20 Oct
Introducción: Efectos Hidrológicos de la Minería
Los efectos hidrológicos que pueden provocar las explotaciones mineras se presentan bajo dos facetas principales: sobre las aguas subterráneas y sobre las aguas superficiales.
Estos impactos se resumen en:
- Disminución de la calidad del agua.
- Daños ecológicos.
- Deterioro del paisaje.
Impacto en las Aguas Subterráneas
La apertura de huecos en lugares donde los niveles freáticos son poco profundos puede provocar una modificación de los niveles piezométricos y, además, una alteración de la calidad de las aguas.
Modificación del Nivel Piezométrico
El colapso de los huecos subterráneos y el efecto que tienen los hundimientos y la subsidencia inducidas en todo el entorno de las excavaciones producen siempre complejas interconexiones entre los sistemas hidrológicos superficiales y subterráneos.
En muchas minas, durante la operación, se aplican diferentes sistemas de drenaje con el fin de garantizar la estabilidad de los taludes, hacer viables las diferentes labores con los equipos mineros y prevenir el hinchamiento.
Una técnica de corrección es la conocida como de barreras o pantallas hidráulicas, que consiste en impedir el flujo de agua subterránea hacia el hueco excavado mediante la impermeabilización de una parte del macizo rocoso (materiales utilizados: hormigón, suspensiones arcillosas, hasta 60 m de profundidad).
Alteración de los Niveles Piezométricos por la Extracción de Áridos (Arenas y Gravas)
El nivel piezométrico se eleva aguas abajo y se abate aguas arriba. Tras la colmatación, se produce un rebajamiento del nivel freático aguas debajo de la explotación, lo que puede desembocar en la desecación de pozos y manantiales próximos, así como en la alteración del régimen de cultivos o vegetación y riesgos de hundimientos.
Contaminación del Agua Subterránea
La contaminación de acuíferos por las actividades mineras está directamente relacionada con la evacuación de las aguas de las explotaciones y con el tratamiento de los minerales. Las causas de contaminación incluyen:
- La presencia de escombreras que contienen materiales oxidables, lo que puede inducir una contaminación superficial.
- La extracción de materiales que cubren y protegen a las aguas subterráneas.
- Contaminación orgánica como consecuencia del vertido incontrolado de residuos tóxicos urbanos o industriales en huecos abandonados y aceites de maquinaria.
- Relleno para el sostenimiento de huecos.
En muchos casos, la contaminación de las aguas subterráneas supone un impacto terminal (no es factible la descontaminación del acuífero), bien por las características intrínsecas de la zona o por las particularidades de la contaminación. Los tratamientos empleados son físicos, químicos y bacteriológicos.
Impacto en las Aguas Superficiales
La alteración comienza en el momento en que se modifica la red de drenaje natural para evitar la entrada del agua en las explotaciones o para el depósito de estériles.
Erosión, Turbidez y Sedimentación
Las nuevas canalizaciones y cauces se realizan dejando superficies de roca desnuda sobre las que el agua puede actuar erosionándolas. El aumento de la turbidez dificulta la penetración de la luz y reduce la función de fotosíntesis. Además, si las partículas son gruesas, puede producirse una sedimentación continua que provoque el aterramiento de los canales y presas.
Elevación de la Temperatura del Agua
La elevación de temperatura, como consecuencia de la irradiación solar y la temperatura ambiente del aire, modifica la fauna acuática en beneficio de las especies más tolerantes (mueren las de mayor valor ecológico) y disminuye el ritmo de saturación de oxígeno disuelto.
Contaminación Química y Estándares de Calidad
La contaminación química se produce generalmente por la disolución de determinados compuestos solubles que constituyen las rocas y por los cambios de pH originados por la oxidación de la pirita.
Para medir los Estándares de Calidad, las muestras se recogen en distintos puntos del curso fluvial: aguas arriba (para establecer la línea base antes de la actividad minera) y aguas abajo (para evaluar la capacidad autodepuradora después del foco de vertido).
Características de las Aguas Generadas por la Actividad Minera
Las aguas generadas se clasifican según su potencial de solubilización:
Aguas Alcalinas o con Bajo Potencial de Solubilización
Se producen en las explotaciones mineras cuando las filtraciones desde la superficie o desde acuíferos suprayacentes circulan a través de materiales calizos y dolomíticos. Algunas aguas alcalinas contienen altas concentraciones de Fe, que tras su oxidación e hidrólisis pueden llegar a cambiar el drenaje a ácido. Son comunes en minas subterráneas.
Aguas Ácidas o con Alto Potencial de Solubilización (Drenaje Ácido de Mina)
Se generan cuando los yacimientos son de carbón, sulfuros metálicos o de uranio y quedan expuestos a la meteorización grandes cantidades de minerales sulfurosos. Se necesita de condiciones aerobias. Los factores que influyen son: pH, cantidad de oxígeno en la superficie de la pirita, morfología de los minerales sulfurosos, temperatura y humedad.
Técnicas Preventivas y de Predicción del Drenaje Ácido
Técnicas Preventivas de Formación de Aguas Ácidas
Estas técnicas se dividen en tres categorías principales:
- Métodos de Barrera: Intentan aislar la pirita de los elementos meteorizantes o del sistema de transporte hidrológico.
- Ejemplos: Revegetación de los terrenos, aislamiento del agua, aislamiento del oxígeno.
- Métodos Químicos: Modifican la composición de las soluciones de agua en los materiales rocosos y limitan las posibilidades de reacción.
- Ejemplos: Adición alcalina (hidróxido sódico, caliza, cal, carbonato sódico).
- Métodos de Inhibición Bacteriana: Rompen el proceso de oxidación cíclico catalizado biológicamente.
- Ejemplos: Surfactantes aniónicos y los ácidos orgánicos, como el Sodio Lauril Sulfato (SLS).
Técnicas de Predicción de Formación de Aguas Ácidas
Se utilizan diversos estudios para predecir cuantitativamente la calidad de los drenajes:
- Estudios mineros regionales (extrapolación de datos).
- Modelos geológicos y paleoambientales (examinan las condiciones de deposición de los minerales sulfurosos).
- Ensayos estáticos geoquímicos (comparan la capacidad de generar y la de consumir ácido).
- Ensayos cinéticos geoquímicos (evalúan la toxicidad).
- Modelos matemáticos (predicen cuantitativamente la calidad de los drenajes).
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