EN SISTEMAS DE AGUA DULCE: IMPACTOS MINEROS

ERMITE

GUÍAS TÉCNICAS Y DE MANEJO PARA LA GESTIÓN A NIVEL DE CUENCA

AGOSTO 2006

ERMITE

CONTENIDO

1. Aguas de Mina e Impactos

2. Minimizando los impactos durante la fase de exploración y construcción

3. Minimización de los Impactos: Fase de Cierre

5. Recomendaciones: Marco Estructural para el manejo del agua a largo plazo a nivel de cuenca

1.1 Introducción

1.2 Cómo la minería cambia los sistemas hidrológicos naturales

1.3 Impactos de los trabajos mineros y el bombeo en la disponibilidad de agua

1.4 Impactos de la minería en la calidad de agua

1.5 Impactos de la minería en ecosistemas acuáticos

1.6 Temas sociales y culturales

1.7 Manejando los impactos de la minería en los ambientes acuáticos: la perspectiva de cuenca

2.1 Diseño racional de los pozos

2.2 Técnicas para minimizar los impactos en sistemas acuáticos

2.2.1 Medidas específicas para minas subterráneas

2.2.2 Medidas específicas para minas a tajo abierto

2.3 Bombeo/Dewatering

2.4 Manejo de los residuos mineros

3.1 Ingeniería de los drenajes

3.2 Planificación del destino a largo plazo de los relaves y los desmontes

4. Minimización de los impactos: Post Cierre

4.1 Caracterización y priorización de las descargas

Kurt Hollocher, 2003 en http://www.union.edu/PUBLIC/GEODEPT/hollocher/teaching_petrology/stillwater.htm

as presentes guías han sido preparadas por el Consorcio del proyecto “Regulación Ambiental de Aguas de Mina en la Unión Europea” (ERMITE por sus siglas en inglés) financiado por el V Programa Marco de Investigación y Desarrollo de la Comisión Europea. Las guías son uno de los L

varios documentos informativos producidos por el proyecto.

ERMITE fue un proyecto de investigación y desarrollo de tres años que comenzó el 1 de Febrero del 2001 y concluyó el 31 de enero del 2004.

La meta de ERMITE fue proporcionar guías integrales de política para desarrollar y poner en práctica la legislación Europea en relación al manejo del agua en el sector minero. Este documento ha sido preparado en respuesta a la necesidad de evaluar y desarrollar soluciones a los problemas de manejo de aguas en el sector minero a nivel de cuenca. Estudios anteriores sobre el manejo de aguas en la minería se han enfocado en escalas menores, como minas específicas (por ejemplo, el manual sobre “Gestión Técnica del Agua en la Industria de Minería de Carbón”, NCB 1982) o en tipos de vertidos mineros particulares (como las guías sobre remediación pasiva in situ de aguas de mina ácidas/metálicas producidas por el consorcio PIRAMID).

Sin embargo, las tendencias en la política reguladora en el tema del agua a nivel mundial van hacia enfoques más integrados y priorizados al manejo de la calidad y cantidad de agua en un nivel de cuenca.

Este documento intenta asistir a los involucrados en la implementación de estrategias de manejo de cuenca en el entendimiento y abordaje de los efectos de la minería en los sistemas acuáticos.

Este documento es sólo un resumen de las guías ERMITE. El documento completo en inglés puede ser encontrado en http://www.minewater.net/ermite/.

La traducción y resumen han sido producidos por el proyecto "Regulacion delas Aguas de Minas en Sudamerica" (ERMISA). ERMISA es un proyecto del Sexto

Programa Marco de la Comision Europea (INCO-CT-2005-015171).

Las opiniones y recomendaciones del proyecto no representan la posición oficial de ninguna de las organizaciones involucradas, incluida la Comisión Europea.

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Aguas de Mina e Impactos

Aguas de Mina e Impactos

1. Aguas de Mina e Impactos

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Introducción

La minería casi siempre tiene un impacto sobre los sistemas acuáticos y sus efectos pueden manifestarse a través de todo el ciclo de vida de la mina. Los impactos pueden ser beneficiosos. Por ejemplo, algunas aguas de mina pueden tener la suficiente calidad como para ser usadas para fines públicos (Younger, 1996). Los beneficios son claros y por lo tanto no necesitan de mayor discusión.

Por otro lado, los impactos como agotamiento de cursos de agua por bombeo, o la contaminación de fuentes superficiales por lixiviados y aguas de mina de pobre calidad, demandan un mayor escrutinio.

Debido a que algunos de estos impactos pueden persistir por siglos e incluso milenios luego del cierre de una mina, enfoques rutinarios sobre el manejo de descargas industriales no se ajustan del todo a una prevención de los impactos de la minería en sistemas acuáticos.

Cómo la minería cambia los sistemas acuáticos naturales

Es conveniente subdividir los potenciales impactos de la minería sobre los sistemas acuáticos, para discutirlos con claridad.

Impactos de la Minería per se. La actividad minera por si misma (la inundación de galerías o tajos y la excavación de rocas) puede tener un impacto importante en los sistemas acuáticos. Esto es por que las actividades mineras inevitablemente interrumpen las vías hidrológicas pre existentes en los estratos de rocas.

La minería subterránea tiende a tener menos impactos visibles en las aguas superficiales que la minería a cielo abierto, sin embargo ambas tienen el potencial de afectar el flujo de agua subterránea, lo cual a su vez afecta las aguas superficiales.

Operaciones de procesamiento de minerales e infiltración de lixiviados contaminados de los desmontes y los relaves. Las propiedades geotécnicas peculiares de muchos de los relaves de

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grano fino, combinado con la abundante presencia de agua, puede llevar a ciertas situaciones problemáticas de inestabilidad de la presa. Esto ha tenido como consecuencia incidentes de contaminación en todas partes del mundo a lo largo de las pasadas décadas. Cuando los accidentes en las presas de relaves fueron analizadas, se encontró que la causa común no eran normalmente los errores en el diseño, sino las variaciones realizadas al diseño original durante el proceso de construcción (UNEP 1996).

La infiltración de lixiviados contaminados provenientes de las pilas de desmontes y la presa de relaves es una importante causa de contaminación de agua superficial y subterránea en muchas áreas mineras. En algunos casos, los depósitos inocuos de residuos mineros de repente comienzan a generar lixiviados ácidos metálicos muchos años después que fueran revegetados y dejados abandonados.

Bombeo de la mina. El bombeo o desaguado de la mina es esencial en todas las operaciones mineras para asegurar el acceso de los trabajadores y de la maquinaria al mineral y para la seguridad del personal.

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El impacto es entonces la reducción del nivel de la napa freática y sus consecuencias pueden incluir:

Disminución de los flujos de agua en los ríos, quebradas, humedales y lagosDisminución de la napa freática cerca de las fuentes de agua para consumo humano o de los pozos de irrigación, produciendo como consecuencia un mayor bombeo (y sus costos) e incluso el agotamiento de los pozos.Subsidencia del terreno Contaminación de agua superficial o subterránea, si el agua bombeada de la mina es de mala calidad y es descargada al ambiente natural sin tratamiento previo.

Varios de estos impactos pueden ser anticipados antes de que ocurran y las compañías mineras pueden tomar acciones para mitigarlos.

Inundación de los socavones o tajos post minado y el vertido de agua no tratada. Aunque la culminación del bombeo frecuentemente aliviará algunos de los impactos ya discutidos, las minas abandonadas pueden eventualmente generar nuevos impactos luego de la recuperación de los niveles de agua subterránea (un proceso llamado de “rebote”) a niveles naturales de drenaje.

El proceso de rebote en minas subterráneas frecuentemente lleva a un marcado deterioro de la calidad de agua de mina (Henton 1979; Wolkerddorfer 1996; Younger 1993, 1998b, 2000ª, 2000b). La inundación de minas a tajo abierto para formar lagos-tajo también puede causar un deterioro de la calidad de agua (Geller et al 1998)

Impactos de los trabajos mineros y el bombeo en la disponibilidad de agua

El bombeo de agua de las minas inevitablemente causa una disminución de la napa freática en las áreas aledañas. Conceptualmente las consecuencias de esta disminución son las mismas que las causadas por el bombeo de agua subterránea para otros propósitos (por ejemplo, abastecimiento público de agua) y por lo tanto puede ser analizado de manera similar en términos generales.

Según Theis (1940), cualquier extracción de agua subterránea encontrará la combinación de alguna de estas tres respuestas:

Un decrecimiento del volumen de agua subterránea como almacén naturalUna reducción en la tasa de recarga de agua subterráneaUna reducción en la tasa de descarga natural de agua subterránea

La peculiaridad de los sistemas de bombeo de mina recae en la maximización de la primera respuesta, la cual se manifiesta en una disminución de la napa freática.

La disminución de la napa freática per se tiene un número de consecuencias socio-ambientales, pero no todas son negativas. Por ejemplo, las tierras con problemas de salinización pueden ser

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mejoradas para la agricultura. Cuando la calidad del agua bombeada es buena, su disposición en cursos de agua puede ser de considerable beneficio, diluyendo, por ejemplo, otras aguas contaminadas. En el lado negativo, se puede encontrar la extinción de humedales. Si estos tienen un valor ecológico importante, el impacto puede ser serio.

La reducción de la descarga natural de agua subterránea es probablemente el impacto más común del bombeo del agua de las minas. La extinción de manantiales en acuíferos de piedra caliza debido al bombeo ha sido ampliamente reportado (por ejemplo en Hobbs and Gunn 1998).

Impactos de la minería en la calidad de agua

Los impactos de la minería en la calidad del agua ha sido sujeto de mucha investigación en los últimos años (la mayoría de los cuales están listados en Younger et al. 2002). Sin embargo, podemos decir aquí que el efecto de la minería en la calidad de agua puede ser principalmente de tres maneras:

Liberando sedimentos a partir del proceso de excavaciónMovilizando aguas de mala calidad que impactan cursos de agua dulcePromoviendo el intemperismo de minerales estables, los cuales liberan metales ecotóxicos

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1.5

1.6

Impactos de la minería en ecosistemas acuáticos

El entendimiento de los efectos de la minería en ecosistemas acuáticos es un requisito indispensable para el logro y mantenimiento de un buen estado ecológico de los cursos de agua, como lo requieren muchas leyes ambientales..

Muchas aguas de mina contienen metales reactivos y otros componentes que consumen oxígeno. Estos componentes pueden tener un fuerte impacto en la biota, resultando en la completa pérdida de invertebrados y peces.

La oxidación del hierro ferroso (Fe2+) a su forma férrica (Fe3+) es un problema particular en los cursos de agua. Este proceso ocasiona la precipitación de capas color naranja/rojo de hidróxidos/oxyhidróxidos férricos (generalmente llamados “ocre”). Esta gruesa capa de ocre puede eliminar las algas y los invertebrados bénticos.

Donde existe una fuerte carga de sedimentos suspendidos la turbidez excesiva disminuye la penetración de la luz, afectando a los productores primarios en los ecosistemas acuáticos (por ejemplo, las algas por la inhibición de la fotosíntesis). Al ocurrir esto, se reduce la habilidad de obtener comida de los macroinvertebrados y en forma concatenada de los peces (MacDonald et al. 1991)

En general, el rango de pH de 5.0-9.0 no es directamente letal para los peces u otros invertebrados acuáticos, no obstante si el pH es mantenido debajo de 6.5 por largos períodos, esto puede resultar en una menor reproducción y crecimiento de éstos (Ikuta and Kitamura 1995). Adicionalmente, condiciones desfavorables de pH tienden a incrementar la toxicidad de otros contaminantes comunes. Por ejemplo, mientras que 4 mg/L de hierro a un pH de 5.5 no presenta efectos tóxicos, a un pH de 4.8 una concentración de sólo 0.9 mg/L de hierro puede causar la muerte de peces.

La liberación de metales ecotóxicos al ambiente acuático frecuentemente trae serias consecuencias ambientales, más que aquellas asociadas con sólo un bajo pH. Los peligros de los metales en los ambientes acuáticos dependerán de su:

Persistencia en los compartimientos ambientales (agua, sólidos suspendidos y sedimento)Toxicidad a organismos acuáticos específicosBioacumulación por estos organismosBioamplificación a lo largo de la cadena tróficaEfectos indirectos en la biota

Temas sociales y culturales

La historia de la minería ha tenido una asociación entre la prosperidad económica y la degradación ambiental. En países con larga historia minera, los legados de la minería son frecuentemente muy importantes.

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En términos de las repercusiones sociales y culturales, los siguientes aspectos son notables (Younger and Harbourne 1995):

Incrementos de los costos de tratamiento de agua en donde las fuentes de agua están afectadas por concentraciones de Mn, Fe, SO4 y otros solutos derivados de aguas de mina insuficientemente tratadas.Cuando el bombeo (temporal o permanente) afecta la disponibilidad de agua subterránea, se incrementan los costos para una mayor fuerza de bombeo, de profundización de pozos o apertura nuevos.Pérdidas de pesca en los ríos afectados por las aguas de minaEl daño causado al turismo y las actividades recreacionales

Adicionalmente, la relocalización de comunidades es también un tema de importancia.

Manejando los impactos de la minería en los ambientes acuáticos: la perspectiva de cuenca

El manejo de los impactos de la minería sobre los ambientes acuáticos en cuencas particulares exige dos tipos de tareas:

La formulación de planes integrales de manejo de aguas y programas de acción. Teniendo en cuenta que estos planes y programas podrían incluir más de una cuenca y las aguas subterráneas asociadas.L a e v a l u a c i ó n d e p e r m i s o s ambientales en relación a nuevas o p e r a c i o n e s m i n e r a s ( y l a s actividades asociadas de manejo de residuos mineros) y/o el redesarrollo o l a r e m e d i a c i ó n d e m i n a s abandonadas que están afectando negativamente la calidad y cantidad de agua y la ecología.

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2. Minimizando los impactos durante la fase de exploración y construcción

2.1 Diseño racional de los pozos

Las perforaciones en las operaciones mineras pueden ser clasificadas de acuerdo a su propósito: exploración, monitoreo o producción.

Las perforaciones de exploración, en la mayoría de los casos necesitan tener sólo una corta vida de entre algunos meses hasta algunos años. Una vez que las perforaciones han producido la información para la que fueron diseñados, deben ser completamente rellenados antes de que sean abandonados. Esto es por seguridad minera y consideraciones ambientales, por ejemplo para evitar las interconexiones de diferentes acuíferos y minimizar los futuros flujos de agua limpia a las faenas mineras y para asegurar de que no haya vías de migración de aguas contaminadas hacia otros acuíferos.

Las perforaciones para observaciones a más largo plazo, como las perforaciones de monitoreo de las fluctuaciones del nivel del agua subterránea, deben ser diseñadas en función al período de observación. La experiencia muestra q u e e n a m b i e n t e s m i n e r o s e l revestimiento de las perforaciones de observación de aguas subterráneas puede corroerse dentro del tiempo de vida de la mina. Para evitar esto, se debe realizar un diseño cuidadoso utilizando los mismos estándares que se usan en la industria del agua.

En general hay una tendencia en el s e c t o r m i n e r o a u s a r m e n o s perforaciones para el monitoreo de agua. Para mejorar la eficiencia del

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Minimizando los impactos durante la fase de exploración y construcción

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sector minero en el manejo de asuntos hidrogeológicos, se debería tomar en consideración las perforaciones multipropósito. Estas proporcionan información de exploración y facilitan el monitoreo de agua subterránea a largo plazo. Aunque individualmente tales perforaciones pueden ser más costosas, el costo general de la red de perforaciones por unidad de datos obtenidos, es sustancialmente menor.

Técnicas para minimizar los impactos en sistemas acuáticos

Al considerar métodos de trabajo que son consistentes con la minimización del ingreso de agua y alteración de los sistemas acuáticos, es importante distinguir entre minería superficial y subterránea.

Hay diferentes enfoques para lograr una minimización del ingreso de agua a la mina, los cuales pueden ser aplicados durante las distintas fases de la mina.

Diseño defensivo o evasivo, se realiza en minado de tal manera de no afectar un acuífero.Protección pasiva, a través del uso de pilares de roca como barreras para el ingreso de agua.Protección activa, a través de la descompresión de los estratos acuíferos que rodean la mina, para minimizar las gradientes hacia los trabajos mineros.Protección combinada pasiva y activa, por ejemplo el uso combinado de pilares de protección y la descompresión de los estratos acuíferos.Compartimientos en las estructuras de la mina, es la división en compartimientos de las estructuras de la mina con respecto al ingreso de agua.

Medidas específicas para minas subterráneas

Prevención del colapso del techo para minimizar la fractura de los estratos superiores, lo cual puede evitar el ingreso de agua subterránea. Esto se logra generalmente con un apropiado tamaño de los pilares, a través de un cuidadoso diseño e implementación de soporte de techo, lo que incluye la creación de pilares adicionales usando cemento de relleno.

Prevención localizada del ingreso de agua a las faenas mineras, a través del refuerzo del techo y el piso y/o mampostería circundante. Asimismo en cualquier fractura identificable que pueda producir agua en la mina.

Almacenamiento del agua en lugares separados para prevenir el flujo de agua hacia trabajos activos. Esto se logra con presas de distintos tipos, complementado con puertas hidráulicas y compartimientos herméticos, usualmente acompañados por la cementación localizada.

2.2

2.2.1

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2.2.2 Medidas específicas para minas a tajo abierto

Las medidas aplicables a la minería superficial son en general menos elaboradas que a la subterránea, simplemente porque la naturaleza abierta de la operación reduce los riesgos de los trabajadores a quedar atrapados y ahogados.

Los enfoques desarrollados para minimizar el ingreso de agua en la minería superficial incluye:

El “diseño defensivo” de la mina, lo que incluye el diseño de las paredes del tajo y las operaciones de corte y relleno (cut and fill), de tal manera que el área activa del tajo abierto se mantiene en un mínimo en todo momento. Claramente, es esencial evitar cortes que intercepten cualquier flujo de agua subterránea conocido.Protección pasiva, la cual se logra al dejar barreras de roca no excavada (o incluso recursos minerales) entre la zona de excavación y el acuífero conocido. Las dimensiones de las barreras deben ser diseñadas caso por caso, pero difícilmente son menores a 50 m. de ancho.Protección activa a través de una descompresión estratégica de los estratos circundantes de agua usando galerías o perforaciones para el bombeo.Protección activa y pasiva combinada.

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Bombeo/Dewatering

Dada la importancia de sus impactos en el ambiente acuático, es sorprendente saber cuan escasa es la literatura en este tema. Pocos textos completos sobre bombeo han aparecido desde los años 50s (Kegel 1950, Sinclair 1958). Esta relativa escasez en la literatura se refleja en el hecho que las instalaciones de bombeo en una mina son generalmente la responsabilidad de ingenieros eléctricos, quienes tienen poco interés en el contexto hidrogeológico de esta acción.

El enfoque de cuenca para el bombeo del agua de la mina ha recibido poca atención hasta la fecha, de tal manera que se puede considerar una relativa novedad.

Como en cualquier actividad que involucra una interferencia directa con las condiciones hidrológicas naturales en una cuenca, la clave para implementar un bombeo exitoso es tener en cuenta qué impacto se tendrá sobre el estado ecológico de los cursos de agua superficial de la cuenca.

Las minas pequeñas con operaciones de bombeo de corta duración no tendrán la suficiente magnitud para producir un impacto duradero en la calidad y cantidad de agua. Por otro lado, es improbable que el bombeo en minas grandes no afecte el estado de los cursos de agua superficial en la cuenca, por lo tanto deben ser garantizados de manera cuidadosa ciertas predicciones en el desarrollo de la mina y el monitoreo y mitigación durante las operaciones mineras.

Como fue discutido en la sección 1.1, no todas las aguas de mina son fuente de contaminación. Existen aguas de mina que pueden ser usadas para irrigación o abastecimiento municipal (Banks et al 1997). Dependiendo de las características geológicas, las condiciones hidrogeológicas y la naturaleza del proceso extractivo, es posible descargar aguas de mina a los ríos. Sin embargo, siempre es prudente investigar los temas de compatibilidad entre los efluentes de la mina y los cursos de agua que los reciben para asegurar que:

· La cantidad de agua de agua descargada al río no cambie el régimen hidráulico· El nuevo caudal no incremente la velocidad de agua y produzca erosión· La mezcla del efluente de agua de mina con el agua de río no altere el balance geoquímica del

curso de agua de tal manera que se produzca disolución o deserción de contaminantes inmovilizados.

El análisis de estos tres factores constituye una lista mínima de contenido para un manejo racional de un plan de drenaje minero.

En realidades hidrológicas en donde el sistema de bombeo resulte en aguas de mala calidad, el plan de drenaje de mina debe abordar el diseño, implementación y monitoreo de un tratamiento.

En el tema de tratamiento de aguas de mina, existe la tecnología de “tratamiento pasiva” que es un método relativamente nuevo con buenos resultados y bajos costos a largo plazo (PIRAMID Consortium, 2003)

2.3

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Una de las principales razones del por qué la reducción de la napa freática causa impactos ambientales negativos, es que la mayoría de los sistemas de agua subterránea originan descargas de agua superficial (manantiales), los cuales pueden agotarse. Por esta razón, siempre se debe hacer una evaluación local del sistema de agua subterránea para identificar los principales puntos de salida de agua, de tal manera que sean monitoreados para asegurar que no sufran impactos negativos. Asumiendo que estos puntos son fuentes importantes de suministro de agua o con fines ecológicos.

El monitoreo de los niveles de agua subterránea y el comportamiento hidrológico del agua superficial relacionada, brinda una evidencia poderosa de la escala de los impactos una vez que estos comiencen a ocurrir. Sin embargo, antes del desarrollo de un sistema de bombeo de agua de mina, usualmente es necesaria la realización de predicciones sobre la cantidad de agua subterránea que será bombeada y la probable disminución en el nivel de la napa freática que se producirá. Este tipo de investigación debería ser solicitada por las autoridades reguladoras.

Actualmente se están usando ampliamente técnicas numéricas en las investigaciones sobre recursos acuáticos para modelar la disminución del nivel del agua subterránea en respuesta al bombeo. Tales métodos de simulación están siendo aplicados cada vez más para un análisis previo sobre los impactos del bombeo de agua de mina.

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2.4 Manejo de los residuos mineros

La minimización de la generación de residuos es una táctica importante en todos los sectores de la industria. En las operaciones mineras la reducción de los residuos podría ser implementado usando los siguientes enfoques:

Técnicas de excavación que reducen la dilución del mineralTécnicas de corte y relleno (cut and fill) Técnicas que permiten la separación de los desmontes y/o los relaves

Las técnicas que reducen la dilución del mineral durante el proceso de excavación difieren entre tipos de operaciones mineras. En minería subterránea de vetas o bolsas de mineral, cuanto con más precisión sea mapeado y excavado el mineral, menor será la dilución del mismo. La minimización de residuos en minería superficial de cuerpos pórfidos diseminados presentan un mayor reto, pero existen alternativas con gran precisión en la planificación e implementación de métodos productivos.

Las técnicas de corte y relleno que permiten una inmediata clasificación del desmonte a medida que avanzan las operaciones, son sólo posibles en donde se puede diferenciar claramente el mineral valioso del desmonte. Existen relativamente pocas instancias en donde esta situación se da, como por ejemplo en la minería de carbón. En otras circunstancias, la separación del mineral valioso del desmonte se hace ex situ, por lo que es necesaria una doble manipulación de roca residual, la cual es costosa, si es que emplea el relleno (backfilling).

En el tema de la disposición de relaves, el manejo del agua tiene implicaciones desde el punto de vista de seguridad y de impactos ambientales. Desde una perspectiva de manejo, los siguientes aspectos de la disposición de relaves ameritan cierto énfasis.

La disposición en pasta se esta promoviendo de manera creciente como una alternativa a una disposición tradicional en agua en presas de relaves. La disposición en pasta ciertamente ofrece importantes ventajas en términos de estabilidad geotécnica de la infraestructura, sin embargo existen un número de puntos críticos que deben tomarse en cuenta, como: la viabilidad del relave para ser dispuesto en forma de pasta y el comportamiento a largo plazo de los depósitos de pasta.

Cuando se usa la disposición convencional de relaves, su colocación subacuática es una forma efectiva de controlar la liberación de ácido de las fracciones sulfídicas de los relaves.Existen dos grandes opciones de estrategias de construcción de presas de relaves. La primera son las presas en anillo y las presas de valle.

Una vez que las estructuras de manejo de relaves existen, la inspección y mantenimiento continuos es la clave para un desempeño a largo plazo.

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3. Minimización de los Impactos: Fase de Cierre

3.1

Incluso el proyecto minero más largo es una aventura de corto plazo comparado con las escalas de tiempo de milenios sobre los cuales se tiende a afectar a las cuencas.

Recientes estudios sobre faenas mineras de tiempos ancestrales han demostrado que la contaminación del agua post minería puede persistir en escalas de tiempo de milenios. Dado este desencuentro de escalas de tiempo entre las operaciones mineras y sus impactos en ambientes acuáticos, es imprescindible que el cese de las operaciones mineras sea llevado para minimizar los impactos negativos tanto como sea posible.

Ingeniería de los drenajes

El cierre final de una mina usualmente involucra la culminación del bombeo, lo que causa cambios sustanciales en los flujos hidrológicos. Cuando estos cambios sean para bien, no habrá necesidad de ningún trabajo de ingeniería durante la fase de cierre de una mina. Sin embargo, cuando estos cambios posiblemente sean negativos, se recomiendan intervenciones de ingeniería. Las intervenciones típicas para los drenajes mineros antes del cierre final de una mina incluyen:

Prevenir el contacto de aguas no contaminadas con fuentes contaminadasAsegurar que las vías que tomen las aguas luego de que haya culminado la inundación de los tajos drenen libremente sin causar daños.

Las tecnologías para lograr esto incluyen: represas subterráneas, desviación de diques y canales, relleno de tajos abiertos y el sellado de bocas de mina. Se necesita entender claramente que como toda medida de ingeniería, estas tecnologías no deberían ser vistas como “opciones de abandono” (walk-away) para facilitar el cierre de la mina. Las estructuras de ingeniería deben estar diseñadas de tal manera que luego del cierre, su falla eventual sólo debe ocurrir por condiciones externas y sin graves consecuencias.

El sellado permanente de las bocas de mina ha sido por mucho tiempo una práctica estandarizada en muchos países europeos, principalmente para prevenir un acceso no autorizado a las galerías (los cuales son peligrosos cuando son dejados sin mantenimiento) y para minimizar los riesgos a

Minimización de los Impactos: Fase de Cierre

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la salud pública debido a los gases de mina y otros. Algunas entradas de mina también han sido selladas para “prevenir” el drenaje contaminado, lo cual en la mayoría de los casos no ha resultado en una prevención, sino en una transferencia de la descarga de uno a otro punto.

Por esta razón, se recomienda que las galerías no sean rellenadas de manera rutinaria, sino deben ser aseguradas a través de la instalación de cubiertas de concreto reforzado con tuberías de gran diámetro para facilitar el monitoreo y/o bombeo post-cierre.

Planificación del destino a largo plazo de los relaves y los desmontes

La contaminación del agua referida al destino de largo plazo de los relaves y los desmontes de las actividades mineras actuales o históricas de minerales con contenido de azufre está principalmente asociada a la liberación de lixiviados ácidos con concentración de metales y metaloides. La contaminación de agua puede ocurrir en forma de una liberación perenne de lixiviados contaminados -lo que refleja una remediación insuficiente de los residuos mineros- o a eventos específicos como la falle de la presa de relaves. (Macklin et al 2003).

En muchos casos las alternativas para la reducción de la contaminación por aguas de mina, recaen en dos tipos de medidas: intervención directa para minimizar la liberación de contaminantes provenientes de relaves o desmontes (a través del uso de cubiertas hidráulicas o suelos) y

3.2

tecnologías de tratamiento pasivo. Debe remarcarse que la mejor solución no debería ser una elección entre estos dos tipos de medidas, sino una aplicación de las dos.

Las cubiertas hidráulicas y de tierra son muchas veces mencionadas como soluciones de “abandono” (walk away) de largo plazo para el problema de la contaminación de agua proveniente de relaves mineros y desmontes.

Esto implica que estas cubiertas sean estables y sostenibles en el largo plazo y que no requieran monitoreo ni mantenimiento luego de su construcción. Sin embargo, el desempeño y efectos de estas cubiertas todavía debe ser estudiado (Salmon y Dostouni 2001) con investigaciones teóricas (Werner 2000), las cuales indiquen los accidentes (Macklin et al 2003) y los riesgos y peligros a largo plazo. Por lo tanto es necesaria una planificación a largo plazo, inspecciones sistemáticas, monitoreo y mantenimiento, sin importar el método de remediación elegido.

Como una parte integral de la planificación y toma de decisiones a largo plazo, la remediación, el monitoreo y el mantenimiento de residuos mineros y sus lixiviados asociados, la perspectiva de gestión de cuenca también demanda la investigación y cuantificación del transporte aguas abajo y los procesos de atenuación. Esto permitirá la evaluación de zonas de influencia en sistemas acuáticos, tasas de atenuación natural, y relaciones de causa-efecto para diferentes escenarios de remediación, entre otros.

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Minimización de los Impactos: Post Cierre

4. Minimización de los impactos: Post Cierre

4.1

La presente realidad en el sector minero es que el grueso de los problemas relacionados con el agua de mina en Europa esta asociado a minas abandonadas. Si estos problemas no son atendidos sistemáticamente (principalmente por las autoridades públicas, cuando los responsables del problema no pueden ser identificados) entonces será imposible lograr la meta principal de la Directiva de Agua (Comisión Europea 2000). Una de las metas de esta Directiva Europea es lograr un “buen” estado de todos los ríos Europeos al año 2,015.

Caracterización y priorización de las descargas de aguas de mina

Antes de intentar remediar las descargas problemáticas de aguas de mina, es necesario caracterizarlas adecuadamente y priorizarlas. Al hacer esto, el éxito potencial de cualquier acción de remediación se optimiza.

En muchos casos, las antiguas áreas mineras son ahora remotas y con poca población, y aunque se sabe que un río dado está fuertemente contaminado con metales, la localización y naturaleza las diferentes fuentes de contaminación podrían no ser conocidas con exactitud. Cuando esto ocurre, es necesario identificar y cuantificar las fuentes de contaminación que entran a los ríos, de tal manera que se puedan aplicar herramientas de toma de decisión para la cuenca y las medidas de remediación más apropiadas.

La identificación y cuantificación de fuentes de contaminación puede ser lograda por métodos de exploración geoquímica tradicionales, idénticos a los usados en la prospección de minerales. La técnica de reconocimiento geoquímica más ampliamente usada involucra el examen de cuencas enteras a través de un muestreo de sedimentos y/o aguas de cada tributario, siguiendo las anomalías río arriba (Leutwein and Wiese 1962; Rose et al 1979; Levinson 1974)

Una vez que hayan sido localizadas y caracterizadas las principales fuentes de contaminación, las tasas de flujo de agua, los efectos químicos y biológicos de descargas individuales, el próximo paso es usar toda la información para evaluar los impactos de las diferentes fuentes de contaminación. Uno de los mejores métodos desarrollados, oficialmente reconocido, para evaluar impactos de aguas de mina, es el procedimiento usado por la Agencia Ambiental en

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Inglaterra y Gales. Este método comprende dos fases de investigación y tiene la virtud de considerar los impactos químicos y biológicos.

Usando esta metodología, es posible hacer un ranking de las aguas de mina de acuerdo a la severidad de sus impactos ambientales. Esta lista de prioridades puede ser usada para guiar los plazos para las inversiones en la limpieza de descargas contaminantes, para maximizar los beneficios ambientales en el plazo más corto.

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Recomendaciones: para el manejo del agua a largo plazo a nivel de cuenca

Marco Estructural

5. Recomendaciones: cuenca

Marco Estructural para el manejo del agua a largo plazo a nivel de

Se recomienda que la planificación y la toma de decisiones futuras para el destino a largo plazo de la contaminación de agua (provenientes de los tajos y de los desechos mineros) sean tratadas como parte integral de un manejo de cuencas a diferentes niveles (local, regional, nacional e internacional), considerando que las diferentes cuencas pueden ser definidas a diferentes escalas por diferentes ambientes acuáticos.

Además se propone una estructura básica de toma de decisiones para la integración del manejo de aguas de mina contaminadas provenientes de relaves y desmontes, con el manejo general del agua. Las principales características de esta estructura son:

· Es generalmente aplicable al manejo de la mitigación de los problemas la contaminación de agua, incluyendo la formulación de planes de manejo de agua, programas de acción, y la evaluación de permisos ambientales para la disposición de residuos de proyectos mineros.

· Integra diferentes tipos de herramientas de análisis cuantitativo (sistema de información ambiental, caracterización dinámica, optimización económica) y clarifica su uso en las diferentes etapas de decisión dividida por autoridades competentes y otros actores interesados.

· Integra las herramientas de análisis cuantitativo con los pasos de interacción de actores cualitativos, clarificando en que etapas de la decisión y con qué base científica cuantitativa, los diferentes actores se reúnen para discutir, negociar y acordar.

En base al presente análisis y la iniciativa marco de agua propuesta, también se recomienda como una base científica para negociar alternativas, tomar decisiones y evaluar los efectos:

· Que la selección de medidas para la disminución de la contaminación de agua sea cuantificada por cuenca y/o por zona de influencia, y que sea optimizada en términos de eficiencia económica.

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· Que los cambios esperados a largo plazo referentes a una contaminación temporal de agua, sean considerados por un análisis dinámico cuantitativo en los diferentes escenarios posibles de medidas de remediación para desechos mineros y/o contaminación de agua.

· Que los costos de las alternativas para la reducción de contaminación sean estimados con respecto a diferentes estándares, diferentes objetivos de cumplimiento de calidad de agua, y diferentes niveles de aceptación posible cuando no se pueda alcanzar una mejora de la calidad del agua.

En general, la transparencia en la información, su calidad y el conocimiento de la dinámica de los sistemas acuáticos y los efectos particulares de los residuos mineros en estos sistemas, son indispensables para una gestión racional y costo-efectiva del agua y de los desechos mineros.

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