los puntos de muestreo, las escombreras y los sectores de la

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Aprobado por Resolución Nro. 0916/10-R-UNPA

"ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE LA SALIDA Y LA DESCARGA DEEFLUENTES PROVENIENTES DE LAS MINAS DE CARBÓN DE

RÍO TURBIO - SANTA CRUZ".

Mst. Ing. Alba Lucía Caballero

Docente Investigador UNPA

[email protected]

Universidad Nacional de la Patagonia Austral

Unidad Académica Río Turbio

Río Turbio, Febrero de 2009

RESUMEN

En una explotación subterránea, tal como la practicada en la mina de carbón de Río Turbio,los efluentes de agua residual descargados al medioambiente pueden provenir, entre otrasfuentes, de los equipos usados en los laboreos mineros, de las conexiones de galerías conacuíferos y de las filtraciones ya sean estas naturales o a través de sectores colapsadospertenecientes a minas antiguas.

Los estudios más conocidos realizados en Río Turbio se han concentrado en el análisis de lacalidad de aquellos efluentes minero industriales descargados directamente a los caucessuperficiales, asociando dicha calidad a la del agua de mina. Sin embargo la mayoría de ellosno están constituídos por las descarga de un solo sector sino por la confluencia de corrientesprovenientes de sectores muy diferentes.

En el presente trabajo se han identificado las salidas de agua de mina de la única mina enexplotación y de aquellas que se dejaron de explotar, se las ha caracterizado estadísticamente,estableciendo semejanzas y diferencias entre ellas y finalmente se las ha comparado con lacalidad del agua descargada constituída por corrientes conocidas

Se ha podido extraer una serie de conclusiones importantes que tipifican el agua de salida delas mina frente a la de las descargas lo que ha permitido plantear un sencillo tratamiento parasu recuperación y utilización con fines industriales.

Palabras Claves: Agua de mina / análisis comparativo/ metales pesados / drenaje ácido / estadística descriptiva.

mailto:[email protected]

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INTRODUCCIÓN

El consumo de agua en la minería suele ser uno de los temas más cuestionados relacionadoscon esta actividad puesto que existe la idea, fundamentada por la mala práctica tradicional,que toda agua extraída de la naturaleza para ser usada en los laboreos mineros retorna a lamisma con una carga de contaminantes que la inhabilita para cualquier uso.

Permanentemente se relaciona el agua proveniente de la mina con efluentes muy caudalososde pH bajo (Elevada acidez) y una alta carga de contenido metálico disuelto que descarga alos cursos en una proporción tal que pueden alterar la calidad del mismo varios kilómetrosaguas abajo. Ello no siempre suele ser así y a veces los efluentes voluminosos de un complejominero suelen provenir de otros sectores y no del interior de una mina cuyas descargas ni sontan caudalosas ni tienen un régimen continuo ni son descargados a los cursos en forma directasino que confluyen con descargas provenientes de otros sectores que pueden alterar la calidadfisicoquímica de aquellas.

Se han realizado varios estudios sobre las calidades de aguas de uno o varios efluentes delsector minero industrial del carbón: IDEMSA, 1988; INA, 1999; Caballero A. 2007;Caballero A. 2008 como así también de aquellos cursos superficiales afectados por laactividad minera: Fundación Patagonia Natural, 1992; Nicolli y Merino 1993; SEGEMAR,2007, Serman & asociados s.a, 2008; pero se ha encontrado solo uno, de los más recientes,que ha informado calidades de aguas de salida de la bocamina,PASMA II (2004) en funciónde analizar el impacto de éstas descarga sobre el curso del arroyo San José y del Río Turbio.

No obstante lo expresado existe la necesidad de diferenciar la calidad del agua tal cual sale demina con la del efluente que la descarga teniendo en cuenta dos aspectos: Primero que dichosdrenajes no llegan en forma directa a los cursos superficiales sino que lo hacen en formaindirecta luego de recorrer uno o varios kilómetros y segundo considerando el hecho que ladescarga no se hace en forma individual sino que van mezcladas entre ellas y/o con aguasprovenientes de otros sectores.

En el estudio sobre la evaluación del impacto de los efluentes mineros industriales (CaballeroA, 2008) se ha determinado mediante un modelo matemático que tiene en cuenta la calidad(Fundamentalmente el contenido metálico), el caudal y la forma de descarga; que el impactoocasionado en el curso superficial por aquellas descargas que contienen aguas de mina es bajofrente a las producidas por otras provenientes de otros sectores. En dicho estudio se plantea laimportancia de caracterizar la calidad del agua en la bocamina a fin de establecer eltratamiento más conveniente para que pueda ser recirculada y usada como agua industrial.

Teniendo en cuenta lo expresado en el párrafo anterior se ha diseñado un muestreo de agua demina con el objetivo de caracterizar las mismas mediante un análisis estadístico y comparar lacalidad de salida de éstas con la del efluente que finalmente las conduce al curso superficial. La selección de variables se hizo teniendo en cuenta los indicadores típicos de calidad de aguadefinidos por un adecuado marco teórico. Las muestras fueron analizadas por un laboratoriocon certificación ISO 9001 y el tratamiento estadístico de los datos que permitió sacar lasconclusiones, se hizo mediante la aplicación del software XLSTAT ®.

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1. MARCOS DE REFERENCIA

1.1 MARCO HISTÓRICO

Existen numerosos estudios realizados sobre la calidad de agua superficial a lo largo de lacuenca del río Turbio - río Gallegos y sobre la calidad de efluentes minero industriales delcarbón

Entre los primeros se puede mencionar el realizado en el marco de la tarea dos del proyectoPASMA II donde se efectuó un monitoreo a lo largo de la cuenca del río Turbio y los valoresobtenidos fueron contrastados por los autores con los estándares de calidad de agua, parabebida humana y protección de la vida acuática establecidos en el código de minería (Ley24.585).Como conclusión de éste trabajo se afirma que los contenidos de metalesaluminio(Al), cobre (Cu), manganeso (Mn), plomo (Pb) , zinc (Zn) y nitritos superaron loslímites establecidos por la normativa vigente.

Por otra parte, en la caracterización de fuentes de contaminación de origen minero realizadoen la Cuenca carbonífera de Río Turbio a partir de la tarea cuatro del proyecto PASMA II, lacomparación de los datos analíticos obtenidos de aguas de mina1 y los objetivos de Calidad deAgua de Estándares Ambientales2 ha revelado concentraciones de parámetros que excedenuno o más de dichos estándares. No obstante se afirma que en muestras provenientes de minasabandonadas (Mina N°2 muestra LR-S1-08AM y mina N°4 muestra LR-S1-18AM) no seencontraron contenidos metálicos por encima de lo normal. En el mismo trabajo se presentauna tabla con valores de Al, Cu, Fe Mn, V, Zn de dos muestras, una proveniente de efluentesde la central térmica y otra de la mina en explotación N° 5, que exceden varios de losparámetros de comparación.

En ninguno de los trabajos mencionados se especifica si el contenido metálico determinadocorresponde exclusivamente a la matriz agua (Metales totales disueltos) o al contenidometálico total recuperable (Totales disueltos más totales recuperables).

Como referencia más actual, en el ICT1-UNPA“Diferenciación de efluentes mineroindustriales del carbón y poblacionales mediante el uso de la estadística multivariada”(Caballero A., 2008) se afirma que:

Efluentes minero industriales proveniente del interior de mina, ya sea en formadirecta (Mina 5 y chorrillo ubicado frente a Usina); o en forma indirecta mezcladocon el efluente de talleres centrales (Mina 2- Mina 4) se caracterizan por valores muyaltos o altos de calcio, dureza, conductividad y alcalinidad….Además se distinguenpor poseer valores por debajo de la media global de sólidos totales, y metales (Plomo,cinc, hierro, cobre y manganeso).

1 En éste caso se le llama agua de mina, no solo a la proveniente de las minas en explotación y abandonadas sinoque se incluye efluentes provenientes de la Planta Depuradora de carbón y de la Central Térmica

2 Fuente de agua para bebida humana y protección de la vida acuática de ley 24.585 y normativa del BancoMundial para la descarga de efluentes metalíferos

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En el Informe expuesto se aclara que los contenidos metálicos corresponden al totalrecuperable (Es decir disueltos y en suspensión) y que la discretización por rango de variaciónde variables se realizó sobre los datos obtenidos de todos los efluentes industriales, por lo quelas modalidades (Muy alto, alto etc.), están basadas en los máximos y mínimos determinadosen todas las muestras y no en valores límites de vuelco de las legislaciones ni en límitesadmisibles.

Finalmente en el Informe científico técnico “Valoración del impacto de efluentes mineroindustriales del carbón en el arroyo San José” (Caballero A. 2009) se ha realizado ladeterminación en dos campañas de parámetros fisicoquímicos corrientes y de metales pesadosde efluentes mineros industriales en los puntos de vuelco del curso del arroyo y sucomparación con los límites establecido por la provincia de Santa Cruz ( Ley 2658), losNiveles guía argentinos de calidad de agua ambiente (Agua de riego y bebida de ganado) ylos Niveles guía de la ley de protección Ambiental Nº 24.585 (Protección de vida acuática,bebida humana y de mamíferos).

De éstas comparaciones se infiere que los contenidos de metales disueltos de efluentes queprovienen del interior de minas en el punto de descarga (Varios kilómetros aguas abajo de lasalida) no poseen contenido metálico total disuelto ni total recuperable que escape a losvalores de vuelco de la ley provincial mientras que en la comparación de dichos valores conlos establecidos para agua potable, vida acuática y bebida de ganado de la ley de protecciónambiental (Que no especifica si son valores totales disueltos o totales recuperables), algunosvalores totales recuperables , tales como el Hg, Zn, Cr y Cd del efluente de mina 5 sobrepasanel límite estipulado para la vida acuática.

Finalmente en el informe Técnico N°2 presentado a la empresa YCRT (Caballero A.) seplantea la necesidad de analizar la calidad de agua en las bocaminas para poder definir eltratamiento más conveniente (Ablandamiento con o sin sedimentación) que permita recuperaraproximadamente 50 m3/h de agua proveniente de los efluentes de minas abandonadas (2, 3y 4) y en explotación (5). Esta recomendación surge del hecho de que la calidad fuedeterminada para muestras tomadas, como ya se dijo, varios kilómetros aguas abajo de lasbocaminas.

1.2 MARCO CONCEPTUAL

Toda el agua que de una u otra forma se encuentra presente en una explotación minera sedenomina “agua de mina” y la procedencia de ésta depende del método de explotación.

Así la explotación minera subterránea (Propia de la explotación de carbón en Río Turbio)puede ocasionar la conexión con un acuífero confinado cuando lo intercepta y/o libre cuandose extiende bajo el nivel piezométrico de éste. Por otro lado, puede provocar accesos deaguas superficiales a través de las subsidencias o colapsos e ingresar agua al interior destinadoentre otros al uso de los equipos de extracción.

Cualquiera sea el origen, la práctica usual es extraerla de la explotación constituyendo lo quese conoce con el nombre de drenaje de Mina (DM) el cual puede ser recirculado para serreusado o bien puede ser descargado directa o indirectamente al medio ambiente. Esto últimosuele traer una serie de inconvenientes, no solo por el contenido de sólidos que pueden tener

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estos efluentes, sino porque los mismos pueden ser ácidos o alcalinos ocasionandodegradaciones importantes si son descargados a cuerpos de agua.

El Drenaje ácido de mina (DAM) es el más popularmente conocido en la actividad mineradebido a su relación con los efectos medioambientales adversos y con los costos que traeaparejado en el sector. Proviene de la oxidación de minerales sulfurosos y es un procesonatural que puede detectarse inmediatamente o puede tardar décadas antes de que se observe(http://www.minem.gob.pe/minem/archivos/file/DGAAM/guias/manedrenaje.pdf).

Debe destacarse que el drenaje ácido no ocurre solamente en las minas por lo que se sueleusar comúnmente el término Drenaje Ácido de Roca (DAR). La acepción se refiereespecíficamente al drenaje contaminado (pH bajo y rico en metales disueltos) y antes deformarse, los drenajes de mina pueden pasar de ligeramente alcalinos hasta casi neutro. Las condiciones para que se produzca el DAR en una mina subterránea (especialmente lasmás antiguas), es la presencia de minerales sulfurados expuestos a condiciones de oxidación.Estas condiciones pueden ser la exposición de las paredes o de la roca quebrada comoconsecuencia del método de explotación o de las subsidencias en zonas explotadas antiguas.

Los drenajes neutros o alcalinos tienen una alcalinidad igual o mayor a la acidez y puedengenerarse a partir de una roca madre con poca o ninguna concentración de sulfuros o provenirde los ácidos que han sido neutralizados. Su importancia radica a partir de las incrustacionesque puede ocasionar cuando es recirculado sin tratar y usado en el equipamiento.

1.3 MARCO TEÓRICO

1.3.1 Drenajes de Mina.

Teniendo en cuenta que la causa de contaminación más importante del agua de minas es laproducción de drenaje ácido de roca (Kinney, 1964; Glover, 1982; Calvo y Pérez; 1994 entreotros), es importante conocer el mecanismo de formación y los criterios que existen paradeterminar cuáles son las condiciones para su formación.

En principio, la generación de ácido es originada por la oxidación de los minerales sulfurosos,principalmente la pirita, cuando los mismos son expuestos al aire y al agua. Desde el puntode vista químico, el oxígeno es el principal oxidante en las primeras etapa y tanto losmecanismos involucrados como su prevención ha dado lugar a numerosas investigaciones.(Alpes, Blowes, et al 1994). Generalmente el proceso se suele describir en tres etapas:

La Primera etapa es la de oxidación química. En ella se producen sulfatos, acidez y hierroferroso, tal como se muestra en la ecuación 1.3.1

FeS2 + /2 O2 + H2O Fe 2+ + 2 SO42- + 2 H+ 1.3.1

En esta etapa la acidez es rápidamente neutralizada por minerales entre los que se encuentranlos carbonatos (calcita-CaCO3), hidróxidos (limonita), silicatos (clorita) y arcillas, siendo elmás importante el primero de ellos.

http://www.minem.gob.pe/minem/archivos/file/DGAAM/guias/manedrenaje.pdf

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Cuando el tiempo de contacto es suficiente las reacciones de neutralización eliminarán laacidez y el agua de drenaje será neutro o levemente básico ( pH 7 o mayor). A este pH lamayoría de los metales tiene baja solubilidad o son insolubles precipitando de la solución enforma de hidróxidos u óxidos, aunque algunos metales como el zinc, arsénico y molibdenopueden ser solubles en medios alcalinos.

Cuando los carbonatos se han consumido, los minerales que proporcionan alcalinidad son loshidróxidos como por ejemplo el hidróxido de aluminio según la ecuación 1.3.2

Al (OH)3+ 3 H+ Al3+ + 3 H2O 1.3.2

Los iones sulfatos suelen usarse como indicador general de la magnitud de generación deácido porque poseen mucha estabilidad aún después que se ha producido la neutralidad.Además de éste, otros de los parámetros indicadores del inicio del drenaje ácido de roca es elcontenido en bicarbonatos, hierro ferroso, magnesio y zinc disuelto (Si la roca que contieneéste último está asociado a los sulfuros).

En la segunda etapa el pH comienza a disminuir y las velocidades de generación de ácidocomienzan a aumentar. Esto provoca una mayor disolución de los minerales neutralizantes porlo que el agua de drenaje suele estar aún cerca de la neutralidad. Si la oxidación continúa ylos minerales carbonatados se agotan o se hacen inaccesibles, la velocidad de producción deácido es mayor que la de alcalinidad. La disminución del pH a valores de 4,5 o menor y elpredominio de oxidaciones biológicamente catalizadas, por encima de la química, son losindicadores de que ha comenzado la tercera etapa.

El hierro ferroso se oxida biológicamente a férrico y éste reemplaza al oxígeno como oxidanteprincipal. La velocidad de oxidación, favorecida por el pH bajo es muy superior a la de laprimera etapa. En consecuencia, el agua de drenaje es generalmente ácida, caracterizada porla presencia de sulfatos y metales disueltos (Al, Mn, Ca, Hg, plomo y cadmio).

El tiempo para cada una de las etapas sucesivas, puede llevar desde un periodo de días acientos de años dependiendo de los factores que controlen la velocidad de generación deácido, y por lo tanto es necesario realizar en cada sitio de explotación un diseño específico demonitoreo de las aguas de mina. El mismo permitirá aplicar la tecnología de control yvigilancia adecuada de acuerdo a la etapa. Por ejemplo en la primera etapa es necesariocontrolar el proceso de oxidación (Disminuir el contacto con el oxígeno). Cuando ya seencuentra en la segunda o tercera etapa hay que evitar el mecanismo de transporte de loscontaminantes al medioambiente.

De lo expuesto se deduce que los parámetros básicos a controlar en un drenaje de mina son:

• pH, acidez, alcalinidad.• Sulfatos.• Metales (disueltos o totales).• Sólidos disueltos totales (SDT).• Sólidos suspendidos totales (SST).• Calcio y Magnesio.

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Se debe destacar en forma cualitativa que un DAR se caracterizará por:

*Valores de pH por debajo de 7 hasta 1,5.*Alcalinidad decreciente y acidez creciente.* Concentraciones elevadas de sulfato.* Concentraciones elevadas de metales (Disueltos y totales).* Concentraciones elevadas de sólidos disueltos totales.

Finalmente debe destacarse que la alcalinidad del agua de filtración o de la roca puede darlugar a drenajes neutros o alcalinos de minas (DNAM) los tienen una alcalinidad que es igualo mayor a la acidez, pero puede tener elevada concentración de (SO4)2-, Fe, Mn y otros solutos.Estos drenajes pueden también originarse a partir de los DAM que han sido neutralizados porreacción con calcita o dolomita (Carbonato de Magnesio).

1.3.2 pH

Indica el comportamiento ácido o básico del agua. Influye sobre procesos químicos ybiológicos, la presencia de especies iónicas, el potencial redox y el poder desinfectante delcloro. Las aguas naturales suelen tener un pH de 6,5 - 8,5. Está relacionado con la alcalinidad.

1.3.3 Dureza

Mide principalmente la presencia de cationes alcalinotérreos mayoritarios Ca2+ y Mg2+, y deotros menos abundantes en general como Fe2+ y Mn2+. Los valores altos de éste parámetropuede ocasionar problemas en calderas a vapor o intercambiadores de calor.

1.3.4 Alcalinidad

Mide la capacidad del agua de absorber iones Hidrógeno. Esto está dado por la presencia depares conjugados ácido-base de Brönsted Lowry, que además actúan como amortiguadoresque regulan el pH por ganancia o pérdidas de iones Hidrógeno según sea el caso. El paramortiguador más importante es el carbonato/ hidrógeno carbonato (CO3

2-/ HCO31)-. Así:

Medio excesivamente básico: HCO3-+ H20 ↔ CO3

2-+ H +

Medio excesivamente ácido: HCO31-+ H20 ↔ H2 CO3+ OH-

La alcalinidad, el pH y la presencia de dióxido de carbono libre tiene interés para elconocimiento de la agresividad o tendencia a incrustación de un agua. Se denomina dióxidode carbono en equilibrio a la cantidad de ésta sustancia en estado libre necesaria para evitar laprecipitación de carbonato a partir del hidrógeno carbonato existentes en un agua, es decirpara que el equilibrio no se desplace hacia la izquierda haciendo que el agua sea incrustante.

CO2 (aq.) + H20 + CO3Ca ↔ Ca (H CO3)2 (aq.)

Si la totalidad de dióxido de carbono en un agua es superior a la cantidad de dióxido decarbono en equilibrio, su exceso constituye el dióxido de carbono agresivo.

1.3.5 Sólidos Totales

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Comprende toda la materia contenida en una muestra de agua, orgánica e inorgánica. Su valorqueda definido como toda la materia que permanece como residuo de evaporación a 105°C.Comprenden sólidos suspendidos y sólidos disueltos contenidos en una muestra de agua.

1.3.6 Sólidos en Suspensión

Se trata de la materia retenida en una etapa de filtración. Estos a su vez pueden serSedimentables (sedimentan por gravedad durante 2 hrs. en un cono de Imhoff); y Nosedimentables (no sedimentan por su bajo peso específico o por ser coloidales).

1.3.7 Total de Sólidos disueltos o Materia Filtrable

Materia coloidal y disuelta (iónica o molecular), que no es retenida en una etapa de filtración.

1.3.8 Metales Pesados

Los metales pesados (Llamados así por su alta densidad tales como Hierro, Cadmio, Cobre,Cromo, Mercurio, Manganeso, Plomo y Zinc) se los suele denominar metales traza debido aque se los encuentra en pequeña concentración. Su presencia en las aguas puede deberse afenómenos de disolución, con lo que aparecerán en cantidades muy pequeñas, o bien a suexistencia en forma de partículas en suspensión, que pueden acabar sedimentándose yacumulándose en los lechos o redisolviéndose por cambios de las condiciones del agua otransformaciones biológicas.

Son uno de los contaminantes ambientales más peligrosos debido a que no son biodegradablesy a su potencial de bioacumulación en los organismos vivos. Esto significa que dichos metalesal pasar a lo largo de la cadena de consumo, asociada con la vida animal y vegetal, lo hacenen concentraciones no dañinas, pero al incrementarse su tenor afectan los miembrossuperiores de una cadena alimenticia.

Entre las fuentes que pueden contribuir a las concentraciones de metales que se encuentran enaguas naturales, además de la escorrentía agrícola, se pueden mencionar los residuos minerosy el alcantarillado doméstico.

Desde el punto de vista medioambiental, es importante determinar valores de metalesdisueltos y suspendidos o en su defecto y como medida más conservadora el contenido demetales recuperables totales. En la determinación del primero la muestra se hace pasar através de una membrana filtrante de 0,45 micrones y el valor obtenido es el que corresponderealmente a la matriz agua y se considera biodisponible. El contenido total recuperable seanaliza sobre una muestra agitada sin filtrar, la cual es sometida a una digestión ácida previa ala determinación.

2. RESULTADOS, ANÁLISIS Y DISCUSIÓN

2.1 MATERIALES Y MÉTODO

2.1.1 Diseño de muestreo

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Se realizó una campaña de muestreo tanto para la descarga como para la salida de losdiferentes efluentes mineros obteniéndose en el primer caso una muestra para cada efluente yen el segundo caso dos muestras para cada efluente.

Los puntos de muestreo de las descargas mineras al curso superficial se hicieron coincidir conlos establecidos en el estudio realizados sobre los efluentes minero industriales volcados alarroyo San José (Caballero A. 2007, 2008,2009). El objetivo de ello fue la de poder utilizar,con fines estadísticos, los nuevos datos con los históricos obtenidos en dos campañas.

Una de las limitaciones del diseño mencionado en el párrafo anterior radica en el hecho deque dos de los efluentes, provenientes de minas abandonadas, fueron evaluados en formaconjunta con el efluente de otro sector con el cual confluyen para descargar al arroyo. Por talmotivo, si bien este individuo quedó tipificado estadísticamente en dichos estudios con todaslas descargas mineras por el bajo caudal del aporte extraño, no se cuenta para el presentetrabajo de comparación con los datos separados de cada una de las minas abandonadas y porlo tanto se procesarán las dos salidas junto con la misma descarga.

Las muestras de salida de los efluentes de mina se extrajeron en la bocamina en el caso de lasminas abandonadas y en el interior en el caso de la mina en explotación. Se tomó dosmuestras por cada bocamina en diferentes horas del día respetando normas relacionadas.

Se describe en primer lugar las muestras tomadas en cada una de las minas y cuya ubicaciónrelativa se han esquematizado en la Figura 1. Luego se describen las descargas.

Mina 2 M I y Mina 2 M II: (M2 en Fig. 1)

Estas muestras corresponden a la salida de la mina abandonada3 N° 2 (Mina 2). La misma fuetomada en la boca de entrada de la misma.

Mina 3 M III y Mina 3 M IV: (M3 en Fig. 1)

Estas muestras corresponden a la salida del drenaje de la mina abandonada N° 3 (mina 3). Elpunto de toma de muestra se ubica en una canaleta a la salida de la bocamina, situada a uncostado de la Escuela Minera. Su caudal aproximado se ha estimado en 12 m3/hora. Nodescarga directamente al curso superficial sino que lo hace en el efluente de la plantadepuradora de carbón después de recorrer unos 500 m.

3 Se utiliza el término mina abandonada para aquellas minas cuya explotación terminó hace ya varios años.

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Figura 1. Localización de puntos de muestreo ubicado en la minas (Mapa tomado de Informe interno empresa YCRT. Morales y Salvat.2008)

M5

M4

M3

M2

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Aprobado por Resolución Nro. 0916/10-R-UNPAMina 4 M V y Mina 4 M VI: (M4 en Fig. 1)

Muestras que representan la salida del drenaje de la Mina abandonada3 N° 4 (Mina 4). Comose expresó previamente éste efluente confluye con el proveniente de la mina 2 después deescurrir varios kilómetros a través de un asentamiento abandonado con antiguas escombreras.Se estima que el caudal aproximado de ambas corrientes juntas es de 25 m3/h.

Mina 5 M VII y Mina 5 M VIII: (M5 en Fig. 1)

Estas muestras corresponden al efluente que sale del interior de la única mina en explotación,la Mina N° 5 y fueron tomadas en el interior de la misma en la denominada Unión 17. La descarga de este efluente no es continua, por lo que, prorrateando a lo largo del día elcaudal total descargado, se puede estimar en 16 m3/h.

EI-Z1-05AT

Esta muestra corresponde al efluente formado principalmente por la mezcla de aguaproveniente de las minas abandonadas 2 y 4 a la que se agrega un pequeño caudal descargadoen Talleres Centrales de la empresa YCRT (Constituido principalmente por efluentes cloacalesdel edificio y ocasionalmente agua del lavado de vehículos).

El punto de muestreo se localizó en la descarga de este efluente en la vega del arroyo SanJosé, ubicada al otro lado de la ruta de acceso al pueblo (Figura 2). Se debe indicar unanotable diferencia entre las muestras tomadas en la primera y la última campaña. En laprimera (invierno) se detectó una mayor proporción de efluentes cloacales y en la última(otoño) se observó trabajos de remoción en el canal, un mayor caudal (Coincidente con laépoca de mayor lluvias) y un alto contenido de sólidos de arrastre respecto a las anteriores.

Debe indicarse además que la última campaña fue realizada para el presente trabajo por lo quelos datos obtenidos, no fueron procesados por estudio estadístico previos citados en este textolos cuales caracterizaron éste efluente en función de las dos campañas previas.

Figura 2. Descarga de aguas de mina 2, 4 y de talleres centrales

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Aprobado por Resolución Nro. 0916/10-R-UNPAEI-Z2-AM

Muestra correspondiente al drenaje proveniente de la Mina 3 después de recorrer 1 kmaproximadamente a través del sector industrial y antes de su confluencia con uno de losefluentes de lodos de la Planta depuradora de carbón con la cual descarga al arroyo San José(Figura 2). Esta descarga contiene además desagües cloacales de sectores cercanos.

No se han considerado valores históricos de campañas anteriores puesto que la muestra enellas fue tomada después de la confluencia con el citado efluente, que al serproporcionalmente más caudaloso es el que determinó, en estudios anteriores (Caballero A,2008) las características del vuelco al arroyo. De hecho el mismo quedó clasificadoestadísticamente en un grupo diferente a aquel que contenía las descargas mineras.

Figura 3. Descarga del efluente proveniente de la Mina 3 al canal colector de Planta Depuradora

EI-Z3-11AM

La muestra correspondiente a este efluente proviene de la mina 5 y fue tomada en un puntoubicado al costado de la ruta de acceso a la población . En este punto se colectan además,aguas cloacales provenientes de algunos sectores de la empresa cercanos.

El agua de mina es bombeada hacia el exterior en forma intermitente desde un tanque colectorpor lo que el caudal no es constante. Esto se puedo visualizar y se tuvo en cuenta a la hora derealizar el muestreo.

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Aprobado por Resolución Nro. 0916/10-R-UNPAFigura 4. Descarga del efluente proveniente del interior de mina 5 en el momento del bombeo

2.1.2 Variables fisicoquímicas seleccionadas

Las variables fisicoquímicas determinadas se seleccionaron en base a las consideracionesrealizadas en el apartado 1.3.1 del marco teórico, es decir aquellas necesarios controlar en losdrenajes de mina.

Los análisis fueron realizados por un laboratorio con certificación ISO 9001. La tabla 1muestra en detalle de lo informado por el propio laboratorio.

Tabla 1. Metodología usada para las determinaciones.(Fuente: Laboratorio de Análisis de Agua y suelo. Tratamiento de efluentes de la UTN- Mendoza)

Parámetros Analizados Identificación SM4 Método utilizadoLímites deDetecciónmg/l

pH SM 4500-H+ B Método electrométrico

Conductividad específica SM 2510-B Método de lab oratorio

Sólidos totales 103-105 °C SM 2540-B Método gravimétrico

Alcalinidad Total (CaCO3) SM 2320-B Método de titulación

Dureza total (CaCO3) SM 2340-C Método titulométrico de EDTA

Sulfatos (SO4w) SM 4500-SO4 D Método gravimétrico con secado de residuos

Sodio (Na) SM 3500 Na- D Método fotométrico de emisión de llama

Calcio (Ca) SM 3500 Ca-D Método titulométrico de EDTA

Magnesio (Mg) SM 3500 Mg-E Método de cálculo

Aluminio total recuperable5 SM(3111 D) 3500 Al-B Método espectrofotométrico de Absorción Atómica

Arsénico total recuperable5 SM(3114) 3500 As-BMtdo. de generación de hidruros/espectrofotometría

0,002

Cadmio total recuperable5 SM(3111 B) 3500 Cd-B Método espectrofotométrico de Absorción Atómica0,001

Cobre total recuperable5 SM(3111 B) 3500 Cu-B Método espectrofotométrico de Absorción Atómica0,001

Cromo total recuperable5 SM(3111 B) 3500 Cr-B Método espectrofotométrico de Absorción Atómica0,01

Hierro total recuperable5 SM(3111 B) 3500 Fe-B Método espectrofotométrico de Absorción Atómica0,01

Manganeso totalrecuperable

SM(3111 B) 3500 Mn-B Método espectrofotométrico de Absorción Atómica0,005

Mercurio total recuperable SM(3112) 3500 Hg-B Método de Absorción Atómica de vapor frío0,001

Plomo total recuperable) SM(3111 B) 3500 Pb-B Método espectrofotométrico de Absorción Atómica 0,01

Zinc total recuperable) SM(3111 B) 3500 Zn-B Método espectrofotométrico de Absorción Atómica0,005

4 Métodos Normalizados para Análisis de Aguas Potables y Residuales, preparados y publicados conjuntamente porAmerican Health Association, American Water Works Association y Water Pollution Control Federation. 17° Edición.

5 La concentración de metales totales se realiza sobre una muestra sin filtrar, previamente agitada. El tratamiento de lamuestra se efectuó de acuerdo a SM 3030- E (Digestión ácida). Los valores obtenidos tienen en cuenta no sólo los contenidosdisueltos sino también aquellos adsorbidos en granos o asociados con minerales metálicos.

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Aprobado por Resolución Nro. 0916/10-R-UNPA2.1.3 Equipamiento utilizado

Espectrofotómetro SPECTRONIC UNICAM, N° de serie: 3SGC230083

Espectrofotómetro de Absorción Atómica UNICAM, N° de serie: 1073011086806

Medidor portátil de conductividad TDS OAKTON Nº de serie: 73520Medidor de pH-Ion específico ORION 710 A+ Nº de serie: 058328

2.1.4 Análisis Estadístico

En principio se realizó un análisis estadístico descriptivo por separado de todas las muestrasrepresentativas de las salidas de mina en su conjunto a fin de analizar la dispersión de lasvariables y poder evaluar los parámetros fisicoquímicos que las caracterizan (SoftwareXLSTAT 2009 de Adinsoft®) .

Dado que las descargas fueron tratadas estadísticamente y tipificadas en otros estudios elanálisis de la estadística descriptiva en el presente trabajo se centra en observar la dispersiónde los datos dado que atendiendo a los objetivos del presente trabajo, se ha preferido hacerhincapié en cada salida confrontada con sus respectivas descargas.

2.2 RESULTADOS OBTENIDOS Y DISCUSIÓN

2.2.1 Análisis de las salidas de todas las minas

En la tabla 2 se visualizan, en forma comparativa, los parámetros determinados analíticamentepara todas las muestras que representan las salidas de las diferentes minas.

La tabla 3 muestra una selección de parámetros estadísticos relevantes que caracterizan engeneral las aguas de salida. Se ha incluido el signo menor (<) en aquellas medias que tienendesviación cero puesto que dichos signos se eliminaron en el tratamiento de datos originales.

Del análisis de los parámetros fisicoquímicos corrientes en la tabla se observa que el de menorcoeficiente de variación es el pH (1,3 %), seguido de la conductividad (4,1 %), sodio (9,2 %)y sólidos totales (9,4 %). Por tal motivo y observando las medias y valores máximos ymínimos se puede afirmar que las salidas de agua de minas tienen en general un pHligeramente básico (Valor medio 7,8), contenidos de sólido bajo (aproximadamente 1 g/l),valores de conductividad media (1275) y concentración de sodio que cae dentro del rangoalto a muy alto en el ranking realizado en estudios sobre los efluentes minero industriales delcarbón (Caballero A, 2008).

Hay una importante dispersión en la concentración de Sulfatos (76,7 %), índice que confirmala variación espacial y de procedencia de las muestras. Los registros más bajos son lospertenecientes a la salida de la mina en explotación (Mina 5) y los más altos a los de mina 4.

De acuerdo a lo expresado en el marco teórico, esto último indica la variación en la magnitudde generación de ácido ya neutralizado.

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Tabla 2. Parámetros determinados para las salidas de las minas en explotación y abandonadas

SALIDAD DE AGUA DE LAS DISTINTAS MINAS

PARÁMETRO UNIDADESMINA 2 M

( I)MINA 2 M

(II)MINA 4 M

(V)MINA 4 M

(VI)MINA 3 M

(III)MINA 3 M

(IV)MINA 5 M VII

MINA 5 M VIII

pH U. de pH 7,8 7,8 7,8 8 7,8 7,8 8 7,7

Conductividad específica μS/cm 1178 1221 1325 1351 1293 1294 1258 1284

Sólidos totales a 103-105 °C mg/l 694 740 920 917 866 837 837 763

Alcalinidad Total (CaCO3) mg/l 512 510 242 245 332 342 327 327

Dureza total (CaCO3) mg/l 71 75 237 233 197 418 99 83

Sulfatos (SO42- ) mg/l 109 57 419 417 290 270 35 27

Sodio (Na) mg/l 248 230 200 205 210 207 244 255

Calcio (Ca) mg/l 24 27 69 71 69 63 24 24

Magnesio (Mg) mg/l 3 2 15 13 2 9 9 6

Aluminio recuperable total mg/l < 0,5 0,9 < 0,5 1 0,6 < 0,5 < 0,5 2,8

Arsénico recuperable total mg/l < 0,005 < 0,005 < 0,005 < 0,005 < 0,005 < 0,005 < 0,005 < 0,005

Cadmio recuperable total mg/l < 0,002 < 0,002 < 0,002 < 0,002 < 0,002 < 0,002 < 0,002 < 0,002

Cobre recuperable total mg/l < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,02 < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,03

Cromo recuperable total mg/l < 0,03 < 0,03 < 0,03 < 0,03 < 0,03 < 0,03 < 0,03 < 0,03

Hierro recuperable total mg/l 0,25 0,15 0,18 0,23 0,73 0,05 0,53 0,63

Manganeso recuperable total mg/l 0,43 0,06 0,04 1 1,03 0,02 0,43 0,52

Mercurio recuperable total mg/l < 0,001 < 0,001 < 0,001 < 0,001 < 0,001 < 0,001 < 0,001 < 0,001

Plomo recuperable total) mg/l < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02

Zinc recuperable total mg/l 0,01 < 0,01 0,05 0,01 0,08 0,01 0,03 0,06

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Tabla 3. Valores estadísticos relevantes para las salidas del interior de las minas

PARÁMETROS Unidades MínimoFreq.del

mínimoMáximo

Frec.del

máximoMedia

Desviacióntípica (n)

Coeficientede

variación

pH U. depH 7,700

18,000

2 7,838 0,0990,013

Conductividad específica μS/cm 1178,000 1 1351,000 1 1275,500 52,026 0,041

Sólidos totales mg/l 694,000 1 920,000 1 821,750 77,139 0,094

Alcalinidad Total (CaCO3) mg/l 242,000 1 512,000 1 354,625 97,345 0,275

Dureza total (CaCO3) mg/l 71,000 1 418,000 1 176,625 112,792 0,639

Sulfatos (SO42-) mg/l 27,000 1 419,000 1 203,000 155,669 0,767

Sodio (Na) mg/l 200,000 1 255,000 1 224,875 20,582 0,092

Calcio (Ca) mg/l 24,000 3 71,000 1 46,375 21,748 0,469

Magnesio (Mg) mg/l 2,000 2 15,000 1 7,375 4,662 0,632

Aluminio recuperable total mg/l 0,500 4 2,800 1 0,913 0,737 0,808

Arsénico recuperable total mg/l 0,005 8 0,005 8 < 0,005 0,000 0,000

Cadmio recuperable total mg/l 0,002 8 0,002 8 < 0,002 0,000 0,000

Cobre recuperable total mg/l 0,010 6 0,030 1 0,014 0,007 0,506

Cromo recuperable total mg/l 0,030 8 0,030 8 < 0,030 0,000 0,000

Hierro recuperable total mg/l 0,050 1 0,730 1 0,344 0,234 0,681

Manganeso recuperable total mg/l 0,020 1 1,030 1 0,441 0,379 0,859

Mercurio recuperable total mg/l 0,001 8 0,001 8 < 0,001 0,000 0,000

Plomo recuperable total) mg/l 0,020 8 0,020 8 < 0,020 0,000 0,000

Zinc recuperable total mg/l 0,010 4 0,080 1 0,033 0,026 0,796

La alcalinidad posee una desviación del 27, 5 % con un valor medio y mínimo alto lo queasegura la amortiguación de la acidez mediante el ión bicarbonato.

Del análisis conjunto del calcio y magnesio; variables con un coeficiente de correlaciónimportante que indica una gran dispersión (46 % y 63 % respectivamente), se infiere queademás de los cationes mencionados hay otros que están contribuyendo a la dureza del agua.El mínimo valor encontrado es comparable con los determinados para aguas superficiales dela zona (Nicolli y Merino, 1993; Caballero A 2008) que permitieron clasificarlas comosemiduras. La concentración media y máxima coincide con los valores medios y más altosencontrados para los efluentes minero industrial del carbón.

Por lo que respecta al contenido de metales totales recuperables se observa una grandesviación en los contenidos de manganeso (85,9 %), aluminio (80,8 %), zinc (79,6 %). hierro(68,1 %) y cobre (50,6 %).

La principal fuente natural de manganeso es la erosión de los suelos ricos en éste metal, talcomo se ha reportado para esta zona (Pasma II. 2000). Idénticas consideraciones se puedenhacer para el hierro sin olvidar que la presencia del mismo se debe a procesos de generaciónde ácido a partir de la roca.

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Por lo que respecta al aluminio, las elevadas concentraciones presente en algunas muestraspuede deberse a la reacción de neutralización indicada en la ecuación 1.3.2 del apartado 1.3.1.Sin embargo debe tenerse en cuenta el procedimiento analítico para su determinación en elcual la digestión ácida de la muestra sin filtrar, ataca las partículas coloidales de arcillacaracterísticas del suelo de la zona y del piso del frente de explotación.

La concentración del Arsénico y de metales pesados tales como el Cadmio, Cromo, Mercurioy Plomo presentaron valores constantes (Desviación y coeficiente de correlación 0) en todaslas salidas lo que indica su invariabilidad espacial y temporal.

Finalmente se puede decir que la dispersión de las variables analizadas precedentemente yconsideradas en el marco teórico como indicadoras de inicio de formación de drenajes ácidosneutralizados (Alcalinidad, sulfatos, calcio, magnesio, sodio aluminio, hierro, manganeso yzinc) estaría indicando, además de una variación espacial, variaciones temporales diferentesrelacionadas con las etapas consideradas en el proceso de generación de DAR y que losvalores analizados son indicadoras que el agua de drenaje de las minas se encuentra en laprimera o segunda etapa de generación descrita: Drenajes levemente alcalinos originados apartir de la generación inicial de ácido rápidamente neutralizados por los mineralescontenidos en la roca.

2.2.2 Análisis de las descargas

La tabla 4 resume en forma comparativa, los parámetros determinados para todas las muestrasde los efluentes que conducen las descargas de las minas.

El resultado del tratamiento estadístico se muestra en la tabla 4 y atendiendo a lo expresado enel apartado 2.1.4 se pueden remarcar las siguientes características:Se observa una gran dispersión en todos los parámetros fisicoquímicos corrientes a excepcióndel pH. Esta variación se debe a que, como ya se expresó existen descargas que son mezclasde salidas de mina (EI-Z1-05AT) y otras desagotan intermitentemente agua del interior (EI-Z3-11AM) por lo que la muestra obtenida dependerá cual es la corriente predominante en ésemomento. Por ejemplo en la tabla 4 es evidente la gran diferencia de sólidos totales y de conductividadobservada en la muestra EI-Z1-05AT de la última campaña respecto de las dos anteriores, lacual corrobora la diferencia observada visualmente. Una situación similar sucede con ladescarga de la mina 5 de la primera campaña, donde la elevada conductividad y la elevadadureza o contenido de sulfatos, hacen presuponer que en el momento del muestreo la descargaestaba constituida principalmente por agua del interior de mina. El análisis pormenorizado por variables se realiza en el siguiente apartado. Lo que sí se puedeafirmar debido a su dispersión muy baja, es que todas las descargas conservan el nivel de pHque las hace ligeramente alcalinas y que el valor del coeficiente de correlación cero (0) para elarsénico, cromo, mercurio y plomo nos confirman contenidos invariables en ellas.

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Tabla 4. Parámetros históricos y actuales determinados para las descargas de las minas abandonadas y en explotación

DESCARGA DE MINAS 2 y 4 DEC. MINA 3 DESCARGAS DE MINA 5

PARÁMETROS UnidadesEI-Z1-05AT

(1er. C)EI-Z1-05AT

(2da. C)EI-Z1-05AT(última C)

EI-Z2-AM3única C

EI-Z3-11AM1er.Camp

EI-Z3-11AM2da.Camp.

EI-Z3-11AMúltima C.

pH U. de pH 7,8 7,9 7 7,3 7,8 7,5 7,5

Conductividad específica μS/cm 502 1095 1221 774 3020 1924 1454

Sólidos totales a 103-105 °C mg/l 493 727 2944 1033 2084 2801 1100

Alcalinidad Total (CaCO3) mg/l 195 254 275 330 540 344 309

Dureza total (CaCO3) mg/l 237 275 380 197 626 279 175

Sulfatos (SO4=) mg/l 69 325 261 268 280 403 247

Sodio (Na) mg/l 27 s/d 100 225 91 s/d 255

Calcio (Ca) mg/l 66 78 116 62 211 97 62

Magnesio (Mg) mg/l 17 19 21 10 24 9 5

Arsénico recuperable total mg/l < 0,010 < 0,010 < 0,010 < 0,010 < 0,010 < 0,010 < 0,010

Cadmio recuperable total mg/l < 0,003 < 0,003 0,004 < 0,003 < 0,003 < 0,003 < 0,003

Cobre recuperable total mg/l < 0,01 < 0,01 0,06 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01

Cromo recuperable total mg/l < 0,05 < 0,05 < 0,05 < 0,05 < 0,05 < 0,05 < 0,05

Hierro recuperable total mg/l 0,35 < 0,05 28,22 < 0,05 < 0,05 0,18 0,31

Manganeso recuperable total mg/l 0,17 < 0,01 0,42 0,13 < 0,01 < 0,01 0,15

Mercurio recuperable total mg/l < 0,005 < 0,005 < 0,005 < 0,005 < 0,005 < 0,005 < 0,005

Plomo recuperable total) mg/l < 0,03 < 0,03 < 0,03 < 0,03 < 0,03 < 0,03 < 0,03

Zinc recuperable total mg/l 0,07 0,07 0,27 < 0,01 0,28 0,15 0,11

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Tabla 5. Valores estadísticos relevantes para las descarga al ambiente de efluentes de mina

Unidades

MínimoFreq. delmínimo

MáximoFrec. lmáxim

oMedia

Desviación típica

Coef.devariación

pH U. pH 7,000 1 7,900 1 7,543 0,297 0,039

Conductividad específica μS/cm 502,000 1 3020,000 1 1427,143 776,446 0,544

Sólidos totales a 103-105 °C mg/l 493,00 1 2944,000 1 1597,429 929,056 0,582

Alcalinidad Total (CaCO3) mg/l 195,00 1 540,000 1 321,000 100,851 0,314


Sulfatos (SO4=) mg/l 69,000 1 403,000 1 264,714 93,834 0,354

Calcio (Ca) mg/l 62,000 2 211,000 1 98,857 49,432 0,500

Magnesio (Mg) mg/l 5,000 1 24,000 1 15,000 6,525 0,435

Arsénico recuperable total mg/l 0,010 7 0,010 7 0,010 0,000 0,000

Cadmio recuperable total mg/l 0,003 6 0,004 1 0,003 0,000 0,111


Cromo recuperable total mg/l 0,050 7 0,050 7 0,050 0,000 0,000



Mercurio recuperable total mg/l 0,005 7 0,005 7 0,005 0,000 0,000

Plomo recuperable total) mg/l 0,030 7 0,030 7 0,030 0,000 0,000


2.2.3 Análisis de salidas versus las descargas

En las tablas A1, A2 y A3 del Anexo se han transcripto los valores obtenidos al realizarmediante el software XLSTAT2009 la estadística descriptiva de las salida y descarga de cadamina a fin de poder establecer si existe un patrón de comportamiento semejante en lasdiferentes variables y si con este patrón se pueden realizar generalizaciones respecto de lasaguas de mina.

Para poder hacer generalizaciones se ha transcripto los coeficientes de variación porcentualpara cada variable extraídas de cada análisis estadístico. De los valores observados se puederealizar el siguiente análisis:

• La desviación de los valores de pH entre salidas y descargas de las minas es muy bajay oscila entre un 2 a un 4 %.

• Los coeficientes de variación para las salidas y descargas de Mina 2 y 4 y para las deMina 5 son elevados tanto para los parámetros fisicoquímicos corrientes6 como para elarsénico y metales pesados. Esto indica un patrón de comportamiento similar sobretodo en las variables corrientes dado que en ambos casos las muestras de las descargasse han tomado de un curso que transporta una mezcla de efluentes (Mina 2, mina 4 ytalleres centrales) o bien es intermitente y la proporción de agua de mina es variable

6 Se consideran parámetros fisicoquímicos corriente al pH, conductividad, sólidos totales, alcalinidad total,dureza total, sulfato, calcio y magnesio.

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(Caso de mina 5). Esta metodología permite inferir la influencia que tiene otrosaportes del agua tal cual sale de mina.

Tabla 6. Comparación de coeficientes de dispersión para salidas y entradas de cada mina

COEFICIENTES DE VARIACIÓN PORCENTUAL Parámetro M2-M4 M5 M3

pH 2 4

Conductividad específica 26 37 21

Sólidos totales a 103-105 °C 81,9 52 9%

Alcalinidad Total (CaCO3) 38 23 1,6

Dureza total (CaCO3) 57 78,9 38,50%

Sulfatos (SO4=) 66 74 3,6

Calcio (Ca) 55 82,8 4,8

Magnesio (Mg) 66 65 50Arsénico recuperable total 22 30 35Cadmio recuperable total 130 18,8 20,2Cobre recuperable total 57,6 57,1 0Cromo recuperable total 196 23,3 25,7Hierro recuperable total 67,2 63,2 115,9Manganeso recuperable total 164 95 115Mercurio recuperable total 77 57 80,8Plomo recuperable total) 103 18,8 20,2Zinc recuperable total 111,4 69,3 99

• Lo expresado en el párrafo anterior tiene sentido cuando se analiza la menordispersión de los parámetros fisicoquímicos corrientes de la salida y descarga de lasaguas de Mina 3. Si bien no se puede hacer generalizaciones al tratarse de una muestrapuntual de la descarga, se pueden observar valores porcentuales bajos del coeficientede correlación salvo para la dureza y el magnesio.

• No se puede afirmar lo mismo respecto a la dispersión de los contenidos de arsénico yde los metales pesados (a excepción del cobre) para el agua de Mina 3. En éste casolos valores presentan dispersiones importantes, observándose para el hierro ymanganeso valores de coeficiente de variación mayores a 100 %.

• El análisis de las concentraciones de entrada y salidas de Fe y Mn en aguas de Mina 3indica que los valores mayores se presentan en la salida de la mina lo que indica quelos mismos provienen de la formación inicial de drenajes ácidos neutralizados por laroca. Este patrón es coincidente con las aguas de Mina 5 aunque el coeficiente devariación del hierro no es tan alto. No se puede decir lo mismo en el caso de las aguasde Mina 2 y 4 donde las desviaciones son ocasionadas por valores más altos en ladescarga lo que indica una procedencia diferente de éstos metales.

• Teniendo en cuenta lo expresado al final del párrafo anterior debe indicarse que lasdescargas las Minas 2 y 4 atraviesan un depósito de chatarra situado en el predio de

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talleres centrales. Esto podría explicar la gran variación que presenta el contenido demetales, que si bien son abundantes en la naturaleza pueden provenir de dichodepósito, tal es el caso del Cromo (Usado en el cromado de metales), el Zinc (Usadoen el cincado de metales) y el Cadmio que está asociado en la naturaleza al Zinc peroque también se usa en el recubrimiento de metales.

• Las concentraciones de Zinc, cuyos valores se presentan también muy dispersos enlas aguas de salida y descarga de las otras minas, tiene su origen en la formación dedrenajes ácidos rápidamente neutralizados.

• Las desviaciones en el contenido de metales informados como menores a undeterminado valor, tanto para las salidas como para las descargas, deben verificarse enfunción de determinaciones más precisas. Así por ejemplo los elevados coeficientes devariación del mercurio surgieron de comparar valores exactos de 5 microgramos frentea los de 1 microgramo. No obstante y en relación a este trabajo, se puede observar queel rango mayor se informó para las descargas de todas las minas.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

A partir del análisis de parámetros estadísticos determinados sobre muestras obtenidas en lasalida de agua del interior y en las descargas se ha podido arribar a conclusiones importantesrespecto a la calidad de las mismas y a la existencia o no de diferencia entre ellas y con otrosefluentes minero industriales provenientes de la minería del carbón.

Como conclusión se de las aguas de salida de minas puede afirmar que:

• Las aguas que salen de las distintas minas de carbón en Río Turbio son ligeramentealcalinas y su pH está comprendido entre 7,7 a 8. Esto es una ventaja puesto que salvoalgunas excepciones (Zn por ejemplo) todos los metales son insolubles a pHligeramente alcalino.

• La conductividad, concentraciones de sólidos totales y alcalinidad son valoresrelativamente constantes pudiendo decirse al respecto que, comparadas con otrosefluentes minero industriales del carbón, se caracterizan por muy bajo contenido ensólidos (Máximo 0,92g/l), conductividades altas (Máximo 1351) y alcalinidades muyaltas que le confiere una importante capacidad Buffer para neutralizar la acidez.

• Existe mayor dispersión en los valores de dureza, sulfato y Mg, no obstante se puededecir que las concentraciones observadas de estos parámetros permiten clasificarlas enel rango de semiduras a duras, con contenidos de sulfatos bajos a muy altos lo cualestá asociado a la magnitud de la generación inicial de ácido y su neutralizacióninmediata característica de las primeras etapas del proceso de generación de DAR.

• De todos los efluentes industriales son los que poseen los más bajos contenidos totalesrecuperables de Arsénico (< 0,005 mg/l) y algunos metales pesados tales comoCadmio (< 0,002 mg/l), Cromo (< 0,03 mg/l), Mercurio (< 0,001 mg/l) y Plomo (<0,002 mg/l), valores que no presentan variación entre una u otra mina.

• Se caracterizan por poseer valores muy variable de aluminio total recuperable (< 0,5 -2,8 mg/l), Hierro (0,25 -0,7mg/l), Manganeso (0,4- 1,23 mg/l) y Zinc (< 0,01 – 0,08

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mg/l) valores que dependen de las magnitud de generación inicial y posteriorneutralización del DAR.

Como conclusión de la comparación con las aguas descargadas se pudo inferir que:

• Las aguas descargadas presentan una gran dispersión respecto a todas las variablesdeterminadas, pero los rangos de variabilidad obtenidos en el presente trabajocotejados con las características que permitieron tipificarla en trabajos previos(Caballero A, 2008) permiten afirmar que al igual que las salida, son aguasligeramente básicas, semiduras o duras, con contenido de sulfatos medios a alto yelevada alcalinidad.

• La diferencia entre las salidas y las descargas radica fundamentalmente en lavariabilidad en los contenidos de arsénico y metales totales recuperables de éstasúltimas. Así se pudo determinar un aumento de la concentración de algunos metalespesados (Cd, Cr, Pb, Zn) del efluente que colecta las descargas de Mina 2, Mina 4 ytalleres relacionado con otras fuentes distintas de la minería (patio de chatarra).

Si bien en estudios previos se determinó un bajo impacto de las descargas teniendo encuenta el bajo caudal y contenido metálico frente a otros aportes y la forma dedescarga (Indirecta en todos los casos, intermitente en el caso de mina 5), serecomienda reutilizar el agua de la salida de todas las minas, previo tratamiento deablandamiento, conduciéndolas a través de ductos a un punto localizadoestratégicamente respecto a las distancias. De ésta forma mediante este sencillotratamiento, que además de disminuir la dureza precipitará los metales, se podráahorrar un caudal de aproximadamente 50 o 60 m3/h.

AGRADECIMIENTOS

En primer lugar quiero agradecer al interventor de la empresa Yacimientos Carboníferos RíoTurbio, Ing. Ángel Garabello, por todos los permisos brindados para poder ingresar a la zonaindustrial, a la señora Luciana Belforte por agilizar las autorizaciones, la Srta. Carina,Secretaria de Personal, por su amble atención a todos los requerimientos solicitados y alpersonal de la subgerencia de Higiene Seguridad y Medioambiente en las personas delTécnico Universitario Horacio Caliva y el Ingeniero José D. Herrera, que colaboraron en latoma de muestras de agua en diferentes etapas de este trabajo.

No quiero dejar de agradecer también a todo el personal de la Unidad Académica Río Turbiode la Universidad de la Patagonia Austral que me brinda siempre su apoyo logístico, a ladirectora del proyecto PI 29/C033 “Evaluación del Impacto Físico de Pasivos Ambientales dela Actividad Minero Industrial en Río Turbio. Güer Aike. Santa Cruz” Dra. Graciela Tello, encuyo marco se desarrollé mi actividad de investigación, a los Ing. Wilson Salvat y VíctorMorales por informaciones aportadas y finalmente a toda mi familia que siempre está.

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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

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ANEXO

Tabla A1. Comparación entre las salidas y descargas de Mina 2 y Mina 4

PARÁMETRO Unidades

Mínima.

Freq.mínimo

Máximo Frec. delmáximo

Media típica (n) Coef. devariación

pH pH 7,000 1 7,900 1 7,660 0,332 0,043

Conductividad específica μS/cm

502,000

1 1221,000 2 1043,400 274,582 0,263

Sólidos totales a 103-105 °C mg/l 493,000

1 2944,000 1 1119,600 916,562 0,819

Alcalinidad Total (CaCO3) mg/l 195,000

1 512,000 1 349,200 134,690 0,386


Sulfatos (SO42-) mg/l 57,000 1 325,000 1 164,200 108,470 0,661

Calcio (Ca) mg/l 24,000 1 116,000 1 62,2 34,225 0,55

Magnesio (Mg) mg/l 2,000 1 116,000 1 12,4 8,18 0,66

Arsénico recuperable total mg/l 0,003 2 0,005 2 0,004 0,001 0,224

Cadmio recuperable total mg/l 0,002 2 0,060 1 0,017 0,022 1,303


Cromo recuperable total mg/l 0,030 2 28,220 1 5,736 11,243 1,960



Mercurio recuperable total mg/l 0,001 2 0,030 3 0,018 0,014 0,772

Plomo recuperable total mg/l 0,020 2 0,270 1 0,090 0,093 1,030


PARÁMETRO UNIDADES MínimoFreq.del

mínimoMáximo

Frec. delmáximo

MediaDesviacióntípica (n)

Coeficientede variación

pH U. de pH 7,300 1 7,800 2 7,633 0,236 0,031Conductividad específica μS/cm 774,000 1 1294,000 1 1120,333 244,895 0,219Sólidos totales a 103-105 °C mg/l 837,000 1 1033,000 1 912,000 86,375 0,095Alcalinidad Total (CaCO3) mg/l 330,000 1 342,000 1 334,667 5,249 0,016Dureza total (CaCO3) mg/l 197,000 2 418,000 1 270,667 104,180 0,385Sulfatos (SO4

=) mg/l 268,000 1 290,000 1 276,000 9,933 0,036Calcio (Ca) mg/l 62,000 1 69,000 1 64,667 3,091 0,048Magnesio (Mg) mg/l 2,000 1 10,000 1 7,000 3,559 0,508Arsénico (As) mg/l 0,005 2 0,010 1 0,007 0,002 0,354Cadmio (Cd) mg/l 0,002 2 0,003 1 0,002 0,000 0,202Cobre (Cu) mg/l 0,010 3 0,010 3 0,010 0,000 0,000Cromo (Cr) mg/l 0,030 2 0,050 1 0,037 0,009 0,257Hierro (Fe) mg/l 0,050 2 0,730 1 0,277 0,321 1,159Manganeso (Mn) mg/l 0,020 1 1,030 1 0,393 0,452 1,150Mercurio (Hg) mg/l 0,001 2 0,005 1 0,002 0,002 0,808Plomo (Pb) mg/l 0,020 2 0,030 1 0,023 0,005 0,202Zinc (Zn) mg/l 0,010 2 0,080 1 0,033 0,033 0,990

Tabla A2. Comparación entre las salidas y descargas de Mina 3

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Tabla A3 Comparación entre las salidas y descargas de Mina 3

PARÁMETRO Unidades Mínimo Freq. delmínimo

Máximo Frec. delmáximo

Media típica (n) Coeficiente devariaciónpH U. pH 7,500 2 8,000 1 7,700 0,190 0,025

Conductividadespecífica

μS/cm 1258,000 1 3020,000 1 1788,000 660,726 0,370Sólidos totales a 103-105 °C

mg/l 763,000 1 2801,000 1 1517,000 796,863 0,525Alcalinidad Total (CaCO3)

mg/l 309,000 1 540,000 1 369,400 86,015 0,233Dureza total (CaCO3)

mg/l 83,000 1 626,000 1 252,400 199,250 0,789Sulfatos (SO4

=) mg/l 27,000 1 403,000 1 198,400 146,259 0,737

Calcio (Ca) mg/l 24,000 2 211,000 1 83,600 69,255 0,828(Mg) mg/l 5,000 1 24,000 1 10,600 6,888 0,650

Arsénico (As) mg/l 0,005 2 0,010 3 0,008 0,002 0,306

Cadmio (Cd) mg/l 0,002 2 0,003 3 0,003 0,000 0,188

Cobre (Cu) mg/l 0,010 4 0,030 1 0,014 0,008 0,571

Cromo (Cr) mg/l 0,030 2 0,050 3 0,042 0,010 0,233

Hierro (Fe) mg/l 0,050 1 0,630 1 0,340 0,215 0,632Manganeso (Mn)

mg/l 0,010 2 0,520 1 0,224 0,213 0,951Mercurio (Hg)

mg/l 0,001 2 0,005 3 0,003 0,002 0,576

Plomo (Pb) mg/l 0,020 2 0,030 3 0,026 0,005 0,188

Zinc (Zn) mg/l 0,030 1 0,280 1 0,126 0,087 0,693

los puntos de muestreo, las escombreras y los sectores de la

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