Los 7 principales errores en la predicción del impacto ambiental de la minería en la calidad de las aguas

En el año 2006, Kuipers J. y Maers A. publicaron el estudio Comparison of Predicted and Actual Water Quality at Hardrock Mines – The reliability of predictions in Environmental Impact Statements (Comparativa de la calidad de agua predicha y la real en minería de roca – La fiabilidad de las predicciones en evaluaciones de impacto ambiental), basado en los datos de 25 operaciones mineras en EEUU. Las conclusiones fueron que en esas operaciones se cometieron muchos errores, hasta el punto de cuestionar la fiabilidad de las predicciones. El 89 por ciento de las minas que tuvieron drenaje ácido –lo tuvieron un 36 por ciento del total a la fecha del estudio– habían sido predichas en los estudios preoperacionales como de bajo potencial de generación de acidez. Asimismo, el 42 por ciento de las que tuvieron problemas por lixiviabilidad de metales habían sido predichas como de baja probabilidad de lixiviación de metales que pudiera comprometer los estándares ambientales.

Los errores encontrados se agrupaban en tres categorías:

  • Caracterización hidrológica errónea
  • Caracterización geoquímica errónea
  • Consideraciones erróneas en las medidas de mitigación (preventiva o correctiva).

Pese al tiempo transcurrido desde entonces, se siguen produciendo errores en los mismos ámbitos. Esto es lo que en Congeo y Toro Mining Consultants consideramos que es el top 7 que nos podemos encontrar hoy en día.

 

  1. Número insuficiente de muestras

La primera causa de que se incumplan las previsiones de los estudios de impacto ambiental es un número insuficiente de muestras y de ensayos en lo que serán residuos mineros depositados en desmonteras (escombreras), relaveras o como backfill, o de los materiales que quedarán expuestos en un tajo abierto. Las muestras deben ser representativas de las distintas unidades geológicas, litológicas y de alteración, tanto de mena como de ganga.

No es infrecuente encontrar proyectos mineros de minería metálica en los que para evaluar el recurso geológico en términos económicos se analizan miles de muestras, mientras que la caracterización ambiental del residuo minero se resuelve con unas pocas. ¿Acaso la caracterización ambiental no requiere también de precisión y de evaluar la más que probable variabilidad dentro del yacimiento?

Surgen aquí otras preguntas. ¿Cuántas muestras? ¿Cómo usar esas muestras en determinar tipos y volúmenes de materiales?

Para minería metálica con presencia de sulfuros, una referencia habitual es la siguiente tabla, recogida en el Prediction Manual for Drainage Chemistry from Sulphidic Geologic Materials (MEND, 2009), aplicable para muestreos sin información previa:

 

Que está recogida también en la siguiente gráfica (SRK 1989):

 

Otra opción válida sería aplicar la geoestadística, de uso común en la evaluación del recurso geológico, también al muestreo ambiental.

 

  1. No tomar en cuenta la hidroquímica (sitios análogos y línea base ambiental)

La calidad actual de las aguas puede aportar mucha información en relación con la interacción entre los materiales geológicos, el suelo y el agua. Con los límites de cuantificación que pueden alcanzar los laboratorios actualmente, el análisis de manantiales y drenajes puede dar indicios de los metales presentes en el subsuelo, además de que es indispensable para establecer la línea base ambiental (cuál es la situación real del entorno antes de que se realice el proyecto).

En el caso de que exista minería histórica ya presente en el sitio o a cierta distancia pero sobre mismos materiales geológicos, la información que nos puede aportar el análisis de las aguas relacionadas con esos sitios análogos tiene menos incertidumbres que predecir calidades de agua basadas en ensayos en laboratorio sobre muestras de roca o testigo de sondeo.

Un error habitual en los muestreos de aguas, igual que en el de las rocas, es un número insuficiente de muestras. Los parámetros en las aguas varían estacionalmente e incluso en períodos de tiempo más cortos, en función de las condiciones hidrológicas. Hay incluso parámetros afectados por las condiciones rédox, sobre las que ejercen influencia la actividad biológica –afectada por el ciclo día-noche– y la luz. Esto implica que algunos parámetros pueden sufrir incluso variaciones dentro de un mismo día. No pretendemos que en todos los casos se realicen muestreos diarios, pero si se quiere tener una buena línea base ambiental o utilizar una buena base de datos hidroquímicos para predicción de calidad de aguas no basta con muestreos puntuales o estacionales (trimestrales/semestrales).

 

  1. Creer que solo hay lixiviación de metales cuando hay sulfuros o aguas ácidas

Una de las creencias más frecuentes es que solo la minería metálica, y en concreto aquella que tiene sulfuros que generan aguas ácidas, puede impactar las aguas con liberación de metales (incluimos aquí también semimetales). Sin embargo, la posibilidad de lixiviación de metales no depende del tipo de minería, sino de la interacción entre los materiales geológicos y las aguas.

Así, puede haber contaminación de metales en aguas no ácidas. Puede haber contaminación de metales en canteras de agregados/áridos (si hay metales en la roca). Puede haber contaminación de metales (tanto por generación de aguas ácidas como de otro tipo) en obra civil con movimientos de tierra. Y hay ejemplos de casos que han supuesto grandes impactos, y también ejemplos de tratamientos de agua muy costosos, incluso más que si hubiesen sido aguas ácidas.

La suposición de que el único impacto significativo se debe a las aguas ácidas originadas por sulfuros nos lleva al siguiente error.

 

  1. Fiarlo todo al ABA (Balance ácido-base)

El ABA es un tipo de ensayo que analiza el balance ácido-base de la muestra de roca a partir de su contenido en azufre o sulfuros y de una valoración del potencial de neutralización presente en la propia muestra (por ejemplo, por presencia de carbonatos). Fue un ensayo creado para el caso concreto de minería de carbón con presencia de piritas. Los enfoques basados únicamente en los ensayos ABA son insuficientes por su elevada incertidumbre para otros tipos de yacimientos y por no predecir lixiviabilidad de metales. Y sorprende cómo incluso grandes operaciones mineras se centran casi exclusivamente en él para evaluar impactos u opciones de cierre.

No queremos decir aquí que no se deba realizar el ensayo ABA, sino que se debe acoplar con otros ensayos y fuentes de información para reducir incertidumbres. Y, sobre todo, tener muy en cuenta la información mineralógica (existente incluso desde la fase de exploración) y el modelo conceptual hidrológico (incluidos vectores de transporte y receptores).

En la siguiente figura se muestran las distintas fuentes de información disponibles. El uso de varias de ellas de un modo interativo reduce incertidumbres y mejora la predicción.

Adaptado del Wheel Approach de Morin and Hutt (1998)

 

 

  1. Utilizar factores de escalamiento entre laboratorio y la escala real con un sesgo optimista

Un factor de escalamiento es la corrección que se realiza para tener en cuenta que las condiciones de los ensayos de laboratorio no son las mismas que las reales en campo. Es habitual encontrar estudios donde las predicciones se basan en los resultados de ensayos de laboratorio a los que se les aplican factores de escalamiento para reducir las velocidades de liberación de metales en uno o dos órdenes de magnitud (50 o 100 veces), basándose en suposiciones generalizadas y no consensuadas en el mundo científico.

Un error típico es corregir la temperatura en climas fríos, puesto que la temperatura en campo durante buena parte del año es menor que la del laboratorio, por lo que las reacciones de liberación de metales deberían ser más lentas. Sin embargo, la temperatura del aire no es la que hay en el interior de una desmontera o de una relavera (como tampoco la temperatura del suelo es la misma que la del aire). Más aún si se tiene en cuenta que las reacciones de oxidación en el interior de depósitos de residuos mineros generan calor.

Las publicaciones comparando resultados de calidad de agua en ensayos de laboratorio con las calidades reales en escala real de campo son escasas. Morin K. (Mine Drainage Assessment Group) postula que el factor de escalamiento para trasladar los resultados al campo está entre un 5 y un 60 por ciento de las tasas de liberación de metales obtenidas en laboratorio, que es un factor mucho más conservativo que los que se pueden encontrar en algunos estudios de impacto.

 

  1. Inadecuada caracterización hidrológica

Una buena caracterización hidrológica es fundamental para evaluar la influencia que la estacionalidad climatológica, principalmente en cuanto a las precipitaciones y su infiltración, tiene en la liberación y transporte de posibles contaminantes que pueden ser acumulados dentro de las desmonteras durante las épocas más secas. La utilización de valores de precipitación promedios anuales no tiene en cuenta esa variabilidad.

 

  1. Obviar la influencia de los factores físicos: una adecuada gestión y diseño de los depósitos de residuos mineros

Incluso aunque una caracterización de nuestros residuos mineros muestre un potencial de generación de aguas ácidas y/o contaminación con metales, esto no se producirá si se realiza un diseño y gestión adecuada de las instalaciones de los residuos mineros.

A veces se aplican medidas de mitigación que suelen ser menos efectivas en el campo de lo que teóricamente se predice, como puede ser la mezcla con materiales neutralizantes como la caliza. El principal motivo es que la mezcla en tamaños gruesos dista de ser perfecta. Otras son el cubrimiento de los depósitos de residuos mineros una vez han sido finalizados.

Otras veces no se consideran medidas que pueden ser muy efectivas como prevención. Por ejemplo, el depósito de los residuos mineros en tongadas compactadas (bottom-up, paddock dumping), lo que evita corrientes de aire dentro de la desmontera (que son las que oxidan el mineral, pudiendo liberar acidez, si la hay, y metales). O bien técnicas mixtas de vertido libre alternando con alguna capa compactada. Son pocas las operaciones mineras que realizan una evaluación riesgos-costes de las distintas técnicas de deposición de los residuos mineros y lo incluyen en su estudio de impacto ambiental.

 

En Congeo y Toro Mining Consultants abogamos por una adecuada caracterización ambiental de los proyectos mineros, priorizando las medidas preventivas sobre las correctivas. Es la garantía de que no se producirá una transferencia más o menos oculta de costes ambientales en el largo plazo de la operación minera a la sociedad.

 

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