 0,0020 3,3430
3,1160
1,7120
2,1010
3,8350
4,8500
5,5000
4,5100
2,3760
Molibdeno
mg/L 0,0050 <0,005
<0,005
<0,005
<0,005
<0,005
<0,005
<0,005
<0,005
<0,005
0,02
2
Níquel
mg/L 0,0010 1,3510
4,6090
1,5500
1,1320
1,7150
2,2270
1,2830
1,0590
1,4670
Fosforo
mg/L 0,1000 0,1000
0,9000
0,4000
<0,1
0,1000
0,6000
0,2000
0,1000
0,1000
0,01
1
Plomo
mg/L 0,0040 <0,004
<0,004
<0,004
<0,004
<0,004
<0,004
<0,004
<0,004
<0,004
Antimonio
mg/L 0,0050 <0,005
<0,005
<0,005
<0,005
<0,005
<0,005
<0,005
<0,005
<0,005
0,01
1
Estaño
mg/L 0,0100
<0,01
<0,01
<0,01
<0,01
<0,01
<0,01
<0,01
<0,01
<0,01
Estroncio
mg/L 0,0010 0,3380
0,1650
0,2570
0,0830
0,2240
0,2170
0,1480
0,1890
0,1110
Titanio
mg/L 0,0030 0,0040
0,0150
0,0050
<0,003
0,0060
0,0080
0,0050
0,0040
0,0160
Vanadio
mg/L 0,0020 <0,002
0,1260
<0,002
<0,002
<0,002
<0,002
<0,002
<0,002
<0,002
38
Proyecto PNUD ARG/07/008: Evaluación detallada y diseño del plan de remediación de las escombreras derivadas de la actividad de extracción de sulfatos en Calingasta, Provincia de San Juan. Argentina
Zinc
mg/L 0,0050
2,3380
3,7480
1,8950
1,3910
5,1090
3,6670
2,4280
2,6000
2,4620
3,000 300
39
Proyecto PNUD ARG/07/008: Evaluación detallada y diseño del plan de remediación de las escombreras derivadas de la actividad de
extracción de sulfatos en Calingasta, Provincia de San Juan. Argentina
6.6.
Composición química de los sedimentos del lecho del Río Los Patos
En la Tabla 10 se muestran los valores de concentración de: arsénico, cromo, hierro,
manganeso, níquel, cadmio, cobre, plomo, mercurio, zinc en tres muestras de sedimentos
tomadas en el Río Los Patos.
Arsénico (As)
Según la Sediment Quality of Ontario Ministry of the Environment and Energy for Nutrients
and Metals, adaptado de OMEE (1992), las concentración de As, en las muestras de
sedimento 001-S, 002-S y 003-S presentaron valores superiores 13 mg/kg superior en más de
dos veces al Nivel de Efecto Medio (NEM igual 6,0 mg/kg) y muy inferior al Nivel de Efecto
Severo (NES igual 33 mg/kg). Mientras que al ser comparados con la normativa de Canadian
Council of Ministers of the Environment, (2002), se evidencia que éstos valores también
superan el Valores Guía para Calidad Sedimentaria (ISQG igual a 5,9 mg/kg) y son inferiores
al Nivel de Efectos Probables (PEL igual 17,0 mg/kg) (Tabla 10).
Tabla 10. Composición química de los sedimentos del Río Los Patos y su comparación con estándares
de referencia.
Metal
Unidad
001-S
002-S
003-S
NEM
NES
ISQG
PEL
Arsenico
mg/kg
13
14,7
13,6
6
33
5,9
17
Cromo
mg/kg
8,2
27,8
16,6
26
110
37,3
90
Hierro
mg/kg
17065
40764
33131
Manganeso
mg/kg
452,3
467,9
726,2
460
1100
Níquel
mg/kg
16
75
Cadmio
mg/kg
0,7
2,2
1,6
0,6
10
0,6
3,5
Cobre
mg/kg
28,4
80,9
39,6
16
110
35,7
197
Plomo
mg/kg
11,6
21,2
16,9
31
250
35
91,3
Mercurio
mg/kg
0,2
2
Zinc
mg/kg
54,5
178,9
76,5
120
820
123
315
NEM: Nivel de efecto medio y NES: Nivel de efecto severo Fuente Sediment Quality of Ontario Ministry of the
Environment and Energy for Nutrients and Metals (1992). ISQG: Valores guía para calidad sedimentaria y PEL:
Nivel de efectos probables según CCME: Canadian Council of Ministers of the Environment. Fuente: Canadian
Sediment Quality Guidelines for the Protection of Aquatic Life (2002).
Cromo (Cr)
Los valores registrados en las muestras 001-S (8,2mg/kg) y 003-S (16,6mg/kg) son inferiores
al NEM (26 mg/kg), mientras que la muestra 002-S con una concentración 27,8 mg/kg es
ligeramente superior a éste nivel; en tanto que todas las muestras estuvieron por debajo del
NES (110 mg/kg). Los niveles de concentración registrados en las muestras analizadas se
mostraron inferiores al ISQG (37,3 mg/kg) y por ende al PEL (90 mg/kg) (Tabla 10).
40
Proyecto PNUD ARG/07/008: Evaluación detallada y diseño del plan de remediación de las escombreras derivadas de la actividad de
extracción de sulfatos en Calingasta, Provincia de San Juan. Argentina
Cadmio (Cd)
Los niveles de Cadmio (Cd) registrados en las muestras 001-S (0,7 mg/kg), 002-S (2,2 mg/kg)
y 003-S (1,6 mg/kg) se mostraron superiores NEM que es de 0,6 mg/kg e inferiores al NES
situado en 10 mg/kg. Así mismo, al comparar éstos valores con el ISQG (0,6 mg/kg) se
evidenció que son superiores; mientras que al ser comparados con PEL (3,5 mg/kg) se
mostraron inferiores (Tabla 10).
Cobre (Cu)
Los niveles de Cobre (Cu) registrados en las muestras 001-S (28,4 mg/kg), 002-S (80,9
mg/kg) y 003-S (39,6 mg/kg) se mostraron superiores al NEM (16 mg/kg) e inferiores al NES
(110mg/kg). Los valores registrados en las muestras de sedimentos 002-S (80,9 mg/kg) y 003S (39.6mg/kg) se mostraron superiores al nivel reportado por ISQG (35,7 mg/kg), mientras
que la muestra 001-S fue inferior a éste nivel; sin embargo todas las muestras presentaron
niveles inferiores al PEL (197 mg/kg) (Tabla 10).
Plomo (Pb)
Los niveles de Plomo (Pb) registrados en las muestras de sedimento 001-S (11,6 mg/kg), 002S (21,2 mg/kg) y 003-S (16,9 mg/kg) se mostraron inferiores al NEM (31 mg/kg), NES (250
mg/kg), ISQG (35 mg/kg) y PEL (91,3 mg/kg) (Tabla 10).
Manganeso (Mn)
Los niveles de Manganeso (Mn) registrados en las muestras 002-S (467,9 mg/kg) y 003-S
(726,2 mg/kg) se mostraron superiores al Nivel de Efecto Medio (NEM: 460 mg/kg), mientras
que la muestra 001-S (452,3 mg/kg) fue inferior al nivel citado. En todos los casos es inferior
al NES (1100 mg/kg) (Tabla 10).
Cinc (Zn)
Los niveles del Cinc (Zn) registrados en las estaciones 001-S (54,5 mg/kg) y 003-S (76,5
mg/kg) fueron inferiores al NEM (120 mg/kg), mientras que la muestra 002-S (178,9 mg/kg)
fue superior a éste nivel. Sin embargo no excedieron el NES (850 mg/kg). Las muestras 001-S
(54,5 mg/kg) y 003-S (76,5 mg/kg) fueron inferiores al ISQG (123 mg/kg), mientras que la
muestra 002-S (178,9 mg/kg) se mostró superior al nivel referido; sin embargo las mismas
muestras se mostraron inferiores al PEL (315 mg/kg) (Tabla 10).
Respecto a la concentración de elementos trazas y metales registrados en las tres muestras
(Tabla 10), se concluye que la muestra CL-CESEL-002-S presentó mayor concentración en
cada uno de los metales presentes, respecto a las otras dos muestras, esto es debido a que esta
41
Proyecto PNUD ARG/07/008: Evaluación detallada y diseño del plan de remediación de las escombreras derivadas de la actividad de
extracción de sulfatos en Calingasta, Provincia de San Juan. Argentina
muestra se encuentra muy cercana a la zona de mayor concentración de pasivos ambiéntales
de la zona estudiada, pues se localiza en el cauce del Río Los Patos entre las escombreras 5 y
4. Además tiene la influencia de un gran número de escombreras situadas en la zona (Figura
5). Esto es un indicativo que tiene una mayor exposición e influencia del aporte de sedimentos
por el escurrimiento superficial que arrastra y lixivia material de las fuentes contaminantes
que están representadas por los pasivos ambientales localizados en su entorno (Figura 5).
Los niveles de arsénico, cadmio, manganeso, cobre y cinc registrados en las muestras de
sedimentos acuáticos fueron ligeramente superiores a los niveles de efecto medio (NEM) y a
los valores guía para la calidad sedimentaria (ISQG), pero se mostraron inferiores a los
niveles de efecto severo (NES) y Probable (PEL). Estos valores son indicativos de la
existencia de fuentes contaminantes en la zona de influencia, representadas por los pasivos
ambientales mineros, una actividad minera histórica en la cuenca y un elevado fondo regional.
Es necesario el cierre de los PAM o realizar actividades de remediación para evitar un
incremento de los niveles de contaminación.
La concentración del plomo en las tres muestras analizadas fue inferior a todos los niveles
descritos por las normativas citadas (Tabla 10).
6.7.
Ensayos de lixiviado con agua en sedimentos del lecho del Río Los
Patos
Los ensayos de lixiviado con agua se efectuaron a tres muestras de sedimentos del Río Los
Patos con una ratio sólido/líquido de 1:5, representativa de las diferentes zonas con influencia
de los pasivos ambientales mineros (Tabla 11, Figura 5). La muestra 1S representa el punto
antes de que el cauce del Río Los Patos pase por la cercanía de las escombreras. El punto 2S
responde a una muestra localizada después de la escombrera E5 y antes de la escombrera E4.
El punto 3S representa a un punto localizado después de la influencia de todos los pasivos
ambientales de la zona de Calingasta (Figura 5). El punto 1S que no tiene influencia de las
escombreras estudiadas presenta los mayores lixiviados en zinc y cobre lo que es indicativo
de que el fondo regional es alto en este elemento o hay otros aportes de la actividad minera
aguas arriba de la cuenca (Figura 8). La muestra 2S localizada después de la escombrera E5
presenta una concentración de zinc inferior al punto 1S, mientras que las concentraciones de
cadmio, cobre y plomo están por debajo del límite de detección. En el caso de la muestra 3S
la concentración de zinc es menor que la de las muestras 1S y 2S, mientras que el cobre
presenta una concentración similar a la muestra 1S (Figura 8).
42
mg/kg
Proyecto PNUD ARG/07/008: Evaluación detallada y diseño del plan de remediación de las escombreras derivadas de la actividad de
extracción de sulfatos en Calingasta, Provincia de San Juan. Argentina
0,16
0,14
0,12
0,1
0,08
0,06
0,04
0,02
0
1S
2S
3S
Cadmio
Cobre
Plomo
Zinc
Figura 8. Resultados del lixiviado de las muestras de sedimentos del Río Los Patos con agua. Ratio
sólido/líquido 1:5.
Tabla 11. Concentración de metales en el lixiviado con agua de las muestras de sedimento del Río Los
Patos con agua. Ratio sólido/líquido 1:5. LD: límite de detección.
Parámetro
Unidad
LD
001-S
002-S
003-S
Cadmio
Cobre
Plomo
Zinc
Mercurio
Cromo
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
0,017
0,027
0,069
0,023
0,005
0,010
0
0,039
0
0,150
0
0
0
0
0
0,129
0
0
0
0,041
0
0,099
0
0
43
Proyecto PNUD ARG/07/008: Evaluación detallada y diseño del plan de remediación de las escombreras derivadas de la actividad de
extracción de sulfatos en Calingasta, Provincia de San Juan. Argentina
6.8.
Ensayos de lixiviado con EDTA en sedimentos del lecho del Río Los
Patos
mg/kg
Los resultados del ensayo de lixiviación con EDTA se muestran en la Figura 9 y la Tabla 12.
Como se puede apreciar la concentración de Cobre, Plomo y Zinc son superiores en un orden
de magnitud a la fracción de metal obtenida en el lixiviado con agua. En el caso del cadmio se
puede apreciar que existe una fracción de este metal que es lixiviada en contacto con EDTA y
que puede ser bioasimilable.
8
7
6
5
4
3
2
1
0
1S
2S
3S
Cadmio
Cobre
Plomo
Zinc
Figura 9. Lixiviado de metales en EDTA en tres muestras de sedimentos del Río Los Patos. Ratio
sólido/líquido 1:5
Tabla 12. Concentración de metales en el lixiviado con EDTA en el sedimento del Río Los Patos. LD:
límite de detección.
Parámetro
Unidad
LD
001-S
002-S
003-S
Cadmio
Cobre
Plomo
Zinc
Mercurio
Cromo
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
6.9.
0,017
0,027
0,069
0,023
0,005
0,01
0,103
6,811
2,233
6,338
0
0
0,207
5,843
1,447
7,428
0
0
0,162
6,88
1,508
7,266
0
0
Composición química de las aguas superficiales
En la Tabla 13 se puede comprobar las diferentes propiedades físico-químicas de las aguas
superficiales. Las concentraciones de metales detectadas en las muestras de agua son
coherentes con el contexto geológico existente en el área de estudio y con la composición
mineralógica y química de los estériles de minas almacenados en las escombreras de pizarras
existentes en la zona de Calingasta.
44
Proyecto PNUD ARG/07/008: Evaluación detallada y diseño del plan de remediación de las escombreras derivadas de la actividad de
extracción de sulfatos en Calingasta, Provincia de San Juan. Argentina
Tabla 13. Calidad de las aguas superficiales en comparación con la norma de la organización mundial
de la salud (WHO) para agua potable (DW). Los valores en amarillo están en el límite permitido y los
valores en rojo superan el valor límite de agua potable. RC: Río Castaño, RLP. Río Los Patos, RSJ:
Río San Juan. (ver estudio específico).
Parámetro
Referencia muestra
0,01
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,5
1
1
1
0,5
Unidad
CL-CESEL-001
UpH
us/cm
oC
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
RC
1
6,94
264
12,3
129
8,35
0,1
92,6
124,5
<1
<1
<0,5
RC
2
7,61
257,8
14,2
126
8,68
<0,1
95,1
124,5
<1
6,7
<0,5
RLP
3
8,15
575
8,9
282
10,35
0,2
99,3
238,6
1
44,1
<0,5
RLP
4
8,24
574
9,3
281
10,06
<0,1
99,3
259,3
6
51,7
<0,5
RLP
5
8,14
573
6,6
281
11,19
<0,1
100,5
217,8
<0,1
40,2
<0,5
RCN
6
8,04
368
3
180
10,62
0,1
80,8
145,2
1
22
<0,5
RSJ
7
8,81
599
5,4
269
10,44
<0,1
106,8
217,8
1
41,2
<0,5
RSJ
8
9,05
548
5,6
269
10,3
0,1
111
228,2
<0,1
41,2
<0,5
9
8,74
551
5,6
270
9,76
<0,1
108,1
300,8
<0,1
42,1
<0,5
Nitratos
Sulfatos
Sulfuros totales
Aluminio
Arsenico
Boro
Bario
Calcio
Cadmio
Cromo
Cobre
Hierro
Potasio
Litio
Magnesio
Manganeso
Molibdeno
Sodio
Niquel
Fosforo
1
5
0,1
0,001
0,0003
0,0007
0,0001
0,02
0,00003
0,0001
0,0003
0,001
0,008
0,001
0,004
0,0002
0,0001
0,09
0,0002
0,004
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
5,1
42,7
<0,1
<0,001
<0,0003
0,0387
0,0251
30,45
<0,00003
<0,0001
<0,0003
<0,001
0,884
0,014
5,856
0,0120
<0,0001
10,06
<0,0002
<0,004
5,1
46,2
<0,1
<0,001
<0,0003
0,0363
0,0828
30,26
<0,00003
<0,0001
0,0156
<0,001
0,886
0,015
5,498
0,0072
<0,0001
10,19
<0,0002
<0,004
4,8
168,5
<0,1
<0,001
0,0121
0,2483
0,0299
67,44
<0,00003
<0,0001
<0,0003
<0,001
1,895
0,055
8,236
0,0103
0,0032
27,69
<0,0002
<0,004
5,1
158,3
<0,1
<0,001
0,0124
0,2546
0,0303
67,27
<0,00003
<0,0001
<0,0003
<0,001
1,879
0,057
8,227
0,0111
0,0031
27,52
<0,0002
<0,004
5,3
146,1
<0,1
<0,001
0,0107
0,2656
0,0359
69,02
<0,00003
<0,0001
<0,0003
<0,001
1,885
0,063
8,577
0,0095
0,0036
28,27
<0,0002
<0,004
6,3
76,9
<0,1
0,168
0,0332
0,3723
0,0214
33,34
<0,00003
<0,0001
<0,0003
<0,001
1,581
0,092
7,035
0,0081
<0,0001
22,50
<0,0002
<0,004
4,8
131,9
<0,1
0,824
0,0115
0,2328
0,0419
63,33
<0,00003
<0,0001
0,0045
0,923
1,834
0,055
8,445
0,0692
0,0021
25,59
<0,0002
0,119
4,7
127,1
<0,1
<0,001
0,0110
0,2281
0,0308
62,40
<0,00003
<0,0001
<0,0003
<0,001
1,744
0,054
8,226
0,0109
0,0025
26,16
<0,0002
<0,004
4,8
120,3
<0,1
<0,001
0,0104
0,2352
0,0319
63,08
<0,00003
<0,0001
<0,0003
<0,001
1,727
0,055
8,202
0,0092
0,0026
26,04
<0,0002
<0,004
Plomo
Antimonio
Selenio
Silicio
Estaño
Estroncio
Titanio
Talio
0,0001
0,0001
0,00005
0,02
0,0001
0,0001
0,001
0,0001
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
<0,0001
<0,0001
<0,00005
5,82
<0,0001
0,1438
<0,001
<0,0001
<0,0001
<0,0001
<0,00005
6,46
<0,0001
0,1392
<0,001
<0,0001
<0,0001
<0,0001
<0,00005
5,00
<0,0001
0,5990
<0,001
<0,0001
<0,0001
<0,0001
<0,00005
4,89
<0,0001
0,6167
<0,001
<0,0001
<0,0001
<0,0001
<0,00005
5,32
<0,0001
0,7015
<0,001
<0,0001
<0,0001
<0,0001
<0,00005
5,75
<0,0001
0,1763
<0,001
<0,0001
<0,0001
<0,0001
<0,00005
6,15
<0,0001
0,5164
0,015
<0,0001
<0,0001
<0,0001
<0,00005
5,25
<0,0001
0,5093
<0,001
<0,0001
<0,0001
<0,0001
<0,00005
5,23
<0,0001
0,5153
<0,001
<0,0001
Uranio
0,00001
mg/L
0,00264
0,00239
0,00242
0,00239
0,00284
0,00272
0,00262
0,00249
0,00243
Vanadio
0,0001
mg/L
<0,0001
<0,0001
0,0016
0,0015
0,0015
0,0013
0,0036
0,0013
0,0013
Zinc
0,003
mg/L
<0,003
<0,003
<0,003
<0,003
<0,003
<0,003
0,057
<0,003
<0,003
pH
Conductividad in situ
Temperatura
Solidos disueltos totales
Oxígeno disuelto
Fosfatos
Alcalinidad total
Dureza total (CaCo3)
Solidos suspendidos totales
Cloruros
Fluoruros
LD
6.10. Composición química de las aguas subterráneas
Como se puede apreciar en la Tabla 14, el pH de las aguas subterráneas varía de ligeramente
ácido a ligeramente alcalino, cuyos valores fluctúan de 5,61 a 7,76. En el caso del manantial
de la escombrera 5 se puede comprobar que tiene un pH ácido 4,73, ligeramente superior al
que se obtiene de las pruebas de lixiviado y de medida del potencial neto de generación de
acidez realizado en las escombreras, así como en las pruebas de lixiviado por TCLP. Las
existencias de aguas subterráneas ligeramente ácidas en la base de la escombrera 5 muestran
la relación hidráulica entre la escombrera y el acuífero. De acuerdo con el estudio
hidrogeológico la profundidad de las aguas subterráneas a la fecha de la medición (16 de julio
del 2010) es variable, encontrándose a 0,04 m al pie de la escombrera 5c, y 1,00 m de
profundidad al pie de la escombrera 5b.
45
Proyecto PNUD ARG/07/008: Evaluación detallada y diseño del plan de remediación de las escombreras derivadas de la actividad de
extracción de sulfatos en Calingasta, Provincia de San Juan. Argentina
Tabla 14. Calidad de las aguas subterráneas en comparación con la norma de la organización mundial
de la salud (WHO) para agua potable (DW). Los valores en amarillo están en el límite permitido y los
valores en rojo superan el valor límite de agua potable.
Parámetro
08/0841
08/0842
08/0843
08/0844
08/0845
08/0846
Río
PPAC
PPER
Sulfacor
Manantial
PPALC
PCdP
Tipo de agua
Subt
Subt
Subt
E5e
Subt
Subt
Referencia muestra
10
11
12
13
14
15
pH
7,96
8,16
7,39
4,73
7,21
7,48
Conductividad in situ
210,2
239,6
777
1933
538
298
Temperatura
14,9
12,5
17,6
14,5
17,7
14,4
Solidos disueltos totales
103
117
381
949
263
142
Oxígeno disuelto
13,66
11,47
7,21
4,97
6,1
7,56
Fosfatos
78,3
80,4
175,1
7,1
112,7
98,8
Alcalinidad total
145,2
238,6
373,4
1120,3
321,60000
155,6
Dureza total (CaCo3)
4,2
<0,5
Solidos suspendidos totales
74,1
80,4
Cloruros
<0,5
<0,5
<0,5
175,1
<0,5
7,1
<0,5
<0,1
112,7
<0,5
<0,5
08/0847
08/0848
13D
14D
<0,1
98,8
<0,5
Fluoruros
23
10,5
383,1
660,9
42,1
9,6
Nitratos
34,1
33,2
229,5
1155,9
163,1
46,5
Sulfatos
13,7
11,5
7,2
5
6,1
7,6
Sulfuros totales
6
5,9
5,8
1,7
4,1
3,5
Aluminio
<0,001
<0,001
<0,001
0,582
<0,001
0,286
0,600
<0,001
Arsenico
<0,0003
0,0027
0,0045
<0,0003
0,0037
<0,0003
<0,0003
0,0036
Boro
0,0324
0,0439
0,2813
0,5343
0,2049
0,0328
0,4599
0,1927
Bario
0,0136
0,0126
0,0204
0,0118
0,0328
0,0419
0,0124
0,0324
Calcio
26,76
25,56
101,5
285,3
69,30
32,86
288,6
69,91
Cadmio
<0,00003
<0,00003
<0,00003
0,00505
<0,00003
<0,00003
0,00506
<0,00003
Cromo
<0,0001
<0,0001
<0,0001
<0,0001
<0,0001
0,0027
<0,0001
<0,0001
Cobre
<0,0003
<0,0003
<0,0003
0,0345
<0,0003
0,0052
0,0349
<0,0003
Hierro
<0,001
<0,001
<0,001
0,527
<0,001
1,862
0,595
<0,001
Potasio
0,704
0,785
2,256
9,577
1,796
1,421
9,655
1,799
46
Proyecto PNUD ARG/07/008: Evaluación detallada y diseño del plan de remediación de las escombreras derivadas de la actividad de
extracción de sulfatos en Calingasta, Provincia de San Juan. Argentina
Litio
0,014
0,015
0,066
0,109
0,046
0,014
0,099
0,044
Magnesio
4,577
4,248
15,18
50,10
8,450
5,954
50,45
8,473
Manganeso
<0,0002
0,0038
<0,0002
0,5746
<0,0002
0,0440
0,5987
<0,0002
Molibdeno
<0,0001
<0,0001
0,0025
<0,0001
0,0033
<0,0001
<0,0001
0,0033
Sodio
8,74
15,26
38,68
69,82
25,14
16,48
70,50
25,34
Niquel
<0,0002
<0,0002
<0,0002
0,1095
<0,0002
<0,0002
0,1107
<0,0002
Fosforo
<0,004
<0,004
<0,004
<0,004
<0,004
<0,004
<0,004
<0,004
Plomo
<0,0001
<0,0001
<0,0001
<0,0001
<0,0001
0,0975
<0,0001
<0,0001
Antimonio
<0,0001
<0,0001
<0,0001
<0,0001
<0,0001
<0,0001
<0,0001
<0,0001
Selenio
<0,00005
<0,00005
<0,00005
0,00373
<0,00005
<0,00005
0,00384
<0,00005
Silicio
7,00
7,17
8,13
9,18
4,83
6,70
9,29
4,91
Estaño
<0,0001
<0,0001
<0,0001
<0,0001
<0,0001
<0,0001
<0,0001
<0,0001
Estroncio
0,1127
0,1167
0,7471
0,4188
0,5419
0,1476
0,4059
0,5345
Titanio
<0,001
<0,001
<0,001
<0,001
<0,001
0,003
<0,001
<0,001
Talio
<0,0001
<0,0001
<0,0001
<0,0001
<0,0001
<0,0001
<0,0001
<0,0001
Uranio
0,00182
0,00213
0,00387
<0,00001
0,00219
0,00137
<0,00001
0,00220
Vanadio
<0,0001
0,0012
0,0018
<0,0001
<0,0001
<0,0001
<0,0001
<0,0001
0,021
<0,003
<0,003
0,265
0,023
6,798
0,271
0,025
Zinc
En general, los contenidos de metales en las muestras de agua subterránea reportan valores
relativamente bajos, excepto en la muestra CL-CESEL-013W (afloramiento subterráneo
escombrera 5), donde existe presencia no significativa de contenidos cobre, hierro, níquel,
selenio y zinc. Por otro lado, los reportes del laboratorio también indican presencia poco
significativa de cobre y cromo en la estación CL-CESEL-015W (pozo de la casa del Sr. Peña)
y presencia significativa de plomo y zinc en esta estación, el cual podría ser explicada por la
mineralogía de la zona. Las concentraciones de los principales metales y sus tendencias se
pueden observar en la Tabla 14 y más empleado en el informe específico para aguas
subterráneas. Las concentraciones de metales detectadas en las muestras de agua son
coherentes con el contexto geológico existente en el área de estudio y con la composición
mineralógica y química de los estériles de minas almacenados en las escombreras de pizarras
existentes en la zona de Calingasta.
6.11. Caracterización y evaluación de la calidad del aire
6.11.1. Partículas menores a 10 micras (PM10)
47
Proyecto PNUD ARG/07/008: Evaluación detallada y diseño del plan de remediación de las escombreras derivadas de la actividad de
extracción de sulfatos en Calingasta, Provincia de San Juan. Argentina
Las concentraciones de partículas menores a 10 micras (PM10) reportadas por el laboratorio
Corplab de la ciudad de San Juan, Argentina en las seis estaciones de muestreo, son menores
a los valores estándares, establecidos por el marco jurídico ambiental para la actividad minera
de la República de Argentina y del mismo modo, son menores a los valores estándares
establecidos por las normas internacionales tomadas como referencia de comparación
(USEPA y ECA Perú). Mayor información en anexos.
6.11.2. Polvo sedimentable
La evaluación de polvo sedimentable dentro del área del proyecto dio como resultado
concentraciones apreciables respecto al valor estándar tomado como punto de comparación,
en este caso la regulación ambiental de la provincia de Ontario, Canadá. Únicamente la
estación ubicada en la Plaza Calingasta reportó una concentración de 10048 mg/m2-mes
superior al valor de referencia establecido en 7000 mg/m2-mes. Esta concentración está
influenciada por la mayor presencia de partículas totales suspendidas como consecuencia de
la presencia de corrientes de aire (viento), material acumulado sobre las superficies sin
cobertura asfáltica y tránsito vehicular. No existe valores estándares en la normatividad de la
República de Argentina para polvo sedimentable. Mayor información en anexos.
6.11.3. Metales en partículas menores a 10 micras (PM10) y partículas totales
suspendidas (PTS)
En general, las concentraciones de metales en partículas menores a 10 micras (PM10) y
partículas totales suspendidas (PTS) reportadas por el laboratorio Corplab de la Ciudad de
Lima, Perú, indican valores relativamente bajos, los cuales son un indicativo de una buena
calidad de aire, en cada una de las estaciones de muestreo. Mayor información en anexos.
6.12. Bioacumulación en plantas
La concentración de metales en planta se muestra en la Tabla 15 y la Figura 10. Se puede
comprobar que existe una cierta concentración de los elementos trazas y de metales en la
especie de planta estudiada. De acuerdo a los resultados en ningún caso se supera las
normativas y niveles de referencia establecidos a nivel internacional. Ver documento anexo e
informe.
48
Proyecto PNUD ARG/07/008: Evaluación detallada y diseño del plan de remediación de las escombreras derivadas de la actividad de
extracción de sulfatos en Calingasta, Provincia de San Juan. Argentina
Tabla 15. Concentración de metales en las plantas. LD. Límite de detección
Muestra
Muestra
L.D
7F-1
7F-1
7F-3
7F-4
2F-1
2F-2
5F-1
5F-2
3F-1
1F-1
1F-2
5B-2
Antimonio
Antimonio
0,701
<0,702
<0,701
<0,701
<0,701
<0,701
<0,701
Arsenico
Arsenico
1,077
<1,078
<1,077
<1,077
<1,077
<1,077
<1,077
<0,701
<0,701
<0,701
<0,701
<0,701
<0,701
<1,077
<1,077
<1,077
<1,077
<1,077
Bario
Bario
0,071
13,232
16,44
<0,071
4,117
28,205
<1,077
23,451
<0,071
<0,071
<0,071
2,128
<0,071
<0,071
Berilio
Berilio
0,013
<0,013
<0,013
<0,013
<0,013
Cadmio
Cadmio
0,048
<0,048
<0,048
<0,048
<0,048
<0,013
<0,013
<0,013
<0,013
<0,013
<0,013
<0,013
<0,013
<0,048
<0,048
<0,048
2,025
4,624
<0,048
<0,048
Cobre
Cobre
0,2
2,271
2,32
20,262
<0,048
2,242
6,665
5,011
2,282
11,37
27,312
6,245
9,72
Estroncio
Estroncio
3,332
173,547
23,52
5,611
63,042
21,629
23,421
25,553
9,352
55,016
28,866
17,248
35,55
<3,332
Hierro
Hierro
1,048
166,578
Manganeso
Manganeso
0,443
14,142
62,87
51,718
108,149
124,477
134,598
35,535
202,25
293,617
114,323
164,02
95,34
16,43
28,815
16,761
35,575
30,096
20,119
54,9
53,444
72,13
40,355
309,379
Molibdeno
Molibdeno
0,16
<0,16
<0,16
2,067
<0,16
<0,16
<0,16
<0,16
<0,16
<0,16
<0,16
<0,16
<0,16
Plata
Plata
Plomo
Plomo
0,212
<0,212
<0,212
0,514
<0,212
<0,212
<0,212
<0,212
<0,212
<0,212
<0,212
<0,212
<0,212
0,514
<0,514
<0,514
<0,514
<0,514
<0,514
<0,514
<0,514
<0,514
<0,514
<0,514
<0,514
Selenio
<0,514
Selenio
1,017
<1,017
<1,017
<1,017
<1,017
<1,017
<1,017
<1,017
<1,017
<1,017
<1,017
<1,017
<1,017
Zinc
Zinc
0,161
21,366
11,13
16,272
15,195
37,141
57,383
11,518
79,251
156,028
37,52
67,515
88,666
Potasio
Potasio
9,02
4307,074
8181,52
12530,477
16320,127
6003,723
9027,951
13653,578
12032,927
16935,439
30943,029
17533,02
6.13. Bioacumulación en peces
La concentración de los elementos trazas y peses ha sido medida en diferentes especies típicas
de la zona, así como en diferentes partes de estos (Tabla 16). Ver detalle y discusión en
informe específico. En este apartado haremos referencia a las concentraciones pues es
necesario para el análisis de la geodisponibilidad, biodisponibilidad y el riesgo ambiental.
Plomo (Pb)
El nivel de plomo (Pb) registrado en las muestras de peces colectados en los diferentes ríos
evaluados (Los Patos, San Juan, Calingasta y Castaño) presentó en su mayoría una
concentración de 0,514 mg/kg en la primera y segunda campaña, que superaron a los LMP
establecidos por USA (0,3 mg/kg) y Canadá (0,5 mg/kg); sin embargo, en el Río Los patos
(segunda campaña) se identificaron tres muestras de “bagres de torrentes” (004-M/V-LP-B:
5,093 mg/kg; 005-M/V-LP-B: 4,578 mg/kg y 001-M7V-LP-B: 3,268 mg/kg) que superaron
incluso al LMP establecido por la normativa española (2,0 mg/kg) representando un riesgo
para la salud humana y ecosistémica que pudiera estar influenciada por el uso de los recursos
de ese sistema acuático.
Cobre (Cu)
Los niveles de cobre (Cu) registraron valores que oscilan entre 4,634–42,425 mg/kg (vísceras)
y 0,424–1,282 mg/kg (Músculos). En vísceras y músculos del “bagre de torrentes” Hatcheria
macraei, los niveles de cobre (Cu) registraron valores que oscilan entre 1,037–2,238 mg/kg.
En músculos de “trucha marrón” Salmo trutta, los niveles de cobre (Cu) registraron valores
que oscilan entre 0,463–0,917 mg/kg.
49
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extracción de sulfatos en Calingasta, Provincia de San Juan. Argentina
Cinc (Zn)
Los niveles del Cinc (Zn) en “Trucha arcoíris” Oncorhynchus mykiss registraron valores que
oscilan entre 0,161–142,939 mg/kg (Vísceras) y 5,185–10,267 mg/kg (músculos). Los niveles
de cinc (Zn) en vísceras y músculos de “bagre de torrente” Hatcheria macraei registraron
valores que oscilan entre 30,240 y 45,349 mg/kg. Los niveles de cinc (Zn) registrados en
músculos de “trucha marrón” presentaron valores que oscilan entre 4,991 y 6,804 mg/kg).
Cadmio (Cd)
Los niveles de cadmio (Cd) en “trucha arcoíris” registraron valores que oscilan entre 0,048 –
0,500 mg/kg (vísceras) y 0,048 mg/kg (músculos). Los niveles de cadmio (Cd) en vísceras y
músculos de “bagre de torrente” Hatcheria macraei, registraron valores que oscilan entre
0,223 y 0,463 mg/kg. Los niveles de cadmio (Cd) registrados en músculos de “trucha marrón”
Salmo trutta fue de 0,048 mg/kg.
En cuanto a cobre (Cu) y cinc (Zn), no existe una normativa que defina las concentraciones
que representen o actúen como límite de riesgo ambiental, por lo que requiere de hacer
seguimientos periódicos y sobretodo poner en práctica acciones preventivas para evitar
potenciales y posteriores formaciones de fuentes contaminantes.
Tabla 16. Concentración de metales en los peces. Músculo trucha marrón en el Río Los Patos.
Músculo
Metales
Cadmio
Cobre
Plomo
Zinc
Unidad
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
1
0,048
0,683
0,514
6,727
Vísceras
2
0,048
0,811
0,514
4,991
L. Ingesta (Ford, 2004)
1 Residentes
Visitantes
0,048
0,078
0,161
14,921
2,907
5,984
0,514
0,2
0,2
36,478
23,505
48,39
6.13.1. Marco legislativo para la concentración de metales en peces (Cr, Pb y Cd)
Hemos de señalar que existe una gran limitación en la información disponible sobre el
contenido de metales y elementos trazas en los peces para establecer niveles de referencia o
límites de contaminación por ingesta. Esto dificulta en cierta medida poder establecer las
recomendaciones adecuadas para actuar desde el punto de vista ambiental.
En relación a la legislación europea tan sólo hay valores referentes al músculo de los peces
para los metales plomo y cadmio (Tabla 17). En 1989, también existía una restricción para
cromo, que actualmente no se refleja en las nuevas órdenes de la Comisión Europea (CE).
50
Proyecto PNUD ARG/07/008: Evaluación detallada y diseño del plan de remediación de las escombreras derivadas de la actividad de
extracción de sulfatos en Calingasta, Provincia de San Juan. Argentina

Commission regulation (EC) nº 629/2008 of 2 July 2008 amending Regulation (EC) nº
1181/2006 setting maximum levels for certain contaminants in foodstuffs.

Reglamento (CE) nº 1881/2006 de la Comisión de 19 de diciembre de 2006 por el que
se fija el contenido máximo de determinados contaminantes en los productos
alimenticios.

Commission regulation (EC) nº 78/2005 of 19 January 2005 amending Regulation
(EC) nº 466/2001 as regards heavy metals.

Commission regulation (EC) nº 466/2001 of 8 March 2001setting maximum levels for
certain contaminants in foodstuff.

FAO/WHO, 1989. Evaluation of certain food additives and the contaminants mercury,
lead and cadmium. WHO Technical Reports Series nº 505.
Tabla 17. Legislación europea e internacional anteriormente citada.
Legislación carne de
pescado (ppm peso húmedo)
Cadmio
Plomo
Cromo
CR (EC)
629/2008
0.05
-
R (CE)
1881/2006
0.05
0.30
-
CR (EC)
78/2005
0.05
0.20
-
CR (EC)
466/2001
0.05
0.20
-
FAO/WHO
1989
0.1
0.22
0.50
El Departamento de Interior de Estados Unidos, en su documento Risk Management Criteria
for metals AT BLM Mining Sites (Ford, 2004), establece unos límites máximos de metales en
peces en dos escenarios posibles, para la población residente y para los campistas, por ingesta.
Los valores se muestran en la Tabla 18.
Tabla 18. Concentración umbral de riesgo de metales en peces (µg/Kg) (Ford, 2004). Los valores
corresponden a unos límites máximos de metales en peces en dos escenarios posibles, para la
población residente y para los campistas, por ingesta
Arsénico
Cadmio
Cobre
Plomo
Manganeso
Níquel
Zinc
Residentes
(µg/Kg)
24
78
2907
200
10969
1567
23505
(mg/kg)
0,024
0,078
2,907
0,2
10,969
1,567
23,505
Visitantes
(µg/Kg)
48
161
5984
200
22582
3226
48390
(mg/kg)
0,048
0,161
5,984
0,2
22,582
3,226
48,39
De acuerdo con los resultados del contenido de metales en peces se puede comprobar que el
contenido de plomo en el músculo de la trucha marrón es superior al recomendado por la
legislación europea y el Departamento de Interior de Estados Unidos de América (Tabla 16,
51
Proyecto PNUD ARG/07/008: Evaluación detallada y diseño del plan de remediación de las escombreras derivadas de la actividad de
extracción de sulfatos en Calingasta, Provincia de San Juan. Argentina
17. 18). Lo que requiere de un estudio más detallado y sistemático, con vistas a poder definir
las verdaderas causas de este problema y los posibles efectos que pudiera haber sobre la salud.
52
Proyecto PNUD ARG/07/008: Evaluación detallada y diseño del plan de remediación de las escombreras derivadas de la actividad de
extracción de sulfatos en Calingasta, Provincia de San Juan. Argentina
7. Drenaje ácido de roca (DAR)
Considerando los resultados de los análisis petrográficos, físicos, químicos, mineralógicos,
composición de las aguas y de los ensayos de lixiviado, agua, TCLP y EDTA, así como los
ensayos de potencial neto de generación de acides de las diferentes muestras estudiadas en la
zona de Calingasta, San Juan Argentina, las observaciones de campo y la información
científica disponible se puede establecer una explicación sintética de los procesos
geoquímicos que tienen lugar en las escombreras de pizarras estudiadas. Esto se fundamenta
en el hecho de que a pesar de no haber cuantificado minerales de pirita u otros sulfuros, las
nueve muestras estudiadas tienen concentraciones importantes de jarosita y yeso, minerales
característicos de zonas mineras con DAR. A pesar de que en los resultados mineralógicos no
se revela la existencia de minerales de pirita, pues al parecer este se encuentra en
proporciones inferiores al 1,5%, los resultados de presencia de azufre en forma de sulfuro son
superiores al 1,4%, lo que es indicativo de existencia de sulfuros en la fase sólida de los
residuos. Además de la existencia de un manantial en la escombrera E5b, cuyas agua de
drenaje presentan un pH ácido.
7.1.
Procesos geoquímicos de generación del DAR asociados a los
residuos mineros
El estudio del drenaje ácido de minas (AMD) o el drenaje ácido de rocas (DAR) y el potencial
neto de generación de acides en residuos mineros ha sido y es objeto de gran interés en la
comunidad científica internacional y se pueden encontrar revisiones sobre la temática con
distintos niveles de detalle sobre los procesos físico-químicos y geoquímicos generales
involucrados en la formación de aguas ácidas (Banks et al. 1997, Nordstrom y Southam 1997,
Nordstrom y Alpers 1999, Holmes y Crundwell 2000, Blowes et al. 2005, Asta et al., 2011).
Todos los procesos descritos a continuación y sus principales interrelaciones se muestran de
forma esquemática en la Figura 10.
53
Proyecto PNUD ARG/07/008: Evaluación detallada y diseño del plan de remediación de las escombreras derivadas de la actividad de
extracción de sulfatos en Calingasta, Provincia de San Juan. Argentina
Oxidación de sulfuros por parte del oxígeno
Pirita: FeS2 + 3.5O2 + H2O  Fe2+ + 2SO42- + 2H+
Disolución de carbonatos y silicatos y
neutralización de la acidez
CaCO3(s) + 2H+  Ca2+ + H2CO3(aq)
Al(OH)3(s) +3H+ Al3+ + 3H2O
Ca2+
Al3+
Mg2+
Oxidación y aparición de Fe3+
Precipitación minerales solubles
Fe2+ + SO42- + 7H2O  FeSO4·7H2O (s)
(melanterita)
Actividad Biológica (pH < 4)
Fe
Fe
2+
2+
+ 0.25O2 + H  Fe
+
3+
+ 0.5H2O
3+
+ 4Fe + 6SO42- + 21H2O + 0.5 H2O
 Fe2+Fe3+4(SO4)6(OH)2·20H2O(s)
(copiapita)
Ca2+ + SO42-  CaSO4·2H2O (s)
(yeso)
Fe2+ + 2Al3+ + 4SO42- + 22H2O 
FeAl2(SO4)4·22H2O
(halotriquita)
Procesos de redisolución de minerales
secundarios solubles y liberación de
metales y metaloides retenidos
Hidrólisis y precipitación de
otros cationes
Al3+ + 3H2O  Al(OH)3(s) +3H+
Oxidación de sulfuros por parte de Fe3+
Pirita: FeS2 + 14Fe3+ + 8H2O  15Fe2+ + 2SO42- + 16H+
Hidrólisis de Fe3+ y precipitación
8Fe3+ + SO42- + 14H2O  Fe8O8(OH)6(SO4) + 22H+
(Schwertmannita)
Transformación en fases más estables
Fe8O8(OH)6(SO4) + 2H2O  8FeOOH + SO42- + 2H+
(schwertmannita)
(goetita)
Procesos reversibles de adsorción y
coprecipitación de otros metales y
metaloides (especialmente de As)
Figura 10. Esquema resumen con los principales tipos de procesos geoquímicos habituales en
entornos de generación de aguas ácidas producidas por los residuos de las actividades mineras
(Asta et al., 2011).
Normalmente el sulfuro metálico más frecuente en la naturaleza y por lo tanto el más presente
también en las explotaciones y residuos mineros es la pirita (FeS2). Los mecanismos y
velocidades para las reacciones de oxidación de este mineral han sido extensamente
estudiadas (Moses y Herman, 1991; Evangelou, 1995; Williamson y Rimstidt, 1994; Rimstidt
y Vaughan, 2003; Descostes et al., 2004). De forma simplificada, la oxidación de la pirita se
puede expresar en tres pasos básicos correspondientes a tres reacciones químicas globales. El
primer paso consiste en la oxidación del azufre, según una reacción que puede simplificarse
como
FeS2 + H2O + 7/2 O2  Fe2+ + 2SO42- + 2H+
(1)
donde se muestra que, por cada mol de pirita oxidado se generan directamente 2 moles de
hidrogenión (H+), lo cual se traduce generalmente en un aumento de la acidez de la solución
54
Proyecto PNUD ARG/07/008: Evaluación detallada y diseño del plan de remediación de las escombreras derivadas de la actividad de
extracción de sulfatos en Calingasta, Provincia de San Juan. Argentina
y, por tanto, en un descenso del pH. Una importante implicación para la generación de aguas
ácidas que se puede derivar de la reacción 1 es que, para oxidar pirita por este mecanismo es
necesaria la presencia tanto de agua como de oxígeno. Por lo tanto, tanto la ausencia agua (ej.
en climas áridos o en zonas bien drenadas) como de oxígeno (ej. en medios completamente
saturados de agua) conllevan la detención en la producción de aguas ácidas.
El Fe2+ liberado mediante la reacción (1) puede, a su vez, ser oxidado posteriormente según
muestra la reacción (2):
Fe2+ + H+ +1/4 O2  Fe3+ + 1/2 H2O
(2)
Como se puede observar, esta reacción consume parte de la acidez generada por la disolución
oxidativa de la pirita (reacción 1). En soluciones acuosas a pH inferior a 4, la oxidación
abiótica del Fe(II) es bastante lenta y su velocidad es prácticamente independiente del pH
(Singer y Stumm, 1970). No obstante, en presencia de microorganismos, esta reacción puede
acelerarse hasta 5 o 6 órdenes de magnitud (Nordstrom y Southam, 1997; Nordstrom y
Alpers, 1999; Nordstrom, 2003). A medida que el pH de las soluciones acuosas va
aumentando por encima de aproximadamente 4, la velocidad de oxidación de Fe(II) a Fe(III)
aumenta rápidamente (Singer y Stumm, 1970). De hecho, a pH circumneutral (cercano a 7) la
velocidad abiótica de oxidación del Fe(II) es tan rápida que la presencia de catálisis bacteriana
no ha sido demostrada y tampoco es necesaria para explicar las velocidades observadas
(Nordstrom y Southam, 1997).
El Fe3+ generado puede, a su vez, promover la oxidación de la pirita de acuerdo a la reacción
(3)
FeS2 + 14Fe3+ + 8H2O  15Fe2+ + 2SO42- + 16H+
(3)
Esta reacción es mucho más rápida que la reacción (1) pero está limitada por la regeneración
de Fe3+ mediante la reacción (2) que, a su vez, depende de la presencia de microorganismos
(Nordstrom y Alpers, 1999) y de la disponibilidad de oxígeno. Según Singer y Stumm (1970),
la oxidación de pirita con Fe3+ como agente oxidante es predominante en soluciones ácidas
mientras que, a valores de pH circumneutrales, el principal oxidante es el O2, debido
fundamentalmente a la baja solubilidad del Fe3+ en esas condiciones. Aunque aparentemente
la reacción (3) genera mucha más acidez que la reacción (1), hay que tener en cuenta que,
para que el proceso pueda continuar en el sistema, es necesario regenerar el Fe(III) consumido
a partir del Fe(II) producido. Para ello, de acuerdo con la reacción 2, se consume 1 H + por
cada Fe(II) oxidado, con lo que se deduce que la reacción neta de oxidación férrica
(combinación de reacciones 2 y 3) de 1 mol de pirita produce 2 H+, al igual que la de
oxidación por oxígeno (reacción 1).
55
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Por otra parte, el Fe3+ puede hidrolizarse y precipitar, de acuerdo a reacciones similares a la
reacción (4)
Fe3+ + 3H2O  Fe(OH)3 + 3H+
(4)
con lo que se genera aún más acidez. En realidad, lo más común en drenajes ácidos es que se
produzca la precipitación de fases férricas más complejas, como los hidróxidos, oxihidróxidos
y oxihidróxisulfatos denominados coloquialmente en conjunto como “ocres” (o también
yellow boys o boulder coats, en nomenclatura inglesa). Entre estas fases, las más frecuentes
son posiblemente la schwertmannita (Fe8O8SO4(OH)6), la jarosita ((K, Na,
H3O)Fe3(SO4)2(OH)6), la goethita (-FeOOH) y la ferrihidrita (Fe5OH8·4H2O).
Debido a la habitual predominancia de la pirita sobre otros sulfuros, todos los procesos se han
descrito hasta este punto en relación con la disolución de este mineral. La oxidación de otros
sulfuros, como la pirrotina (Fe1-xS, donde x está comprendido normalmente entre 0 y 0.2), la
galena (PbS), la esfalerita (ZnS), la calcopirita (CuFeS2), la marcasita (FeS2) o la arsenopirita
(FeAsS), se puede expresar de forma similar a la de la pirita. No obstante, es importante
destacar que la disolución de estos sulfuros minoritarios no siempre produce acidez por sí
misma, aunque se pueden generar hidrogeniones libres por la hidrólisis posterior de los
metales liberados (Banks et al., 1997). Por ejemplo, la disolución oxidativa de la calcopirita,
la esfalerita o la galena responde a las siguientes reacciones (5), (6) y (7), respectivamente:
CuFeS2 + 4O2  Cu2+ + Fe2+ + 2SO42-
(5)
ZnS + 2O2  Zn2+ + SO42-
(6)
PbS + 2O2  Zn2+ + SO42-
(7)
Como se puede observar, ni la disolución de la esfalerita ni la de la galena generan en sí
acidez mientras que en el caso de la calcopirita, sí se puede generar si se produce la posterior
oxidación del Fe(II) a Fe(III) y su hidrólisis, de forma similar a las reacciones (2) y (4), ya
citadas para la pirita. Aunque el número de trabajos centrados en los mecanismos y
velocidades de disolución de estos y otros sulfuros minoritarios y en la dependencia de dichas
velocidades de los factores ambientales es mucho menor que en el caso de la pirita, algunas
recopilaciones para distintos sulfuros se pueden encontrar en los trabajos de Janzen et al.,
2000; Acero et al., 2007a y b; Acero et al., 2009; Asta et al., 2010a y b; Kimball et al., 2010).
Para finalizar este apartado, conviene destacar que, si bien los procesos descritos tienen la
capacidad para producir acidez y/o para liberar metales o metaloides, la aparición o no de
aguas ácidas con elevadas concentraciones de estos elementos en un sistema dado dependerá
también de otros procesos y factores, muchos de los cuales se tratarán en el siguiente
56
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apartado. La amplia variedad de posibles procesos y la complejidad de sus interacciones
hacen que las características hidrogeoquímicas de las aguas presentes en sistemas afectados
por la meteorización de sulfuros sean también muy variadas, como se recoge en la
recopilación de datos hidrogeoquímicos de algunos de estos sistemas que se muestra en la
Tabla 1. A modo de comparación, se muestran también en dicha tabla los valores permitidos y
los estándares respectivos de agua potable de la UE o de la EPA.
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8. Geodisponibilidad, biocumulación y riesgo ambiental
Para considerar la geodisponibilidad, la bioacumulación y en riesgo ambiental es necesario
tener en cuenta la abundancia local y regional del contaminante, el hecho de que pueda estar
disponible y susceptible a la meteorización. Además, deben existir los mecanismos de
dispersión física y química que lo transporten a los cuerpos receptores (masas de agua, suelo,
aire). En esto deben existir animales y plantas que experimenten cierto grado exposición.
Estos organismos (plantas y animales) permitan cierto tiempo de residencia entre su
incorporación y eliminación, debido a que muchos metales pueden ser esenciales y desarrollar
cierta función orgánica o ser no esenciales, lo cual al superar cierto umbral puede desarrollar
en plantas y animales efectos adversos, llegando a ser tóxicos (Figura 11).
Figura 11. Respuesta de los organismos a la concentración de metales en el caso de metales esenciales y no
esenciales (modificado de Harding, 2005).
Para poder hacer un análisis de la problemática ambiental de la zona de estudio analizaremos
dos casos concretos donde disponemos de una información adecuada que permite analizar el
riesgo ambiental y el grado de contaminación de un determinado medio.
58
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8.1.
Caso 1. Río Los Patos: geodisponibilidad, bioacumulación y riesgo
ambiental
El Río Los Patos en las proximidades de Calingasta, que es la zona con mayor concentración
de pasivos ambientales mineros y el núcleo de población con algo más de 2000 habitantes. Si
consideramos cuatro elementos trazas (cadmio, cobre, plomo y zinc) que están presentes en
los materiales geológicos regionales y locales (roca, suelos, sedimentos, residuos mineros,
polvo sedimentable y PM10) con cierta abundancia, podremos hablar aproximadamente del
ciclo geoquímico y su riesgo ambiental para estos cuatro elementos.
8.1.1. Concentración total de metal en los sedimentos en el lecho del Río Los Patos
Los resultados de la concentración en los sedimentos muestran que estos cuatro metales están
presentes en concentraciones significativas en la fase sólida (Figura 12). La concentración de
cadmio varía entre 0,7-2,2 mg/kg, el cobre 28,4-80,9 mg/kg, el plomo entre 11,6-21,2 mg/kg
y el zinc 54,5-178,9 mg/kg.
8.1.2. Fracción soluble en EDTA respecto al total de metal en el sedimento del Río Los
Patos
Existe un cierto acuerdo de que esta medida se aproxima bastante a la cantidad que en general
las plantas (terrestres o acuáticas) pueden absorber de un suelo o sedimento en condiciones
normales (Ure et al. 1995). Esta fracción de metal es la que se incorpora a la cadena trófica.
La porción de metales que es liberada en este ensayo se considera como la porción de ellos
que es bioasimilable de acuerdo con la concentración en el lixiviado con ETA (Figura 12,
Tabla 18). La fracción de cadmio bioasimilable está entre el 9,4-14,7% de la concentración
total (0,7-2,2 mg/kg). El cobre es asimilable entre el 7,2-23,98% del total (28,4-80,9 mg/kg).
Para el plomo la fracción bioasimilable varía entre 2,2l-8,9% del total (11,6-21,2 mg/kg). La
fracción de zinc bioasimilable es de 4,15-11,62% respecto al total (54,5-178,9 mg/kg). Como
se puede apreciar la fracción bioasimilable no es siempre proporcional a la concentración total
del elemento en los sedimentos, siendo el cobre el que presenta la mayor proporción
bioasimilable en comparación con la concentración total en los sedimentos.
Tabla 19. Concentración de metales en el lixiviado con EDTA de los sedimentos del Río Los Patos y
su por ciento respecto al total.
LD
Parámetro
Cadmio
Cobre
Plomo
Zinc
mg/kg
001-S
%
002-S
%
003-S %
0,103
6,811
2,233
6,338
%
14,714
23,982
19,250
11,629
mg/kg
0,207
5,843
1,447
7,428
%
9,409
7,222
6,825
4,152
mg/kg %
0,162
6,880
1,508
7,266
mg/kg
0,017
0,027
0,069
0,023
10,125
17,374
8,923
9,498
59
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8.1.3. Fracción soluble en agua respecto al total de metal en el sedimento del Río Los
Patos
La facción de metal soluble en agua respecto al total se muestra en la Tabla 20. Las
concentraciones de cadmio y el plomo solubles en agua son inferiores a los límites de
detección. La fracción de cobre soluble en agua es de 0,10-13% en las muestras 1S y 3S
respectivamente, pues en la 2S, se encuentra por debajo del límite de detección. En el zinc la
fracción soluble en agua respecto al total varía entre el 0,07-0,27%. Como se puede ver la
muestra 2S que es la que presenta mayores concentraciones es la que tiene menos metales
fácilmente liberables por su solubilidad en agua (Figura 12). El hecho de que una fracción de
zinc sea liberada al ponerse en contacto con el agua, es un indicativo de que este metal está en
el agua intersticial de los sedimentos.
Tabla 20. Concentración de metales en el lixiviado en agua de los sedimentos del Río Los Patos y su
por ciento respecto al total. LD: Límite de detección
Parámetro
Cadmio
Cobre
Plomo
Zinc
Unidad
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
LD
0,0170
0,0270
0,0690
0,0230
001-S
0,0000
0,0390
0,0000
0,1500
%
0,0000
0,1373
0,0000
0,2752
002-S
0,0000
0,0000
0,0000
0,1290
%
0,0000
0,0000
0,0000
0,0721
003-S
0,0000
0,0410
0,0000
0,0990
%
0,0000
0,1035
0,0000
0,1294
8.1.4. Concentración de metales en peces respecto al total en los sedimentos del Río Los
Patos
Las concentraciones medidas en músculos y vísceras de peces muestran que son
bioacumulables en estas condiciones (Figura 12, Tabla 21). La concentración de cadmio en
las los músculos de la Trucha Marrón varían desde 2,1-6,8% del total existente en los
sedimentos. En las vísceras alcanza el 3% de la concentración total en los sedimentos. Es
inferior a la masa bioasimilable obtenida con la extracción con EDTA.
La concentración de cobre en músculos varía entre el 1-14% del total existente en los
sedimentos. La concentración en las vísceras es de 37,6%. En el caso de la concentración en
las vísceras es superior al valor obtenido en el lixiviado con EDTA y muy superior en
comparación con la concentración del lixiviado en agua, la cual supera en más de dos órdenes
de magnitud.
La concentración de plomo en el músculo de la Trucha Marrón es de entre 2,40-4,43% del
plomo total existentes en los sedimentos. En el caso de las vísceras es del 3%. En ambos
casos es inferior a la masa de metal extraída con EDTA (Figura 12).
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La concentración de zinc en el músculo de la Trucha Marrón es de entre 2,79-12,34% de la
concentración total en los sedimentos. En el caso de las vísceras la concentración supera el
47%, esto representa una acumulación cinco veces superior a la masa de zinc extraída en el
lixiviado con EDTA.
Tabla 21. Concentración de metales en Trucha Marrón y el por ciento respecto al total de metal en los
sedimentos del Río Los Patos. LD: Límite de detección.
Parámetro
LD
1
2
1
mg/kg
Cadmio
Cobre
Plomo
Zinc
0,017
0,027
0,069
0,023
mg/kg
0,048
0,683
0,514
6,727
mg/kg
%
Músculo trucha marrón
6,857
0,048
2,405
0,811
4,431
0,514
12,343
4,991
2,182
1,002
2,425
2,790
%
mg/kg
Vísceras
0,048
14,921
0,514
36,478
%
3,000
37,679
3,041
47,684
8.1.5. Concentración de metales en el material particulado
En este apartado solo analizaremos la concentración de metales en el material particulado de
la estación de muestro más cercana al Río Los Patos, localizado en el Punto del Control
Sanitario, a la entrada al pueblo de Calingasta, al lado del puente que cruza el mencionado río.
Los motivos de escoger esta estación son: es el lugar más cercano donde se ha realizado el
muestreo de material sedimentable con respecto a las estaciones de muestreo de sedimentos y
la toma de muestra de peces y planta de Junco en el caso de la escombrera 5. En la Tabla 21
se muestran las concentraciones de estos elementos.
Como se puede ver en la Tabla 22 y en la Figura 12, la concentración de zinc y plomo es
mayor en el material particulado inferior a 10 micras (PM10) que en el material particulado
sedimentable (PTS). En el caso del cobre la concentración es muy superior en el PTS, casi un
orden de magnitud en comparación con la concentración en el PM10. La concentración de
plomo es superior en el PM10 que en el PTS. Este hecho de que el plomo sea mayor en el
PM10 es un indicativo de que su riesgo es mayor pues las partículas menores de diez micras
son las que no son retenidas por el órgano tracto respiratorio. Hemos de señalar que el
material particulado inferior a diez micras también es el que pasa mayor tiempo como
material en suspensión en las masas de agua superficiales. Además estos materiales muy finos
son los más fácilmente removibles cuando se encuentran asociado a los sedimentos. En el
caso del zinc la concentración en el material participado inferior a 10 micras es muy similar a
la concentración en el PTS.
61
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Tabla 22. Concentración de metales en el material particulado en el Punto del Control Sanitario
entrada del pueblo Calingasta al lado del puente. PM10: material menor de 10 micras. PTS: partículas
totales sedimentables.
Control Fito Sanitario
Metales
Cadmio
Cobre
Plomo
Zinc
Unidades
ug/muestra
ug/muestra
ug/muestra
ug/muestra
LD
0,007
0,070
0,020
0,675
PM10
<0,007
18,860
14,320
309,200
PTS
<0,007
111,420
9,790
296,900
62
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1000
mg/kg
100
10
Sedimentos
1S
2S
3S
1
0,1
Cadmio
mg/kg
10
1
Cobre
Plomo
Zinc
Cobre
Plomo
Zinc
Cobre
Plomo
Zinc
Cobre
Plomo
Zinc
Cobre
Plomo
Zinc
Lixiviado EDTA
1S
2S
3S
0,1
Cadmio
0,2
mg/kg
Lixiviado agua
1S
0,1
2S
3S
0
Cadmio
400
ug/muestra
Polvo
300
200
PM10
PTS
100
0
Cadmio
100
mg/kg
10
1
Peces
Músculo
Músculo
Vísceras
0,1
0,01
Cadmio
Figura 12. Concentración de metales pesados en sedimentos, lixiviado en EDTA, lixiviado en agua,
material particulado en el Punto del Control Sanitario entrada del pueblo al lado del puente y
concentración músculo y vísceras de peces en el Río Los Patos.
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8.1.6. El ciclo geoquímico, la bioacumulación y el riesgo ambiental en el Río Los Patos
Aunque los resultados del análisis de concentración de los cuatro metales (Cd, Cu, Pb, Zn) en
aguas superficiales en el entorno del Río Los Patos es inferior al límite de detección (Cd:
0,0003; Cu: 0,003; Pb: 0,0001 y Zn: 0,003 mg/kg) en todos los casos, se puede comprobar
que existe una acumulación de estos elementos en el músculo y las vísceras de los peces. En
el caso del Cd y el Pb que son elementos trazas no esenciales se puede apreciar que existe una
tendencia clara a su acumulación en los peces. Una de las fuentes de estos metales, además
del aporte de material en suspensión y posibles bajas concentraciones de metales en solución
por el escurrimiento superficial, es el material particulado sedimentable que cae directamente
sobre las masas de agua, pues aunque la concentración de cadmio es inferior al límite de
detección, en el caso del cobre, plomo y zinc se ha podido cuantificar la presencia de estos
metales en concentraciones significativas, tanto en el PM10 como en el PTS. El material
particulado menor de diez micras se mantiene normalmente mucho tiempo en suspensión en
el agua superficial.
La acumulación de metales en los peces al parecer es el resultado de que las corrientes de
aguas superficiales y por ende los sedimentos acumulados en los lechos de los ríos en toda la
zona está afectada por un fondo geoquímico elevado, una actividad minera desarrollada a lo
largo del siglo XX sin criterios ambientales, la existencia de un gran número de PAM y el
desarrollo en la actualidad de una minería artesanal en la zona, como se ha podido comprobar
sobre el terreno, donde prácticamente la totalidad de las escombreras se mantienen activas.
Esta concentración de metales en sedimentos y peces es un indicativo de que existe un riesgo
ambiental potencial en el caso del cadmio, cobre y zinc y real para del plomo donde hemos
podido comprobar según la legislación americana y europea que supera los niveles de
referencias establecidos por ingestas (ver Apartado 6, de este informe y documentos anexos
de análisis de peces).
Hemos de señalar que la contaminación en los medios acuáticos se refleja predominantemente
en los sedimentos, los macrófitos y los organismos bentónicos, más que en concentraciones
elevadas en el agua superficial (Chapman, 1992, Szalinska et al, 2007). Los sedimentos en el
medio acuático actúan como un sumidero de metales, donde pueden concentrarse de tres a
cinco órdenes de magnitud con respecto a su concentración en el agua superficial. Las rutas
para pasar de un compartimiento ambiental a otro en el medio acuático son: la adsorción, la
complejación, la precipitación y la captación bilógica.
En nuestro caso la concentración de cadmio (0,7-2,2 mg/kg) es de más de tres órdenes de
magnitud en los sedimentos con respecto a su concentración en el agua superficial, donde está
por debajo del límite de detección (<0,0003). La concentración de cadmio en el lixiviado en
agua es inferior al límite de detección, lo que indica que al parecer este no se encuentra en el
agua intersticial de los sedimentos. La concentración en los sedimentos es de más de tres
órdenes de magnitud con relación a su lixiviado en EDTA. El hecho de que sea liberado en el
lixiviado en EDTA y no en el agua, indica que este metal esta adsorbido en la superficie de las
partículas sólidas, probablemente debido a la fuerzas electrostáticas del medio. Mientras que
64
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su concentración en los músculos de los peces (Trucha Marrón) es de tres órdenes de
magnitud con respecto a su concentración en el agua, indicando un claro efecto de
concentración, aunque no supera los límites de referencia como indicador de contaminación.
La concentración de cobre (28,4-80,9 mg/kg) en los sedimentos del Río Los Patos es de
cuatro órdenes de magnitud con relación a la concentración en el lixiviado en agua. La
concentración en el lixiviado en EDTA difiere en menos de un orden de magnitud con
relación a la concentración en los sedimentos. La concentración en el músculo de la Trucha
Marrón es de tres órdenes de magnitud con relación a la del agua superficial. En el caso de las
vísceras la concentración de cobre es de cuatro órdenes de magnitud con relación a su
concentración en agua superficial. Hemos de señala que en este caso en el material
particulado se produce un aporte de este metal sobre las masas de agua en forma de PTS y
PM10. El material particulado inferior a diez micras es otra fuente significativa de este metal
al medio acuático. Las micropartículas pueden ser ingeridas durante el proceso de
alimentación que desarrollan los peces.
La concentración de plomo (11,6-21,2 mg/kg) en los sedimentos del Río Los Patos es de
cinco órdenes de magnitud en comparación con su concentración en el agua superficial y en el
lixiviado con agua, donde en ambos casos se encuentra por debajo del límite detección
(Figura 12). La concentración en el lixiviado en EDTA es cuatro órdenes de magnitud
comparado con la concentración en las aguas superficiales y el lixiviado en agua, donde en
ambos casos es inferior al límite de detección. La concentración en los músculos de los peces
es un orden de magnitud inferior a la concentración en los sedimentos, lo que refleja una
concentración de este metal con respecto a las aguas superficiales. En este caso la
concentración de plomo está por encima de los niveles de referencia, indicando que esta
especie de Trucha Marrón está contaminada.
La concentración de zinc (54,5-178,9 mg/kg) en los sedimentos del Río Los Patos es casi es
de cinco órdenes de magnitud en comparación con su concentración en el agua superficial
pues se encuentra por debajo del límite de detección (0,003 mg/L). La concentración en el
lixiviado en agua es casi dos órdenes de magnitud inferior, la existencia de una fracción
soluble en agua indica que parte de este metal está contenido en el agua intersticial de los
poros del sedimento. La concentración en el lixiviado en EDTA es de aproximadamente un
orden de magnitud inferior a la concentración total en el sedimento, la liberación de este
elemento en esta fracción es indicativo de que este metal seguramente esta adsorbido en la
superficie de las partículas sólidas y esta bioasimilable. La concentración en los músculos de
la Trucha Marrón es algo inferior a un orden de magnitud en comparación con el contenido en
los sedimentos y muy similar a la concentración de metal medida en el lixiviado con EDTA.
En el caso de las vísceras la concentración de este metal es mayor que la de los músculos de
peces, lo que indica una concentración de este metal, aunque no supera los límites de riesgo
establecido como niveles de referencia en la literatura consultada.
65
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8.2.
Caso 2. Escombrera 5: geodisponibilidad, bioacumulación y riesgo
ambiental
En la escombrera 5 se encuentra la mayor acumulación de residuos de los siete (7) PAM
incluidos en el TDR. Además de que presenta en su entorno la mayor acumulación de
vegetación con relación a los otros PAM estudiados en el proyecto. En su área de influencia y
sobre esta se ha podido comprobar en el terreno el desarrollo de actividades de pastoreo de
ganado con parcelación del área mediante cercado, por lo que es interesante analizar los
resultados de la acumulación de metales y elementos trazas en las plantas, en esta caso se han
analizado los juncos (Ver análisis de laboratorio en anexo). En esta escombrera presentan un
alto potencial de generación de acides, con un pH extremadamente ácido. Los resultados del
análisis mineralógico revelan que presenta minerales de jarosita y yeso indicativos de DAR.
Es en la única escombrera donde existe un manantial con drenaje ácido (pH=4.73), estas
aguas del manantial drenan en la zona donde se desarrollan intensamente la vegetación y en la
que hay un predominio de los juncos. Gran parte de la escombrera descansa sobre el acuífero
aluvial y otra sobre los materiales detritos y roca alterada del pie de monte: Esta escombrera
presenta relación hidráulica con el acuífero aluvial, pues el agua sube por capilaridad, lo que
mantiene saturada la base de la escombrera. Esta relación hidráulica se comprueba por el
precipitado de sulfatos y la alta humedad de la base de la escombrera. Además la existencia
del manantial indica que esta probablemente relacionada hidráulicamente con el flujo de agua
subterránea de los materiales detríticos del pie de monte. En todo el contorno de la base, pie
del talud y sobre la llanura de inundación del Río Los Patos se puede observar gran cantidad
de precipitados de sulfatos en el suelo, incluso en el tronco y rama de las plantas que se
desarrollan en la llanura. En los materiales de la presa es posible observar grietas de tracción y
pequeños deslizamientos que denotan la poca estabilidad de los materiales en las zonas con
mayor humedad, pues estos materiales presentan una estabilidad mínima con un factor de
seguridad igual o próximo a uno, equilibrio límite (Foto 5).
66
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extracción de sulfatos en Calingasta, Provincia de San Juan. Argentina
Foto 5. En la base de toda la escombrera 5 y alrededores se observa el desarrollo de plantas acuáticas,
así como el precipitado de sulfatos en toda la parte baja del talud indicativo de la relación hidráulica
entre el aluvial y la escombrera.
Teniendo en cuanto lo anteriormente expuesto y si consideramos los mismos elementos trazas
(cadmio, cobre, plomo y zinc) que en caso de análisis del Río Los Patos y sabiendo que están
presentes en los materiales geológicos regionales y locales (roca, suelos, sedimentos, residuos
mineros, polvo sedimentable, agua y plantas) con cierta abundancia, podremos hablar
aproximadamente del ciclo geoquímico y su riesgo ambiental para estos cuatro elementos en
esta escombrera, considerada como la más representativa de la problemática ambiental
existente en los PAM de Calingasta.
8.2.1. Concentración de metales en el manantial
La Tabla 23 y en la Figura 13 se puede observar la concentración de metales en las aguas del
manantial de la escombrera 5. En el caso del cadmio, la concentración está en el límite
establecido de agua potable (0,005 mg/L).
La concentración de cobre es de 0,034 mg/L, es inferior a la concentración establecida para
agua potable.
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La concentración del plomo se encuentra por debajo del límite de detección 0,0001 mg/L,
esto es el resultado del pH del agua que a partir de 4, la solubilidad del plomo es muy baja,
además esta agua para ser de DAR presenta una baja salinidad, lo que es indicativo de que
tiene muy poco periodo de residencia, o que la capacidad de generación de acides de los
materiales de la zona por donde circula es baja.
Tabla 23. Concentración de cuatro metales en el agua del manantial de la escombrera 5.
Metales
Cadmio
Cobre
Plomo
Zinc
Unidad
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
E5e
0,00505
0,0345
<0,0001
0,265
LD
0,00003
0,0003
0,0001
0,003
Norma Argentina
0,0002
0,002
0,001
0,03
La concentración de zinc es de 0,265 mg/kg, muy por debajo del límite establecido para agua
potable (Tabla 20). Esta concentración de zinc es baja para un agua de DAR, debido a que a
este pH la solubilidad del zinc es alta.
8.2.2. Concentración de metales en el lixiviado del ensayo TCLP.
Como se puede observar en la Tabla 23 los ensayos del lixiviado con el TCLP muestran que
estos residuos presentan la capacidad de lixiviar cierta masa de metal al medio ambiente. La
masa de cadmio lixiviada en este ensayo es de 0,015-0,018 mg/kg, muy similar en las tres
muestras estudiadas. Es algo más de un orden de magnitud que la concentración de cadmio
(0,005 mg/L) existente en el agua ácida del manantial localizado en la base de la escombrera
5b (Tabla 22 y 23).
La concentración de cobre presenta un amplio rango de variación entre la muestra E5N y la
E5AN entre 0,116 mg/kg y 1,188 mg/kg respectivamente. Esta concentración en el lixiviado
es muy superior a la existente en las el agua ácida del manantial. En el caso de la muestra
E5AN la diferencia es de más de dos órdenes de magnitud. Aunque hay que señalar que en
ninguno de los casos se superan los límites de referencia en concentración de metal
establecidos por la US EPA para declararlo como residuos peligroso.
Tabla 23. Concentración de metales en tres de las muestras del lixiviado del ensayo TCLP.
Metales
Unidad
Cadmio
mg/L
LD
0,00003
Cobre
mg/L
0,0003
Plomo
mg/L
Zinc
mg/L
E 5AN
E 5AN5BM
E 5N
0,0180
0,0130
0,0150
0,004
1,1880
<0,004
0,1880
<0,004
0,1160
<0,004
0,003
3,6670
2,4280
2,6000
Norma Nivel de
Argentina referencia
0,0002
0,5
0,002
0,001
1,5
0,03
500
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La concentración de plomo es inferior al límite de detección (0,004 mg/L). Como se puede
observar en el caso de las aguas ácidas del manantial la concentración de plomo es inferior al
límite de detección.
La concentración de zinc en el lixiviado presenta poca variación entre las tres muestras
estudiadas con un rango entre 2,428-3,667 mg/L. En los tres casos la concentración del
lixiviado en el ensayo TCLP es superior en más de un orden de magnitud a la concentración
del agua ácida del manantial.
Como se puede ver en ningún de los cuatro metales se superan los niveles de referencia
establecidos, para considerarlo como residuos peligroso, de acuerdo con la concentración del
metal en el lixiviado del ensayo TCLP. Sin embargo si se considera el valor de pH este
residuo presenta riesgo ambiental.
8.2.3. Concentración de metales en los Juncos en los alrededores de escombrera 5.
Se puede comprobar en la Tabla 24 que los juncos de las cercanías de la escombrera 5
presentan una concentración de cadmio en la muestra 5F-2 de 2,02 mg/kg, mientras que la
muestra 5F-1 y 5B-2 presentan una concentración inferior al límite de detección. La
concentración de cadmio es superior en más de dos órdenes de magnitud que la que presenta
el agua en manantial ácido de la escombrera y superior en más de un orden de magnitud al
metal lixiviado en el ensayo TCLP.
La concentración de cobre es superior a la de cadmio y varía entre 2,28-11,37 mg/kg. Es
superior en más de dos órdenes de magnitud a la concentración existente en el manantial y
algo más de un orden de magnitud en comparación con la masa de metal lixiviada en el
ensayo del TCLP.
La concentración de plomo en las tres muestras analizadas en el entorno de la escombrera 5 es
inferior al límite de detección (LD=0,514 mg/kg).
La concentración de zinc existente en las plantas de junco es más de dos órdenes de magnitud
comparada con la masa de metal existente en el agua del manantial y de más de un orden de
magnitud con relación a la masa de metal lixiviada en el ensayo TCLP (Figura 13).
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Tabla 24. Concentración de cuatro metales en los juncos próximos a la escombrera 5.
Metal
Cadmio
Cobre
Plomo
Zinc
Unidad
mg/kg masa sólida
mg/kg masa sólida
mg/kg masa sólida
mg/kg masa sólida
LD
0,048
0,2
0,514
0,161
5F-1
<0,048
2,282
<0,514
11,518
5F-2
2,025
11,37
<0,514
79,251
5B-2
<0,048
5,611
<0,514
88,666
70
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4,0
mg/kg
3,0
2,0
TCLP
E5AN
E5AN5BM
E5N
1,0
0,0
Cadmio
Cobre
Plomo
Zinc
Cobre
Plomo
Zinc
Cobre
Plomo
Zinc
Cobre
Plomo
Zinc
0,30
mg/kg
Agua subterránea
0,20
Manatial E5
0,10
0,00
Cadmio
400
ug/muestra
Polvo
300
200
PM10
PTS
100
0
Cadmio
100
mg/kg
80
60
40
Juncos
5F1
5F2
5B2
20
0
Cadmio
Figura 13. Concentración de metales pesados en lixiviado en TCLP, agua subterránea, material
particulado en el Punto del Control Sanitario entrada del pueblo de Calingasta al lado del puente y
concentración en junco existentes en las proximidades de la escombrera E5.
Como se observa en la Figura 13 el cadmio está presente en el agua del manantial, en el
lixiviado del ensayo TCLP y en las plantas de junco. En todos los casos las concentraciones a
que se encuentra son bajas. En el caso del material particulado la concentración de cadmio es
inferior al límite de detección.
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El cobre está presente en todos los compartimientos ambientales que hemos analizado en el
entorno de la escombrera 5. Las concentraciones son superiores al plomo y al cadmio pero
inferiores a las del zinc en todos los casos.
Si analizamos detenidamente la Figura 13 podremos comprobar que la concentración de
plomo en el agua del manantial, en el lixiviado del ensayo TCLP y en las plantas de junco
está por debajo del límite de detección, lo que muestra que este elemento no esencial no se
concentra en este tipo de plantas. Sin embargo está presente en el material particulado PM10
y PTS.
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9. Riesgo ambiental
9.1.
Riesgo para las masas de agua superficiales
El principal riesgo para las masas de agua superficiales es el aporte de sedimentos y lixiviado
de las escombreras. Los mayores aportes de material erosivo se producen por la erosión de las
escombreras 1a, 1b al Río Calingasta (Figura 5). Los aportes al Río Los Patos están en
función de la erosión de las escombreras 1c, 2, 3, 4, 5a y 17 (Figura 5). Este aporte de
material es importante en las épocas de lluvia, donde el volumen de agua que llevan los ríos
es mayor, incrementando su capacidad erosiva y de arrastre de sedimentos.
Los aportes de lixiviado a las aguas superficial se producen mayoritariamente en las épocas de
lluvia, que es cuando el escurrimiento superficial y la magnitud de agua que llevan los
diferentes causes de aguas superficiales tanto permanentes como los intermitentes que se
desarrollan en las diferentes quebradas es mayor. La zona de mayor arrastre de sedimento se
encuentra entre la escombrera 4 y 5, pues hay dos quebradas que aportan gran cantidad de
sedimentos y lixiviados desde los pasivos 11, 12 y 13 (Figura 5).
Los efectos ambientales del deslizamiento de los materiales depositados en las escombreras
están condicionados por la dinámica fluvial de los ríos Calingasta, Los Patos y San Juan, así
como por la actividad erosiva de las quebradas de flujo intermitente. Como se puede ver en la
Figura 14 y 15 la dinámica fluvial de estos ríos es muy importante, observándose cambio en
sus flujos superficiales de extremada magnitud. Estos cambios pueden producirse en
intervalos de tiempo inferiores a un año, según se muestra en las Figura 14 y 15.
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Figura 14. Cambio del curso superficial del Río Calingasta y Los Patos. Los puntos D1 y D2
se refieren a las zonas donde se produce la desembocadura del Río Calingasta en el Río Los
Patos.
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Figura 15. Cambio de la trayectoria del curso superficial y erosivo del Río Los Patos.
9.1.1. Aporte de lixiviado de las escombreras a las aguas subterráneas
En este aspecto los resultados del análisis de las aguas subterráneas de la zona no revelan
problemas de contaminación.
9.1.2. Aporte de sólidos en suspensión y lixiviado a las masas de agua superficiales
El efecto de aporte de sólidos en suspensión está condicionado por la actividad erosiva del
escurrimiento superficial. De acuerdo a las características climáticas de la zona los mayores
aportes se desarrollan en la época de lluvia. En el área de estudio al parecer los mayores
aportes se producen producto al deslizamiento de las escombreras y la erosión desarrollada
entre las escombreras 4 y 5 (Foto 5) debido a la existencia de dos quebradas, con un gran
aporte sedimentario.
En el caso del PAM 6 el aporte de sedimento a los causes se produce por las quebradas que
pasan en su entorno (Figura 6) y la erosión del pie del talud de la zona de emplazamiento. En
este caso el aporte desde las pequeñas acumulaciones de residuos es pequeño. En el caso del
PAM 7 la problemática de aporte es muy limitada (Figura 7).
75
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9.1.3. Efectos sobre el acuífero aluvial y aguas subterráneas
En el caso de todas las escombreras se puede afirmar que en mayor o menor medida
descansan sobre el acuífero aluvial. Las escombreras 1a y 1b sobre el acuífero aluvial del Río
Calingasta. En el caso de las escombreras 2, 3, 4, 5a, 5b, 5c, 5d y 5e (grupo cinco) sobre el
acuífero aluvial del Río Los Patos. De todas estas escombreras la que ocupan mayor área
superficial sobre el aluvial son las escombreras que pertenecen al grupo cinco. En esa zona se
puede apreciar en muchos lugares la existencia del nivel freático en profundidades inferiores a
un metro con relación a la base de la escombrera. El grado de humedad observado en la base y
el precipitado continuo y concentrado de sulfatos en el primer metro desde la base hacia la
parte superior es un indicativo de la relación hidráulica existente entre el acuífero y la
escombrera. De acuerdo a los análisis químicos en ningún caso se ha registrado
contaminación de las aguas subterráneas, por encima de los niveles de referencia en estas
zonas.
En el caso de la Escombrera 5 al parecer existe una relación con el flujo subterráneo que
procede de la zona montañosa. Esto se puede afirmar por la existencia de manantiales con
flujo en la base de la escombrera. Durante la cartografía de campo fue cartografiado y
muestreado para el análisis uno de ellos (Foto 5). El caudal es de aproximadamente 1 l/s. En
este manantial es el único punto donde se ha registrado un pH ácido de las aguas subterráneas.
Foto 5. Manantial en la base de la escombrera 5b.
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Al parecer el volumen de residuos almacenado en las escombreras pertenecientes al grupo
cinco ha provocad la consolidación de los materiales del acuífero aluvial, lo que ha provocado
un incremento del nivel freático y su encharcamiento en diferentes zonas, esto unido a que el
flujo superficial es interceptado por esta y su desviación al parecer la combinación de estos
dos factores ha dadlo lugar al desarrollo de un humedal en esa zona. En la foto 5 se puede
apreciar cómo se desarrolla en todo el contorno de la escombrera vegetación acuática, así
como en el área de influencia de la escombrera y el acuífero aluvial del Río Los Patos.
Foto 6. En la base de toda la escombrera y alrededores se aprecia el desarrollo de plantas acuáticas, así
como el precipitado de sulfatos en toda la parte baja del talud indicativo de la relación hidráulica entre
el aluvial y la escombrera.
9.2.
Riesgo para la población
El riesgo para la población en la zona lo debemos de evaluar considerando dos puntos de
vistas:
1) la población que está en contacto directo con el material de la escombrera.
2) la exposición por el polvo (PTS y PM10) producto a la erosión eólica.
3) Riesgo por ingesta de alimentos.
9.2.1. Riesgo por contacto directo
Considerando la cartografía e inventario de los PAM el riesgo por contacto directo de la
población y el material de las escombreras se manifiesta mayoritariamente en la escombrera
1b, donde las casas están muy cerca de la escombrera e incluso dentro de la base del talud de
la escombrera como se muestra en la foto 7, 8 y 9. También existen casas en la escombrera 2
y en la escombrera 4, además hemos de señalar que existe una iglesia donde se practica culto
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en la proximidad de la escombrera 4. Existen casas habitadas muy próximas a la escombrera
1, 2, 3, 4, 5. Esas casas por lo que se puede apreciar son antiguas instalaciones o edificios de
las compañías explotadoras que están siendo utilizadas como vivienda. Además en muchas de
las escombreras se puede apreciar el horno de la cocina encima de los residuos (Foto 8).
Foto 7.En la foto de la izquierda una casa al lado de la escombrera 1b. En el centro casa dentro del
talud de la escombrera de pizarra. En la foto de la derecha una casa pegada a un talud de la escombrera
1b de gran pendiente. El factor de seguridad del talud esta en equilibrio límite.
Foto 8. En la foto de la izquierda casa habitada encima de la escombrera 2 donde viven un matrimonio
y 4 hijos. A la derecha un horno de cocción de alimentos encima de la escombrera.
.
Foto 9. En la foto de la derecha casas en las proximidades de las escombreras 5. En la foto del centro
una de las edificaciones constituye una iglesia y en la foto de la derecha un detalle de la puerta de
entrada, según los vecinos desarrolla actividad frecuente.
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extracción de sulfatos en Calingasta, Provincia de San Juan. Argentina
9.2.2. Riesgo por exposición al polvo e inhalación
Los resultados de la medida del PTS y PM10 muestran que solamente en la plaza de
Calingasta se ha superado el valor de referencia, indicando un riesgo de contaminación. Por lo
que la exposición al polvo al parecer puede ser importante en esta zona, además se ha podido
comprobar en el material particulado la existencia de elementos trazas. Sobre este aspecto lo
más recomendable quizás sea hacer un estudio con mayor sistematicidad de la zona.
Foto 10. En la foto de la izquierda deposición de sulfatos en la base de la escombrera 5. En la foto del
centro deposición de sulfatos en la escombrera 4. La foto de la derecha capa de sulfato en el PAM
número 20.
9.2.3. Riesgo por ingesta de alimentos
Existe un riesgo potencial por ingesta de pescado en la zona, pues la concentración de plomo
en el musculo de la Trucha Marrón en el Río Los Patos, supera los límites establecido en este
metal, de acuerdo con los niveles de referencia establecidos a nivel internacional. Hay que
tener en cuenta que los peces se caracterizan por migrar largas distancias, siempre y cuando
no existan barreras físicas que se lo impidan. Además, si consideramos su capacidad
migratoria las posibles fuentes de contaminación para estos estaría representada por toda las
corrientes de agua superficiales en las que se mueven, por lo que establecer una relación
directa entre la las fuentes existentes (PAM) y el grado de contaminación es muy difícil.
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extracción de sulfatos en Calingasta, Provincia de San Juan. Argentina
10. Conclusiones
Los resultados muestran que los residuos mineros incluidos en el TDR almacenados en las
escombreras de Calingasta de acuerdo a su pH, composición en sulfuro y potencial neto de
generación de acides se clasifican como residuos peligrosos considerando los criterios de la
Directiva Europea (2006/21/CE) sobre los residuos de la industria extractiva y el real decreto
975/2009 de España, que se refiere a la adaptación de la citada directiva al contexto español
(ver detalles en el informe). A pesar de esta clasificación como residuos peligrosos hay que
señalar que el potencial de lixiviación de metales y elementos trazas obtenidos mediante el
ensayo TCLP en los residuos de las escombreras es bajo, considerando el criterio de riesgo
utilizado por la US EPA.
Para reducir el riesgo ambiental potencial de los residuos mineros acumulados en los pasivos
ambientales existentes en la Zona de Calingasta, Provincia de San Juan, Argentina,
consideramos que independientemente de la restauración de los pasivos estudiados incluidos
en el término de referencia de este proyecto, es necesario realizar la restauración de los demás
PAM existentes en la zona (Figura 5, 6 y 7).
El principal riesgo para las masas de agua superficiales es el aporte de sedimentos y lixiviado
de las escombreras. Los mayores aportes de material erosivo se producen por la erosión de las
escombreras 1a, 1b al Río Calingasta (Figura 5). Los aportes al Río Los Patos están en
función de la erosión de las escombreras 1c, 2, 3, 4, 5a y 17 (Figura 5). Este aporte de
material es importante en las épocas de lluvia, donde el volumen de agua que llevan los ríos
es mayor, incrementando su capacidad erosiva y de arrastre de sedimentos.
Los aportes de lixiviado a las aguas superficial se producen mayoritariamente en las épocas de
lluvia, que es cuando el escurrimiento superficial y la magnitud de agua que llevan los
diferentes causes de aguas superficiales tanto permanentes como los intermitentes que se
desarrollan en las diferentes quebradas es mayor. La zona de mayor arrastre de sedimento se
encuentra entre la escombrera 4 y 5, pues hay dos quebradas que aportan gran cantidad de
sedimentos y lixiviados desde los pasivos 11, 12 y 13 (Figura 5).
Los efectos ambientales del deslizamiento de los materiales depositados en las escombreras
están condicionados por la dinámica fluvial de los ríos Calingasta, Los Patos y San Juan, así
como por la actividad erosiva de las quebradas de flujo intermitente. Como se puede ver en la
Figura 13 y 14 la dinámica fluvial de estos ríos es muy importante, observándose cambio en
sus flujos superficiales de extremada magnitud. Estos cambios pueden producirse en
intervalos de tiempo inferiores a un año, según se muestra en las Figura 14 y 15.
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El riesgo por contacto directo de la población y el material de las escombreras se manifiesta
mayoritariamente en la escombrera 1b, donde las casas están muy cerca de la escombrera e
incluso dentro de la base del talud de la escombrera como se muestra en la foto 7, 8 y 9.
También existen casas en la escombrera 2 y en la escombrera 4, además hemos de señalar que
existe una iglesia donde se practica culto en la proximidad de la escombrera 4. Existen casas
habitadas muy próximas a la escombrera 1, 2, 3, 4, 5. En las escombreras se puede apreciar el
horno de la cocina encima de los residuos (Foto 8).
Los resultados de la medida del PTS y PM10 muestran que solamente en la plaza de
Calingasta se ha superado el valor de referencia, indicando un riesgo de contaminación. Por lo
que la exposición al polvo al parecer puede ser importante en esta zona, además se ha podido
comprobar en el material particulado la existencia de elementos trazas. Sobre este aspecto lo
más recomendable quizás sea hacer un estudio con mayor sistematicidad de la zona.
Existe un riesgo potencial por ingesta de pescado en la zona, pues la concentración de plomo
en el musculo de la Trucha Marrón en el Río Los Patos, supera los límites establecido en este
metal, de acuerdo con los niveles de referencia establecidos a nivel internacional.
Con los datos existentes el principal riesgo está asociado a la perdida de estabilidad
geotécnica de las escombreras, debido a la erosión del pie del talud y en menor medida a la
erosión hídrica superficial. Este riesgo ambiental por estabilidad de los depósitos se puede
incrementar si se combinan los efectos de un evento hidrogeológico extremo y el desarrollo
de un evento sísmico de gran magnitud, que son característico de esta zona.
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11. Recomendaciones para el cierre y remediación de las escombreras
De acuerdo con los resultados y el riesgo ambiental existente se recomienda las siguientes
actuaciones en orden de prioridad:
1. Realizar el sellado y encapsulamiento de los diferentes PAM estudiados y del resto de
pasivos ambientales existentes en la zona. De esta manera se evitara el riesgo
ambiental potencial existente en el área de estudio. Por orden de actuación
consideramos que el cierre debe de comenzar por las escombreras que se encuentran
afectadas por la erosión de los ríos Los Patos y Calingasta y que presentan mayor
inestabilidad geotécnica (Foto 11). La pérdida de estabilidad de las escombreras está
condicionada por la gran actividad erosiva de estos ríos, lo que provoca la entrada en
el medio acuático de grandes masas de residuos de una manera brusca y en poco
intervalo de tiempo, lo que puede dar lugar a procesos puntuales de contaminación.
Foto 11. Diferentes zonas de fallas en las escombreras producidas por erosión del pie del talud de la
escombrera 2. Se puede apreciar la inestabilidad del talud con pendientes invertida en la foto de la
izquierda. En la foto de la derecha se muestran las, grietas de tracción debido al socavamiento de toda
la longitud del talud en el pie debido a la erosión del Río Los Patos.
2. En segundo lugar cerrar las acumulaciones de residuos que se encuentran en el núcleo
urbano de Calingasta, esto incluye tanto las incluidas en los términos de referencia del
presente proyecto como las que no, ósea cerrar todos los pasivos existentes en núcleo
urbano (Figura 5). Debido a que en las proximidades de estas y sobre las propias
escombreras se encuentran un gran número de viviendas, por los que los riesgos de
contaminación por contacto e inhalación son mayores. Además en la plaza de
Calingasta es donde se ha registrado la mayor concentración de polvo sedimentable, lo
que indica que hay un riesgo por exposición y probablemente por inhalación de
partículas sólidas en la población, aunque las concentraciones de metales y elementos
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trazas en el material particulado existente en el aire están por debajo de los niveles de
referencias internacionales.
3. En el caso de la escombrera 5b que presenta un manantial en su base, sería aconsejable
ver la posibilidad de poder interceptar el flujo subterráneo que la alimenta. Al parecer
procede de la descarga del píe de monte de la montaña. La intercepción de este flujo
evitaría la entrada de agua a la escombrera y con ello se evitaría la existencia de
drenaje ácido y además se incrementaría la estabilidad y seguridad de este depósito.
Para poder conocer la magnitud del flujo si es subsuperficial o de mayor profundidad
sería aconsejable la realización de un estudio geofísico, que además de revelar la
profundidad y dirección del flujo, mostrara la posible existencia de un penacho de
contaminación en el acuífero en profundidad.
4. Cerrar el resto de pasivos ambientales existentes en el entorno de Calingasta (Figura
5), que no están incluidos en el término de referencia (TDR).
Agradecimientos
Al pueblo de Calingasta y a la compañía SECEL por el apoyo y las facilidades dadas para el
desarrollo del proyecto.
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extracción de sulfatos en Calingasta, Provincia de San Juan. Argentina
12. Referencias
Acero, P., Cama, J. y Ayora, C. 2007a. Rate law for galena dissolution in acidic environment
Chemical Geology, 245, 219-229.
Acero, P., Cama, J. y Ayora, C. 2007b. Sphalerite dissolution kinetics in acidic environment.
Applied Geochemistry, 22(9), 1872-1883.
Acero, P., Cama, J., Ayora, C. y Asta, M. P. 2009a. Chalcopyrite dissolution rate law from pH
1 to 3. Geologica Acta, 7, 389-397.
Asta, M.P., Acero, P., Auqué, L.F., Gimeno, M.J. y Gómez, J.B. 2011. Procesos geoquímicos
en aguas ácidas por meteorización de sulfuros. Boletín Geológico y Minero, 122(2): 3-16
Asta, M.P., Cama, J. y Acero, P. 2010a. Dissolution kinetics of marcasite at acidic pH.
European Journal of Mineralogy, 22, 49-61.
Asta, M.P., Cama, J., Ayora, C., Acero, P. y De Giudici, G. 2010b. Arsenopyrite dissolution
rates in O2-bearing solutions. Chemical Geology, 273, 272-285.
Banks, D., Younger, P.L., Arnesen, R-T., Iversen, E.R. y Banks, S.B. 1997. Mine-water
chemistry: the good, the bad and the ugly. Environmental Geology, 32 (3), 157-174.
Blowes D.W., Ptacek, C.J., Jambor, J.L. y Weisener, C.G. 2005. The Geochemistry of Acid
Mine Drainage. En: Sherwood Lollar, B. (ed.) Treatise on Geochemistry, vol. 9:
Environmental Geochemistry. Elservier-Pergamon, Oxford, 149-204.
Bowen, H.J.M. 1979. Environmental chemistry of the elements. Academic Press, London.
Chapman, D. 1996. Water Quality Assessments - A Guide to Use of Biota, Sediments and
Water in Environmental Monitoring .Second Edition. Published by E&FN Spon, an
imprint of Chapman & Hall.
EC. 2009 (Decisión de la Comisión Europea de 30 de abril de 2009), por la que se completa la
definición de residuos inertes en aplicación del artículo 22, apartado 1, letra f), de la
Directiva 2006/21/CE del Parlamento Europeo y del Consejo sobre la gestión de los
residuos de industrias extractivas (notificada con el número C(2009) 3012) (2009/359/CE)
Descostes, M., Vitorge, P. y Beaucaire, C. 2004. Pyrite dissolution in acidic media.
Geochimica et Cosmochimica Acta, 68, 4559-4569.
Evangelou, V.P. 1995. Pyrite oxidation and its control. CRC Press, Boca Ratón, Florida,
USA. 285 pp.
Holmes, P.R. y Crundwell, F.K. 2000. The kinetics of the oxidation of pyrite by ferric ions
and dissolved oxygen: An electrochemical study. Geochimica et Cosmochimica
Acta 64, 263–274.
84
Proyecto PNUD ARG/07/008: Evaluación detallada y diseño del plan de remediación de las escombreras derivadas de la actividad de
extracción de sulfatos en Calingasta, Provincia de San Juan. Argentina
Janzen, M., Nicholson, R. y Scharer, J. 2000. Pyrrhotite reaction kinetics: Reaction rates for
oxidation by oxygen, ferric iron, and for nonoxidative dissolution Geochimica et
Cosmochimica Acta, 64, 1511-1522.
Kimball, BE, Rimstidt, JD y Brantley, S.L. 2010. Chalcopyrite dissolution rate laws. Applied
Geochemistry, 25 (7), 972-983.
Moses, C.O. y Herman, J.S. 1991. Pyrite oxidation at circumneutral pH. Geochimica et
Cosmochimica Acta, 55, 471-482.
Nordstrom, D.K. 2003. Effects of Microbiological and Geochemical Interactions in Mine
Drainage. En: Jambor, J.L., Blowes, D.W., Ritchie, A.I.M. (eds.), Environmental Aspects
of Mine Wastes, Short Course Series Vol. 31, Mineralogical Association of Canada, 227238.
Nordstrom, D.K. y Alpers, C.N. 1999. Geochemistry of Acid Mine Waters. En: Plumlee, G.S.
y Logsdon, M.J. (eds.), The Environmental Geochemistry of Mineral Deposits, Part A:
Processes, Techniques and Health Issues, Reviews in Economic Geology Vol. 6A,
Society of Economic Geologists, Inc., 133-160.
Nordstrom, D.K. y Southam, G. 1997. Geomicrobiology of sulfide mineral oxidation. En:
Banfield, J.F. y Nealson, K.H. (eds): Geomicrobiology: Interactions between Microbes
and Minerals, Rev. Mineral., Vol. 35, 361-390.
Novotny, V. 1995. Diffuse sources of pollution by toxic metals and impact on receiving
waters. In “Heavy Metals”, W. Salomons, U. Förstner & P. Mader, eds. Springer-Verlag,
Berlin, 33-52.
Quevauvillier, P., Lachica, M., Barahona, M., Gómez, A., Rauret, G. & Muntuau, H. (1998):
Certified reference material for the quality control of EDTA and DTPA extractable trace
metal contents in calcareous soils (CRM 6000). Presenius Journal of Analytical
Chemistry, 360, 505-511.
Real Decreto 975/2009, del 12 de junio, (B.O.E Núm. 143 del 13 de Junio de 2009) sobre
gestión de los residuos de las industrias extractivas y de protección y rehabilitación del
espacio afectado por actividades mineras.
Rimstidt, D.J. y Vaughan, D.J. 2003. Pyrite oxidation: a state-of-the-art assessment of the
reaction mechanism. Geochimica et Cosmochimica Acta, 67, 873–880.
Rodríguez, R. 2010. Informe cartografía en inventario de los pasivos ambientales mineros
(PAM) recogidos en el TDR “evaluación detallada y diseño del plan de remediación de
las escombreras derivadas de la explotación y beneficio de sulfatos en Calingasta”.
Selinus, O., Alloway, B.J., Centeno, J.A., Finkelman, R.B., Fuge, R., Lindh, U. & Smedley,
P. (2005): Essentials of Medical Geology. Impacts of the natural environment on public
health. Elsevier Academic Pres.
Siegel, F. R. (2002): Environmental geochemistry of potentially toxic metals. Springer.
85
Proyecto PNUD ARG/07/008: Evaluación detallada y diseño del plan de remediación de las escombreras derivadas de la actividad de
extracción de sulfatos en Calingasta, Provincia de San Juan. Argentina
Singer P. C. y Stumm W. 1968. Kinetics of the oxidation of ferrous iron. Proceedings of the
Second Symposium on Coal Mine Drainage Research. Mellon Institute.
Smith, K.S., Huyck H.L.O., 1999. An overview of the abundance, relative mobility,
bioavailability, and human toxicity of metals. In: Plumlee, G.S., Logsdon, M.J. (eds). The
environmental geochemistry of mineral deposits. Part A: Processes, techniques, and health
issues. Reviews in Economic Geology, Volume 6a, Soc. Econ. Geol, Inc., Littleton, CO,
USA, pp. 29–70.
Singer, P. C. y Stumm, W. 1970. Acidic mine drainage. Rate-determining step. Science, 167,
1121-1123.
Ure, A.M., Quevauviller, P.H., Muntau, H. & Griepink, B. (1993): Speciation of heavy metals
in soils and sediment. An account of the improvement and harmonisation of extraction
techniques undertaken under the auspecies of the BCR of the Commission of the
European Communities. International Journal of Environmental Analytical Chemistry,
51, 135-151.
Williamson, M. y Rimstidt, J. 1994. The kinetics and electrochemical rate-determining step of
aqueous pyrite oxidation. Geochimica et Cosmochimica Acta, 58, 5443-5454.
86
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