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La minería y la contaminación ambiental - 1/2
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La minería y la contaminación ambiental

La minería y la contaminación ambiental

 

 

La minería y la contaminación ambiental

 

 

Texto: R. Oyarzun y P. Higueras
Fuente: www.ucm.es

 

 

La contaminación ambiental por la actividad minera. 

 

Como la actitud natural en el ser humano es casi siempre la de solucionar los problemas por eliminación de los mismos, proponemos aquí el siguiente ejercicio mental: pensemos por un instante que sería de nuestra vida cotidiana si eliminásemos la actividad minera. Entre muchos ejemplos (y sólo señalaremos los relacionados con los denominados metales pesados), los edificios se vendrían abajo (eliminamos el acero), no podríamos tener acceso a la electricidad (eliminamos los cables de cobre), los coches no se podrían fabricar (eliminamos el acero, el aluminio, el cobre), las baterías y pilas serían inviables (eliminamos el plomo, el níquel, el cadmio, el mercurio), los aparatos electrodomésticos no existirían (eliminamos el acero, el cobre), y lo mismo vale para el material científico y médico. 

No cabe duda que la minería constituye un riesgo ambiental, pero no por esto, vamos a eliminarla sin más. Alternativamente, se puede trasladar la actividad minera a otros países, normalmente a los más pobres, pero esto, de alguna manera, implica grandes dosis de "hipocresía ambiental". 

Existen soluciones para estos problemas ? sí, definitivamente las hay, porque hoy por hoy existe una tecnología que permite minimizar el riesgo ambiental derivado de la actividad minera. Existen legislaciones, y sobre todo, hoy en día, existe una genuina voluntad por parte de las grandes compañías mineras internacionales de "hacer las cosas bien". 

 

Intentaremos en este capítulo estudiar el grado de "peligrosidad" de los metales liberados al medioambiente, y señalaremos algunas de las consecuencias (ambientales, salud humana) que se derivan de las diferentes interacciones. También insistiremos en algunos casos en el tema de especiación, ya que éste es un concepto clave para estimar la peligrosidad real de un determinado contaminante.


Primero analizaremos el tema bajo una perspectiva amplia, para luego concentrar nuestros esfuerzos en cuatro elementos químicos concretos, que por su "bien ganada mala reputación", merecen un tratamiento específico. Nos referimos al arsénico, plomo, mercurio, y cadmio.

Finalmente queremos señalar que el enfoque de este capítulo estará centrado (aunque no exclusivamente) en las interacciones entre la actividad minera (minería propiamente dicha y metalurgia) y los sistemas acuáticos (fluviales, lacustres, estuarinos, y marinos). La razón es simple: 1) el medio acuoso es esencial para que los cationes puedan ser solubilizados; y 2) el medio acuático actúa como un "dispersante" natural de los contaminantes. Así, mientras en un sistema árido los contaminantes tienden a quedar retenidos "in situ", en regiones húmedas, éstos serán rápidamente incorporados a los suelos, para pasar por lavado total o diferencial a las aguas subterráneas, ríos, lagos, o mares, extendiendo así el problema.

 

 

Metales pesados

Se habla mucho de los metales pesados, sin indicarse sin embargo, qué son, y específicamente, el cómo y por qué son peligrosos. Se denomina metales pesados a aquellos elementos químicos que poseen un peso atómico comprendido entre 63.55 (Cu) y 200.59 (Hg), y que presentan un peso específico superior a 4 (g cm-3). Cabe destacar que en esta categoría entran prácticamente todos los elementos metálicos de interés económico, por tanto, de interés minero.

Lo que hace tóxicos a los metales pesados no son en general sus características esenciales, sino las concentraciones en las que pueden presentarse, y casi más importante aun, el tipo de especie que forman en un determinado medio. Cabe recordar que de hecho los seres vivos "necesitan" (en pequeñas concentraciones) a muchos de éstos elementos para funcionar adecuadamente. Ejemplos de metales requeridos por el organismo incluyen el cobalto, cobre, hierro, hierro, manganeso, molibdeno, vanadio, estroncio, y zinc. El caso del hierro es notable entre éstos, siendo vital para la formación de hemoglobina.

Todos los metales pesados se encuentran presentes en los medios acuáticos (el agua químicamente pura no existe en la naturaleza), aunque sus concentraciones (en ausencia de contaminación) son muy bajas. Los metales pesados se encuentran en estas aguas como coloides, partículas minerales (sólidos en suspensión), o fases disueltas (cationes o iones complejos). Las formas coloidales suelen dar lugar a la formación de hidróxidos, mientras que las partículas sólidas incluyen una gran variedad de minerales. Las fases disueltas pueden a su vez ser capturadas por adsorción o absorción en arcillas o hidróxidos. Adicionalmente, los compuestos orgánicos pueden constituir fases con gran capacidad de captura de cationes metálicos, que en ocasiones dan lugar a fases extremadamente tóxicas (p.ej., metilmercurio: CH3Hg).

A su vez la química del sistema acuoso regula las tasas de adsorción-absorción en el sistema agua-sedimento. La adsorción remueve el metal de la columna de agua; la desorción lo incorpora nuevamente a ésta. Los parámetros que regulan el sistema son: la salinidad, el potencial redox (Eh), y el pH:

Un incremento de la salinidad conlleva una competencia, entre metales pesados y metales grupos I y II, por los sitios de ligazón (p.ej., espaciado interlaminar en las arcillas), lo que se traduce en la expulsión de los metales pesados, y su devolución a la columna de agua. 


Un incremento del Eh genera la inestabilidad de los compuestos reducidos (p.ej., sulfuros), poniendo el metal en solución. 
Un decrecimiento del pH tiene dos efectos: 1) induce la disolución de compuestos metal-carbonato (p.ej., cerusita: PbCO3); y 2) aumenta la solubilidad de los metales disueltos. 


El decrecimiento del pH puede ligarse directamente a la serie de fenómenos físico-químicos que se derivan de la oxidación de especies sulfuradas (particularmente la pirita: FeS2). La consecuencia directa es la formación del denominado drenaje ácido. El sistema se encuentra así fuertemente regulado por: 1) las cantidades iniciales de pirita en el yacimiento (de sulfuros o carbones piritosos) o la escombrera (mineral dump); 2) por la presencia de bacterias oxidantes (p.ej., T. ferrooxidans); y 3) los niveles de oxígeno.

 

 

 

Límites de toxicidad

La Agencia de Protección Ambiental (EPA) de los Estados Unidos ha determinado una serie de límites para las concentraciones de metales pesados. Por encima de éstos los metales pueden causar graves trastornos en los eres vivos, y finalmente ocasionar la muerte. A continuación mostraremos dichos límites en distintos medios y las dosis máximas para la ingesta en los humanos.


1) Vida acuática en sistema de agua dulce (ríos lagos):

Metal

Dureza del agua (mg/l)

Límite máximo (μg/l)

As

 

50

Be

 

130 (+)

Cd

50

0.66 (*)

 

150

1.10 (*)

 

200

2.00 (*)

Cu

50

6.50 (*)

 

150

12.00 (*)

 

200

21.00 (*)

Hg

 

0.012 (*)

Ni

50

56.00 (x)

 

150

96.00 (x)

 

200

160.00 (x)

Pb

50

1.30 (*)

 

150

3.20 (*)

 

200

7.70 (*)

Zn

50

180.00 (#)

 

150

320.00 (#)

 

200

570.00 (#)

+: concentración promedio por 1 hora; x: concentración promedio en 24 horas; 

*: concentración promedio en 4 días; 

#: niveles que no pueden excederse en ningún lapso de tiempo.

 

 

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