Investigadores mexicanos DESARROLLAN tratamientos de aguas residuales mineras basado en barreras geoquímicas

Investigadores mexicanos DESARROLLAN tratamientos de aguas residuales mineras basado en barreras geoquímicas


08/09/2016

I+D+i
Investigadores mexicanos DESARROLLAN tratamientos de aguas residuales mineras basado en barreras geoquímicas
  • Es época de lluvias; la exuberante vegetación de la selva baja caducifolia lo cubre casi todo, excepto unas montañas que resaltan por su color (rojizo o gris) y que no fueron formadas por la naturaleza. Se trata de las presas de jales, residuos de granos finos producto de la explotación minera que comenzó hace casi 500 años, y que dio fama y fortuna a esta ciudad
 
 
Hoy en día, en los alrededores sureños de la ciudad virreinal, transitando por caminos y brechas cercanos a los ríos Taxco y Cacalotenango, es posible apreciar esos montones de residuos que son potenciales fuentes de elementos tóxicos como arsénico y plomo, que se dispersan en los polvos transportados por el viento. Ahora, gracias a la intervención de especialistas de la UNAM que trabajan coordinadamente con técnicos de la empresa Industrial Minera México (IMMSA), se está aplicando una solución basada en la reforestación.
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Pero en el pueblo minero más añejo de todo el continente americano –donde la explotación de metales comenzó en 1522, según algunos documentos históricos–, no sólo se enfrenta ese reto ecológico, también, el del drenaje ácido de mina (DAM), agua sumamente contaminada, sobre todo por hierro, zinc y aluminio, que fluye a la superficie a través de una obra minera inactiva, denominada Socavón 1412, y que desemboca en el río Taxco.
 
Para remediar esa afectación ambiental, los expertos Francisco Martín Romero, del Instituto de Geología, y José Luz González y Margarita Eugenia Gutiérrez, de la Facultad de Química, desarrollaron un tratamiento de aguas basado en una barrera geoquímica que, por su éxito, pronto pasará de la escala piloto a la real, y junto con la implantación de humedales asegura la solución.
 
Lograr el crecimiento de la vegetación requiere probar técnicas donde la inclinación del terreno es considerable.
 


Pasivos Ambientales

 
La minería que produjo una de las fortunas más fabulosas de la época virreinal, la de José de la Borda, dejó como huella de su existencia un enorme pasivo ambiental que hoy se acumula en siete presas. Las colas (tailings), como se les conoce en el mundo, y que sólo en México se llaman jales –palabra de origen náhuatl, xal, que significa arena–, pueden estar oxidadas o no oxidadas.
 
Cuando estos jales son recientes son grises, pero lentamente al contacto con aire y agua se oxidan y adquieren un color rojizo, como la herrumbre. El proceso es lento por lo que éstos de color rojo se observan en los depósitos más viejos y su apariencia es la de una piedra compacta; tales características se deben a la presencia de un mineral llamado pirita (sulfuro de hierro) que, al contacto con el agua y el aire, se oxida y forma ácido sulfúrico. Si eso llega a ocurrir, el jale puede producir drenaje ácido.
 
Si no está oxidado, el desecho es aún arenoso y se puede generar erosión hídrica y eólica, es decir, los jales pueden ser arrastrados por la lluvia y el viento. La última vez que se depositó material en la presa Foster (la más reciente y única con jales no oxidados) fue en 2007, cuando comenzó la huelga; han pasado casi 10 años y en cinco o 10 más podría comenzar la oxidación.
 
En ambos casos la factura ambiental llega; si lo hace temprano, cuando los jales son aún grises, será más barata, explicó Francisco Martín Romero. Por eso, antes de que ocurra la oxidación en la presa Foster, se promoverá la reforestación.
 


Trabajos de rescate

 
La experiencia dice que las plantas pueden crecer directamente en las montañas de desechos mineros, que son como suelo, pero sin materia orgánica; para ello la naturaleza emplea muchos años. Por eso, la meta es mejorar el sustrato colocando un material de préstamo: lutita calcárea, abundante en la zona y sobre la cual germina la vegetación fácilmente; así se aprovecharán los desechos orgánicos del basurero de Taxco que se encuentra a unos metros.
 
Antes, los trabajos para el rescate ambiental comenzaron en la presa más grande de la región (con una extensión de seis y media hectáreas), conocida como El Fraile, porque está cerca de un área poblada, de cultivos y balnearios, señaló Martín Romero.
 
Ahí los especialistas de la UNAM propusieron a la empresa minera, como primera medida, el manejo del agua “para que la estructura no ceda, y luego hacer una pendiente con terrazas o caminos intermedios llamados bermas, para darle estabilidad física.”
 

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El objetivo ha sido el control de filtraciones, de la erosión hídrica y eólica e impedir la dispersión en el ambiente de drenaje ácido, lixiviados y escurrimientos.
 
Para ello, luego de estudios de geotécnica e hidrológicos, la empresa IMMSA construyó más de 340 metros de cunetas que bordean la presa, captan el agua de lluvia que baja de las montañas y evitan que se mezcle con los jales. Así, llega limpia hasta el río
Cacalotenango.
 
Además, se propuso la reintegración al paisaje, para lo cual se hizo –con ayuda del agrónomo Humberto Guadarrama, supervisor de construcción de la empresa– un inventario de la flora de la región y se recolectaron semillas de tomatillo, espino y guajes, entre otras plantas.
 
Lograr el crecimiento de la vegetación requiere adecuar esos materiales y probar técnicas donde la inclinación del terreno es considerable. En el talud, hace año y medio se utilizó una malla de yute que permitiera el crecimiento de las plantas antes de biodegradarse. Más arriba de la presa, hace unos meses se usó la hidrosiembra (lodo con semillas y abono que se riega con una manguera) sobre una capa de lutita calcárea, abundante en el lugar.
 
Con más éxito, también se probó la siembra sobre lutita mezclada con estiércol de res. Ahí se han colocado plantas que detienen la tierra e impiden la erosión del suelo; incluso, ha germinado maíz que venía en el abono.
 
Ahora, luego de los experimentos y de que ya se conoce el mejor método de reforestación, se escalará a la realidad y todas las presas de jales oxidados de Taxco se reintegrarán al paisaje.
 


Socavón 1412: DAM

 
En 2007, cuando la mina a cargo de IMM quedó abandonada, se produjo un serio problema: el drenaje ácido de mina, una especie de río abundante en hierro, aluminio y zinc, y en cantidades menores, en arsénico y plomo, que empezó a salir del Socavón 1412, al pie de la presa de jales Guerrero.
 
Francisco Martín mencionó que este fenómeno se originó cuando el agua que se acumula dentro de la mina (la subterránea y la que se infiltra por las rocas fracturadas de la montaña) dejó de reciclarse en el propio proceso minero.
 
Después de uno o dos años de inactividad, el agua mezclada con metales, de color amarillo intenso, comenzó a salir por la bocamina y ese volumen –900 galones por minuto– alcanzó el río Taxco. Ante el escenario, el equipo científico se dedicó a trabajar en el laboratorio, donde encontró una solución: la creación de una barrera geoquímica que actúa como filtro y limpia el líquido.
 
Lo primero fue hacer un mapa geológico. En la región, Martín Romero halló la llamada formación Morelos, de calizas y dolomitas; las primeras están compuestas en más de 95 por ciento de carbonato de calcio, un poderoso antiácido que neutraliza.
 
Asimismo, se percató de la formación Ksm o Mexcala, que es una mezcla de calizas con lutitas, “por eso la llamamos lutita calcárea, porque al estar en contacto con el carbonato de calcio se formaron vetas blancas que le dan la propiedad de neutralizar”. Descubrió que ambas tienen un potencial de neutralización muy grande, pero el de la roca caliza es mayor.
 
Una vez identificado el material que se usaría como filtro, ya en campo, la primera acción fue montar –dentro de la mina– más de un kilómetro de tubería en soportes de cadena y anclas, para guiar y controlar el caudal, y evitar el arrastre de material. Con esa sola acción se logró clarificar el líquido.
 
Luego, hace ocho meses se construyó un experimento con siete piletas de filtración y reposo del agua para determinar las variables que no se ven en el laboratorio, y el comportamiento en épocas de lluvia y secas. José Luz González explicó que ese sistema experimental representa poco menos del uno por ciento de la cantidad de agua que se tratará en escala real. “Estamos preparados para pasar a la siguiente fase”.
 
El filtro real, de cuatro metros de altura, tendrá una capacidad de captación de mil 200 metros cúbicos, es decir, un millón 200 mil litros, precisó Gerardo Martínez, responsable del Laboratorio de Geoquímica ambiental del Instituto de Geología.
 

Resultados contundentes

 
Las conclusiones son contundentes. Dentro de la mina cada litro de agua contiene 664 miligramos de hierro y 157 de aluminio; al entrar al sistema de filtrado, en la primera pileta, el pH es de 2.5 y las concentraciones de hierro de 52 partes por millón, y de aluminio, de 36; así continúa el proceso en el resto de las piletas hasta que, al salir, la acidez o pH es de 7 y los minerales desaparecen por completo. Se espera que a escala real los resultados sean igual de positivos.
 
Raúl Dávila, gerente de proyecto de IMM, recordó que desde 2004 está vigente la regulación que obliga a las empresas mineras a hacerse cargo de los pasivos ambientales que ellas mismas producen; “esta compañía se ha hecho cargo, incluso, de los jales históricos”.
 
Con la mina en huelga y en un sitio que por siglos ha acumulado esos desechos, “invertimos en una obra de medio ambiente, sin que la empresa obtenga beneficios económicos”. Por eso, reconoció, más vale prevenir los daños que remediarlos.
 
Como parte de este proyecto, en una siguiente etapa se hará una evaluación del riesgo ecológico, y en especial, a la salud humana, para que la comunidad y las autoridades tengan información fiable sobre las afectaciones de los jales en la vegetación, animales y, sobre todo, en la población humana que habita esta región.
 

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Fuente www.gaceta.unam.mx


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