El vertido minero de
Aznalcóllar: Estrategias de
restauración de una catástrofe
ambiental
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
BIORREMEDIACIÓN Y
GESTIÓN AMBIENTAL EN
PASIVOS MINEROS
Delia Rodríguez Oroz
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
LOCALIZACIÓN
SO de España
C. A. Andalucía
30 km de Sevilla
50 km de R.N de Doñana
Faja Pirítica Ibérica
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
N Barcelona X
X Madrid
Mar Mediterraneo
Oceano Atlántico
Mar Cantábrico
X Sevilla
Sulfuros masivos
250 km de largo y 50-30 km de ancho
Explotadas: 2000 M de Tm
Reservas: 400 M de Tm
FAJA PIRÍTICA IBÉRICA
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
ANTECEDENTES DE LA MINA
1960-1970 Andaluza de Piritas S.A. 100.000 Tm mineral
1975-1979 Corta ”Aznalcollar” Tecnología de flotación aplicable a los sulfuros metálicos.
Construcción de las plantas de trituración y concentración
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
Gran masa de Pinta Compleja
Pirita 83%
Esfalerita 5,4%
Galena 2,1%
Calcopirita 1,4%
Arsenopirita 0,9%
1200 m
600 m
-175 m
50 hm3
Balsa de Estériles
ANTECEDENTES DE LA MINA
1979-1995 Explotación de la Corta “Aznalcollar”. 42 M Tm mineral (2M Tm mineral/año)
1987 Andaluza de Piritas Grupo Sueco Boliden Apirsa S.L
1995 Corta ”Los Frailes”
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
Mina más grande de Europa
4.5 M Tm ricas de mineral
45 M Tm roca de desecho
Dique escollera > 30m
180 ha Río Agrio
1999-2001 Corta ”Los Frailes” Reapertura y cese
actividad
Balsa de estériles
Lódos piríticos
RESERVA NATURAL DE DOÑANA
N
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
Delta del río Guadalquivir
106.000 ha de suelo protegido
Parque Nacional
Parque Natural
El PARQUE NACIONAL
DE DOÑANA
Espacio protegido más importante de España
Humedal más importante de Europa
1981 Reserva de la Biosfera, UNESCO
Superficie: 50.720 ha
Dunas móviles
Matorral meditarráneo
Marismas
803 especies de flora
458 especies faunísticas
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
PARQUE NATURAL DEL ENTORNO DE
DOÑANA
Superficie: 54.250 ha
Dunas estabilizadas
Matorrales con lagunas temporales
Cultivos de regadío y secano
Marismas transformadas en arrozales
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
25 de ABRIL de 1998
6 hm3 lodos y aguas ácidas
4286 ha suelos 60% agrícolas
10 municipios 46.200 habitantes
Contaminación: Metales + acidificación
As, Cd, Cu, Zn y Pb
Oxidación de sulfuros metálicos
M. Vidal et al, (1999)
Río Agrio río Guadiamar Doñana
Diques Río río Guadalquivir Mar
Descontaminación y recuperación
Tramo fluvial de 4.634 ha
62 km de cauce / 400 m ambos márgenes
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
25 de ABRIL de 1998
LA CONTAMINACIÓN
Contaminación Inicial “Vertido” infiltración heterogénea de metales y aguas
ácidas en el suelo y tendencia a la acidificación.
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
LA CONTAMINACIÓN
Contaminación Inicial “Vertido”
Contaminación Secundaria “Secado parcial de lodos” oxidación de los
sulfuros a sulfatos metálicos produciéndose en la superficie del suelo un polvo
blanco soluble y fácilmente trasportadle por el viento.
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
LA CONTAMINACIÓN
Contaminación Inicial “Vertido”
Contaminación Secundaria “Secado parcial de lodos”
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
Contaminación terciaria “Retirada de los lodos” permitió la oxidación en
profundidad de sulfuros que habían penetrado a través de grietas y macroporos
LA CONTAMINACIÓN
2FeS2 + 7O2 + 2H2O => 2Fe 2+ + 4SO42+ + 4H+ (1)
4Fe2+ + O2 + 4H+ => 4Fe3+ + 2 H2O (2)
El Fe3+ formado en la reacción 2 puede hidrolizarse:
Fe3+ + 3H2O => Fe(OH)3 + 3H+ (3)
O puede oxidar a otros residuos de pirita y/o sulfuros metálicos:
FeS2 + 14Fe3+ + 8H2O => 15Fe2+ + Fe2+ +2SO42+ + 16H+ (4)
(M)S + 4Fe3+ 2H2O + O2 => (M)SO4 + 4Fe2+ + 4H+ (5)
Oxidación de sulfuros a sulfatos
Oxidación bacteriana: Thiobacillus ferrooxidans, Thiobacillus thiooxodans
o Leptospirillum ferrooxidans. De 10 a 20 veces más rápida que la oxidación
química.
Oxidación química: Favorecida por la lluvia primaveral, pequeño Ø lodos, y
Fe (III)
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
Fe3+ + 2SO42-+ H+ + 2CaCO3 + 5H2O => Fe(OH)3 + 2CaO4•2H2O + 2CO2 (6)
Presencia de CaCO3 (0.0-19.6 %)
Óxidos férricos (Fed 0.81-1.44 %)
pH (7.2-8.1)
Carbono Orgánico (0.43-1.65%)
Textura (arcillosa-franco arenosa)
Estructura (masiva-bloques)
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
Diferentes tasas de infiltración absorción de metales
Neutralización de la acidez
Precipitación de Fe (III)
Precipitación de sulfatos de Ca “Yeso”
LA CONTAMINACIÓN
COMUNIDAD CIENTÍFICA SOLUCIONES
Universidades y Centros de investigación
Departamento de Microbiología. Universidad de Málaga
Instituto de Agricultura Sostenible. CSIC. Córdoba
Departamento de Agronomía. Universidad de Córdoba
Departamento de Química Física. Universidad de Cádiz
Departamento de Química y Ciencias de los Materiales. Universidad de Huelva
Departamento de Edafología y Química Agrícola. Universidad de Granada
Departamento de Edafología y Química Agrícola. Universidad de Santiago de Compostela
Departamento de Cristalografía, Mineralogía y Química Agrícola. Universidad de Sevilla
Estación Biológica de Doñana, CSIC. Sevilla
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
MEDIDAS ADOPTADAS
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
MEDIDAS ADOPTADAS
2 AÑOS DESPUES – PLAN DE RESTAURACIÓN
Prohibición de actividades agrícolas y ganaderas
Repoblación con árboles y arbustos “Zona Forestal”
Parcelas experimentales “Fitorremediación”
OFICINA TÉCNICA DEL CORREDOR VERDE DEL GUADIAMAR
INMEDIATAS- PLAN DE ACCIONES DE EMERGENCIA
Atenuación de los efectos ambientales
Atenuación de los efectos socioeconómicos
Prevención del riesgo potencial para la salud
Retirada de los lodos
- Maquinaría pesada y manual
Retirada de la vegetación contaminada
- Raíces poco profundas / microfauna
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
PLAN DE ACCIONES DE EMERGENCIA
Retirada suelos contaminados 0-20 cm
Depuración de aguas ácidas retenidas en las
marismas
Adición de materiales de préstamo
Emniendas orgánicas
PICOVER
“Corredor Natural entre
Doñana y Sierra Morena”
Evitar la dispersión y remediar la
contaminación a largo plazo
Recuperación de especies y ecosistemas
de la cuenca en su conjunto
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
PLAN DE RESTAURACIÓN
1. SEGUIMIENTO, VIGILANCIA, CONTROL Y REMEDIACIÓN DE LA
CONTAMINACIÓN GENERADA POR EL VERTIDO MINERO
2. DISEÑO DEL CORREDOR ECOLÓGICO DEL GUADIAMAR
3. RESTAURACIÓN ECOLÓGICA DE LOS ECOSISTEMAS DEL RIO GUADIAMAR
Y SU LLANURA ALUVIAL
4. INTEGRACIÓN DE SISTEMAS NATURALES Y HUMANOS
PLAN DE RESTAURACIÓN-PICOVER
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
I. Estudio de la contaminación del suelo y técnicas de tratamiento de
inmovilización de metales en la cuenca del Guadiamar
II. Evaluación de la contaminación por elementos traza (As, Cd, Cu, Pb,
Zn) de la parte de la cuenca del río Guadiamar, como referencia para la
posible declaración como de suelos contaminados
III. Bases científicas del proyecto de recuperación de suelos
contaminados en la cuenca del río Guadiamar
PLAN DE RESTAURACIÓN-PICOVER
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
I. Técnicas de tratamiento de inmovilización
PLAN DE RESTAURACIÓN-PICOVER
CaCO3 puro
Lodos de depuradora
Tratamiento correctivo de la acidez
Tratamiento inorgánico
Encalado
Compuestos de Fe
Compuestos de Fe + Zeolitas
Tratamiento correctivo orgánico
Estiercol
Compost
Cenizas de combustión de incineradora
Espuma de remolacha azucarera
Zeolitas y bentonitas
Levaduras
Comparación de metales en suelos contaminados (SC) y no contaminados (SNC)
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
mg Kg-1 Lodos SC max SC med SNC
As 3113.5 603.7 127.0 18.1
Cd 29.4 5.7 2.2 0.5
Cu 1993.2 400.8 132.8 42.2
Pb 7996.1 1785.5 370.4 41.8
Zn 7187.0 2235.2 747.9 230.8
Elevada toxicidad As, Cd, Cu, Zn, Pb
Elevada solubilidad As y Zn
Universidad de Granada
II. Evaluación de la contaminación y declaración de suelos
contaminados
PLAN DE RESTAURACIÓN-PICOVER
Orden 18/12/1998 de la Junta de Andalucía: Se estableció el GRADO DE
CONTAMINACIÓN de los suelos en base a los niveles máximos de concentración de As,
Cd, Cu, Pb y Zn
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
NIVELES DE INTERVENCIÓN de metales (μg g-1) en los suelos
Corredor Verde como zonas menos sensibles
Zonas de uso de los ciudadanos como zonas sensibles
PLAN DE RESTAURACIÓN-PICOVER
II. Evaluación de la contaminación y declaración de suelos
contaminados
(Bernal et al. 2007)
4 zonas de
experimentación
20.000 m2
“El Vicario”
20 parcelas
1.000 m2
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
Seguimiento y fitorremediación de los suelos afectados por el vertido de
la mina de Aznalcóllar
Descontaminación de suelos del área de Aznalcóllar mediante acciones de
fitoremediación que impliquen la utilización conjunta de plantas cultivadas y
flora autóctona
III. Bases científicas del proyecto de recuperación de suelos
PLAN DE RESTAURACIÓN-PICOVER
El proyecto de fitorremediación incluyó:
Enmiendas (cal y MO)
Especies tolerante a metales
(acumulación / exclusión)
Evolución sin intervención
Vegetación espontánea
FITORREMEDIACIÓN ACTIVA
ATENUACIÓN NATURAL
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
Brassica Juncea L.
Helianthus annuus L
Lupinus albus L.
III. Bases científicas del proyecto de recuperación de suelos
PLAN DE RESTAURACIÓN-PICOVER
Enmiendas (cal y MO)
Especies tolerante a metales
(acumulación / exclusión)
Evolución sin intervención
Vegetación espontánea
FITORREMEDIACIÓN ACTIVA
ATENUACIÓN NATURAL
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
III. Bases científicas del proyecto de recuperación de suelos
PLAN DE RESTAURACIÓN-PICOVER
Fitoextracción – la acumulación de los metales en las partes
cosechables de las plantas y su eliminación del medio.
Fitoinmovilización – la reducción de la “disponibilidad” de los metales
en el suelo, mediante adsorción, precipitación o quelatación en las raíces o en
la rizosfera.
La fitorremediación se llevó a cabo mediante dos técnicas
Extracción de metales
Limitada por baja producción de biomasa
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
PROYECTO DE FITOEXTRACCIÓN
Brassica juncea L. “mostaza india”
Acumulación de metales
[Metales] : raíces < tallos < hojas “Especie Acumuladora”
NO apropiada para la REMEDIACION DE SUELOS
CONTAMINADOS DE AZNALCOLLAR
Bernal et al. (2007)
PROYECTO DE FITOINMOVILIZACIÓN
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
Lupinus albus L. “altramuz blanco”
Especie autóctona
Leguminosa fijadora de N
Elevada producción de biomasa sin fertilizantes
Carácter exclusor y raíces proteoideas
Resistente a situaciones de estrés / toxicidad
Vázquez et al. (2006-2007)
Contaminantes en el suelo
Efecto tampón en el pH del suelo
Disminución de concentración de contaminantes
- Interacción planta-componentes del suelo
- Absorción
- Disminución de la fracción soluble: As (53%), Cd (89%) y Zn (94%)
Contaminantes en la planta
Momento óptimo de cosecha: máxima exportación de metales ≡ máxima producción de biomasa
Alta producción de biomasa
Disminución de concentración
de contaminantes
Fitoinmovilizador de Contaminantes
Apropiada para la REMEDIACION DE SUELOS
CONTAMINADOS DE AZNALCOLLAR
Plantas productoras de biomasa
Identificación de especies autóctonas con capacidad de hiperacumulación
Microorganismos promotores del crecimiento vegetal
Mecanismos de tolerancia a metales
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
Cultivos
Hidropónicos
Macetas con ≠ sustrato
Campo “El Vicario”
III. Bases científicas del proyecto de recuperación de suelos
PLAN DE RESTAURACIÓN-PICOVER
Cultivos
Hidropónicos
Macetas con ≠ sustrato
Campo “El Vicario”
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
Helianthus Annuus Lupinus albus L.
III. Bases científicas del proyecto de recuperación de suelos
PLAN DE RESTAURACIÓN-PICOVER
Plantas productoras de biomas
Girasol y atramuz: acumulación de metales en parte aérea > niveles de 1000 µg g-1
de peso seco “Plantas Hiperacumuladoras”
Identificación de especies autóctonas con capacidad de
hiperacumulación
Quinoa, avena y tifa: elevada producción de biomasa y niveles de acumulación
metálica “Interés potencial”
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
Typha dominguensis Avena sterilis Chenopodium
III. Bases científicas del proyecto de recuperación de suelos
PLAN DE RESTAURACIÓN-PICOVER
Plantas productoras de biomas
Girasol y atramuz: acumulación de metales en parte aérea > niveles de 1000 µg g-1
de peso seco “Plantas Hiperacumuladoras”
Microorganismos promotores del crecimiento vegetal
Selección de diferentes cepas de bacterias rizosféricas tolerantes a metales de la zona
contaminada Inóculo en estudios posteriores
“Pseudomonas Fluorescens y Bacillus Subtilis”
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
III. Bases científicas del proyecto de recuperación de suelos
PLAN DE RESTAURACIÓN-PICOVER
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
Mecanismos de tolerancia a metales
Girasol, tabaco, garbanzo y maiz Mecanismos bioquímicos de tolerancia
“ fitoquelantinas, compuestos fenólicos, isoflavonoides”
III. Bases científicas del proyecto de recuperación de suelos
PLAN DE RESTAURACIÓN-PICOVER
Microorganismos promotores del crecimiento vegetal
Selección de diferentes cepas de bacterias rizosféricas tolerantes a metales de la zona
contaminada Inóculo en estudios posteriores
“Pseudomonas Fluorescens y Bacillus Subtilis”
CONCLUSIONES
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
Tras las labores de limpieza, el uso combinado de enmiendas (calizas, orgánicas y
inorgánicas) permitió adecuar las condiciones del suelo para el crecimiento vegetal
La introducción de plantas y microorganismos adecuados facilitó la recuperación
de suelos y los procesos de fijación de metales “fitoinmovilización” dando como
resultado la restauración ambiental del Corredor Verde del Guadiamar
La colaboración entre las Administraciones publicas y la Comunidad Científica
evitó una auténtica catástrofe medioambiental
REFLEXIONES
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
Los científicos pusieron su conocimiento al servicio de los ciudadanos devolviendo de
este modo parte de lo que la sociedad les había aportado
En minería, las cuentas hay que hacerlas a largo plazo y teniendo en cuenta las
características geológicas del terreno, la prevención de los riesgos, el cierre de la
actividad y en definitiva la parte ambiental
¿Qué efectos tendrá la contaminación del acuífero aluvial del río Agrio?, ¿y los pozos
de agua contaminados por el vertido?
¿cómo afecta a los seres vivos la acumulación de los metales tóxicos biodisponibles,
debida al efecto de la cadena trófica?
¿Qué va a pasar con aguas ácidas y vertidos que alberga la corta Aznalcóllar?
Desgraciadamente, Aznalcóllar no fue un ejemplo de actuación para otros episodios de
contaminación e incluso en el Corredor del Guadiamar el peligro persiste
RESPONSABILIDADES
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
Noviembre de 2004 la Sala 3ª del Tribunal Supremo condenó a Boliden-Apirsa al
pago de unos 27.800 millones de pesos en concepto de indemnización por los
daños causados
El Alto Tribunal de Justicia de España (Diciembre de 2011), eximió a la empresa
Boliden-Apirsa de pagar los 55.530 millones de pesos que conllevó el vertido
tóxico de las minas de Aznalcóllar en 1998
La empresa Boliden continúa sin hacer frente a los costes millonarios de una
rehabilitación que finalmente pagaran entre todos los españoles.
Entramado Jurídico y a la ausencia de leyes claras que ponen al medio
natural en peligro y ante episodios de este tipo cuando deberían dejar claro que
“quien contamina paga”
AZNALCÓLLAR Universidad Andrés Bello
BIORREMEDIACIÓN Y
GESTIÓN AMBIENTAL EN
PASIVOS MINEROS
Gracias por su atención
Delia Rodríguez Oroz
Recommended