ACTIVIDAD 6 TRABAJO COLABORATIVO 1

SISTEMAS DE GESTION AMBIENTAL

PRESENTADO POR:

JULIAN ANDRES BOLAOS

CODIGO: 6392690

GRUPO: 54

PRESENTADO A:

INGENIERO TUTOR FELIX ORLANDO AMAYA

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA

ABRIL- 14 -2015

INVESTIGACION DE LOS CONTAMINANTES DEL SECTOR MINERO

CONTAMINANTES DE ORIGEN MINERO AL SUELO

La minera en su conjunto produce toda una serie de contaminantes gaseosos, lquidos y slidos, que de una forma u otra van a parar al suelo. Esto sucede ya sea por depsito a partir de la atmsfera como partculas sedimentadas o tradas por las aguas de lluvia, por el vertido directo de los productos lquidos de la actividad minera y metalrgica, o por la infiltracin de productos de lixiviacin del entorno minero: aguas provenientes de minas a cielo abierto, escombreras o por la disposicin de elementos mineros sobre el suelo: escombreras, talleres de la mina u otras edificaciones ms o menos contaminantes en cada caso.

La presencia de gases contaminantes de origen minero en la atmsfera constituye sin duda un problema menor frente a los de origen industrial o urbano. Esto es debido a que sus volmenes, comparados con los emitido por otro tipo de actividades, suelen ser limitados. Las excepciones son las relacionadas con la actividad metalrgica (sobre todo de sulfuros) o de procesos de combustin directa de carbn. En estos casos, las emisiones gaseosas suelen ser ricas en SO2-SO3, lo que implica, la formacin de la denominada lluvia cida, cargada en cidos fuertes como el sulfrico o el sulfuroso (pasos secuenciales):

SO2 (g) + H2O(l) SO2(l)

SO2(l) + 2H2O(l) H3O+ + HSO3-

HSO3- + H2O(l) H3O+ + SO32-

Al llegar estos cidos al suelo producen efectos devastadores sobre la vegetacin, infiltrndose en el suelo.

La lluvia cida puede producir efectos ms o menos importantes en funcin de la alcalinidad del suelo: cuando el suelo contiene abundantes carbonatos tiene una alta capacidad de neutralizar estos efectos, mediante la formacin de sulfato clcico y liberacin de CO2. A su vez, el CO2 liberado en el proceso puede combinarse con el agua del suelo produciendo cido carbnico y bicarbonatos, que en todo caso son menos fuertes que los cidos derivados del azufre. As pues, en ausencia de agentes neutralizadores (carbonatos) la lluvia cida acaba produciendo una acidificacin del suelo, que degrada y oxida la materia orgnica que contiene, reduciendo considerablemente su productividad agronmica y forestal. Adems, puede producir tanto la movilizacin de algunos componentes a travs de la formacin de sales solubles, como la inmovilizacin agronmica de otros, que pueden pasar a formar compuestos insolubles, no biodisponibles.

Por su parte, los vertidos o efluentes lquidos que llegan al suelo pueden tener efectos muy variados en funcin de su composicin.

La disposicin de elementos mineros slidos sobre el suelo puede tener sobre ste efectos variados:

Escombreras (Mineral Dumps)

Puede inducir la infiltracin de aguas de lixiviacin, ms o menos contaminadas en funcin de la naturaleza de la mena presente en la escombrera en cuestin. Por ejemplo, mientras hay minerales fcilmente lixiviables (ej., pirita, esfalerita), otros son mucho ms estables (ej., galena). De esta manera, es ms fcil introducir en las aguas Zn2+, Cu2+, Fe3+, Fe2+ que Pb2+. Tambin produce un importante efecto de apelmazado del suelo, relacionado con el peso de los materiales acumulados, que cambia completamente el comportamiento mecnico de ste incluso despus de retirada la escombrera. Otro efecto es el de recubrimiento, que evita la formacin y acumulacin de la materia orgnica, y el intercambio de gases con la atmsfera.

Procesos Derivados De La Lixiviacin En Pila (Heap Leaching)

Comnmente utilizados para la extraccin metalrgica de uranio, cobre y oro. La mena triturada es dispuesta en agrupamientos rectangulares de unos metros de altura sobre bases impermeables. En el caso del uranio y del cobre las pilas se riegan mediante aspersores con una solucin de cido sulfrico (en el caso del cobre, se pueden introducir tambin bacterias de tipo T. ferrooxidans). En cuanto al oro, su lixiviacin se basa en la utilizacin de compuestos cianurados (normalmente cianuro de sodio). La pila tambin se riega con aspersores, y el proceso qumico es del tipo:

2 Au + 4 CN- + 02 + 2 H2O -> 2 Au[(CN)2]2- + 2 OH- + H2O2

Aunque en todos los casos se utilizan superficies basales impermeables bajo las pilas, las infiltraciones son siempre posibles. Por otra parte, el viento puede formar aerosoles, arrastrando a reas ms o menos alejadas estos productos.

Talleres De Mina

Es una de las que tienen un mayor potencial contaminante, derivado de la presencia de hidrocarburos en grandes cantidades: depsitos de combustible para repostar, aceites pesados lubricantes, etc., cuyo vertido accidental suele ser bastante comn, y tienen una gran facilidad de flujo y de infiltracin en el suelo.

Otros Edificios Mineros (Lavaderos, Polvorines, Oficinas)

Pueden producir efectos ms o menos importantes, en funcin de factores diversos: existencia de instalaciones anexas, empleo de reactivos ms o menos txicos, condiciones de almacenamiento de stos, etc.

En definitiva, la minera puede producir sobre el suelo alteraciones ms o menos importantes de carcter fsico, fsico-qumico y qumico, que en general ocasionan su infertilidad, o en el peor de los casos, mantienen su fertilidad pero permiten el paso de los contaminantes a la cadena alimenticia, a travs del agua, o de la incorporacin de los contaminantes a los tejidos de animales o vegetales comestibles.

CONTAMINANTES MINEROS PARA EL AGUA

El Drenaje cido de la Minera (DAM) es el MAYOR problema ambiental provocado por la industria minera y es tambin su mayor pasivo, especialmente para nuestras corrientes de agua. Una mina generadora de cido tiene el potencial para causar un impacto devastador a largo plazo en los ros, arroyos y vida acutica, volvindose en efecto, una "mquina de contaminacin perpetua".

Existen cuatro tipos importantes de impactos mineros en cuanto a calidad de agua:

Drenaje cido De La Minera (Dam)

Cuando las grandes cantidades de roca que contienen minerales sulfatados, son excavadas en tajo abierto o en vetas en minas subterrneas, estos materiales reaccionan con el aire o con el agua para crear cido sulfrico. Cuando el agua alcanza cierto nivel de acidez, un tipo de bacteria comn llamada "Tiobacilus Ferroxidante", puede aparecer acelerando los procesos de oxidacin y acidificacin, lixiviando aun ms los residuos de metales de desecho.

El cido lixiviara la roca mientras que la roca fuente este expuesta al aire y al agua. Este proceso continuara hasta que los sulfatos sean extrados completamente; este es un proceso que puede durar cientos, o quizs miles de aos. El cido es transportado desde la mina por el agua, las lluvias o por corrientes superficiales, y posteriormente depositado en los estanques de agua, arroyos, ros, lagos y mantos acuferos cercanos. El DAM degrada severamente la calidad del agua y puede aniquilar la vida acutica, as como volver el agua prcticamente inservible.

Metales pesados y lixiviacin

La contaminacin por metales pesados es causada cuando algunos metales como el arsnico, el cobalto, el cobre, el cadmio, el plomo, la plata y el zinc, contenidos en las rocas excavadas o expuestos en vetas en una mina subterrnea, entran en contacto con el agua. Los metales son extrados y llevados ro abajo, mientras el agua lava la superficie rocosa. Aunque los metales pueden ser movidos en condiciones de pH neutral, la lixiviacin es particularmente acelerada en condiciones de pH bajo, tales como las creadas por el drenaje cido de la minera.

Contaminacin qumica

Este tipo de contaminacin ocurre cuando algunos agentes qumicos (tales como el cianuro y el cido sulfrico, utilizados por compaas mineras para la separacin del material deseado, del mineral en bruto) se derraman, gotean, o se trasladan del sitio minero a un cuerpo de agua cercano. Estos qumicos pueden ser tambin altamente txicos para los humanos y la fauna.

Erosin y sedimentacin

El desarrollo minero perturba el suelo y las rocas en el transcurso de la construccin y mantenimiento de caminos, basureros y excavaciones a la intemperie. Por la ausencia de prevenciones adecuadas y estrategias de control, la erosin de la tierra expuesta puede transportar una gran cantidad de sedimentacin a arroyos, ros y lagos. La sedimentacin excesiva puede obstruir riveras, la delicada vegetacin de estas y el hbitat para la fauna y organismos acuticos.

Basura peligrosa - Las escombreras

Una vez que los minerales han sido procesados y recuperados, la roca sobrante se vuelve otra forma de desperdicio minero que se ubican en las escombreras. Las escombreras contienen los mismos metales pesados txicos y formaciones de cido mineral que produce el desecho de roca. Tambin pueden contener agentes qumicos usados para el procesamiento del mineral en bruto, tales como cianuro o cido sulfrico. Las escombreras son usualmente colocadas en la superficie, en reas de contencin o en lagunas de oxidacin, y en un nmero creciente de operaciones bajo tierra, donde el desecho es usado como relleno para las reas que fueron excavadas. Si son asegurados inapropiadamente, los contaminantes de los desechos mineros pueden lixiviar hacia la superficie o a los mantos de agua subterrnea causando una contaminacin seria que puede perdurar durante muchas generaciones.

EMISIONES MINERAS A LA ATMSFERA

La minera produce una serie de emisiones a la atmsfera, en diferentes formas, tanto slidas (polvo, fundamentalmente durante las voladuras, pero tambin durante la carga y el transporte), gases (pirometalurgia, escapes de vehculos, gases liberados durante algunos procesos concretos), ruidos (voladuras, maquinaria, lanza trmica), y onda area.

Emisiones slidas

El polvo emitido por la minera tiene su origen en la disgregacin de las rocas durante su preparacin, o en el levantamiento de partculas de los caminos durante los procesos de transporte (camiones pesados).

En el primer caso, el origen del polvo a su vez puede ser variado:

Voladura

A su vez, si procede de minera subterrnea, se emitir a la atmsfera a partir de uno o varios puntos definidos: las chimeneas de ventilacin y los pozos de circulacin de aire. Si procede de explotaciones a cielo abierto, provendr de todo un frente de explotacin, ms o menos extenso (decenas de metros de longitud). En cualquier caso, es prcticamente imposible evitar su emisin, puesto que afectar, por principio bsico, a roca seca, sin posibilidad de un humedecimiento rpido que evite la dispersin. Solo en la minera subterrnea podra evitarse su salida, mediante filtros en los puntos de salida. Desafortunadamente tales filtros tienden a ser evitados para favorecer la rapidez de la limpieza del polvo generado en el interior de la mina durante la voladura. La composicin de este polvo ser la misma que la de la roca volada, con lo que a menudo se tratar de roca con componentes minerales problemticos, conteniendo minerales oxidables, con metales pesados.

Proceso de carga.

En este caso puede ser ms sencillo su retencin, simplemente mediante el regado de los frentes de carga durante el proceso. La composicin es la misma que en el caso anterior, es decir, la correspondiente a la de la mineralizacin y/o su roca de caja.

Proceso de transporte

En su doble vertiente de polvo que pueda escaparse del elemento de transporte (camin o cinta transportadora, fundamentalmente) y polvo levantado por el medio de transporte (solo en el caso de los camiones). En el caso de los camiones, se produce una mezcla entre partculas procedentes del yacimiento y las procedentes de la pista, aunque en ambos casos es relativamente sencillo evitar parcialmente el problema, cubriendo adecuadamente la caja del camin (problemtico en los de mayores dimensiones), o regando la carga, as como mediante el riego continuo de la pista de rodadura. En el caso de las cintas, hay que trabajar tambin con material humedecido, o recurrir a instalaciones de mayor coste, cerradas para evitar los escapes de polvo.

Procesos de molienda.

Aqu es fundamental disponer de una instalacin adecuada que evite en lo posible los escapes de polvo, puesto que no suele ser posible trabajar con material hmedo, al menos en las instalaciones convencionales.

Gases

Las emisiones mineras de gases a la atmsfera pueden ser de varios tipos:

Gases de combustin de la maquinaria implicada en el proceso minero.

Son los gases habituales ligados a la combustin de hidrocarburos: gasolinas, diesel, pero que al implicar a maquinaria pesada, suelen ser de gran volumen. En algunos casos, se minimiza a travs de la utilizacin de grandes equipos elctricos, con el inconveniente de su menor autonoma (dmpers tipo trolebs, palas elctricas, LHDs). En otros casos, el problema se puede minimizar a travs de un mantenimiento adecuado de los motores, para disminuir en lo posible las emisiones.

Gases liberados durante el proceso de extraccin.

Los ms comunes son los que se liberan en la explotacin del carbn, fundamentalmente CO2 y CO y el famoso gris, mezcla altamente explosiva de metano y aire. Tambin entran en esta categora los gases contenidos en las aguas que se explotan para la obtencin de energa geotrmica, aunque puede haber otros, correspondientes a gases contenidos en determinadas mineralizaciones, siempre en cantidades poco significativas, por lo general.

Gases implicados en las voladuras.

Son consecuencia de la deflagracin del explosivo, aunque su volumen no suele ser tan importante como para producir efectos de consideracin.

Gases implicados en procesos directamente relacionados con la actividad minera: combustin de carbn (COx, NOx, SOx), pirometalurgia (SO2).

Aerosoles

Como ya se ha indicado, la formacin de aerosoles cargados en compuestos que puedan representar un riesgo ambiental puede darse durante la explotacin, pero sobre todo, durante procesos de hidrometalurgia. Estos procesos implican el riego por aspersin de pilas de mineral con compuestos a menudo de alta toxicidad (sulfrico para la extraccin de algunos elementos, como el cobre; cianuro para la extraccin del oro), con lo cual la presencia de viento puede favorecer la dispersin de estos aerosoles a grandes distancias. Actualmente se empieza a emplear sistemas de riego que eviten este fenmeno: sistemas tipo gota a gota, a travs de conducciones internas de la pila de lixiviacin, ms que mediante riego por aspersin.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

ITGE (1995). Contaminacin y depuracin de suelos. Publicaciones del ITGE. 330 pg.

Krauskopf, K.B.; Bird, D.K. (1995) Introduction to geochemistry. McGraw-Hill, NY, 647 pp.

McLean, J.E.; Bledsoe, B.E. (1992). Behaviour of metals is soils. USEPA Ground Water Issue, EPA/540/S-92/018.

Porta, J.; Lpez-Acevedo, M.; Roquero, C. (1999) Edafologa para la agricultura y el medio ambiente. Ediciones Mundi-Prensa. 849 pg.

Soil Survey Division, Natural Resources Conservation Service, United States Department of Agriculture. Official Soil Series Descriptions [Online WWW]. Available URL: "http://www.statlab.iastate.edu/soils/osd/" [Accessed 23 Mar 2001].http://www.statlab.iastate.edu/soils/index.html/

Williams, I. (2001) Environmental geochemistry. Wiley, NY, 388 pp.

Contaminacin minera para el agua:

http://www.eco-sitio.com.ar/node/1000

ANDREWS, J.E.; BRIMBLECOMBE, P.; JICKELLS, T.D.; LISS, P.S.: An Introduction to environmental chemistry (Blackwell Science).

ANGUITA: Procesos Geolgicos externos y Geologa Ambiental (Madrid, Ed. Rueda).

HARDY: El libro del clima (Ed. Orbys).

TOHARIA: Tiempo y clima (Barcelona, Ed. Salvat Aula Abierta).

RUZA TARIO: Tratado del Medio Ambiente (Madrid, Ed Lafer).

WARNER: Anlisis de Contaminantes del aire (Ed. Paraninfo).

http://www.geology.sdsu.edu/how_volcanoes_work/Nyos.html

http://daac.gsfc.nasa.gov/CAMPAIGN_DOCS/ATM_CHEM/destructive_ozone.html

http://daac.gsfc.nasa.gov/CAMPAIGN_DOCS/ATM_CHEM/protective_ozone.html

http://volcano.und.nodak.edu/vwdocs/Gases/man.html

http://www.sagan-gea.org/hojared/portada1.htm