Calidad de Agua. Cierre de Minas y Pasivos Ambientales I-1

Transcripción

1 Calidad de Agua Cierre de Minas y Pasivos Ambientales Lima, 13 de julio del 2006 I-1 Contenido 1. Definiciones Importantes 2. Monitoreo de Calidad de Agua 3. Resultados 4. Modelamiento 5. Resumen I-2 1

2 Definiciones Estándar de Calidad Ambiental Concentración o grado de elementos, sustancias o parámetros físicos, químicos y biológicos en el aire, agua o suelo en su condición de cuerpo receptor, que no representa riesgo significativo para la salud de las personas ni del ambiente. Importante: cuerpo receptor Para: ríos, lagunas, mar, estuarios, aire que se respira, etc. I-3 Definiciones Límites Máximos Permisibles Concentración o grado de elementos, sustancias o parámetros físicos, químicos y biológicos, que caracterizan a un efluente o a una emisión, que al ser excedido causa o puede causar daños a la salud, bienestar humano y al ambiente. Su cumplimiento es exigible legalmente. Importante: Efluente (líquido) y emisión (gas) I-4 2

3 Metales Problema: Los metales en el agua pueden estar en: el agua (disueltos) las partículas suspendidas Parámetros: Metales Disueltos Metales en el agua filtrada a través de un filtro de 0,45 µm. Metales Totales Metales en el agua sin filtrar (considera metales en las partículas suspendidas) I-5 Estándar de Calidad Ambiental (metales totales) Límites Máximos Permisibles (metales disueltos) I-6 3

4 Unidades de Concentración mg/l mg/l mg de compuesto por litro de muestra. Es la unidad en la que se expresan muchos de los parámetros establecidos. I-7 Unidades de Concentración ppm Partes por millón. 1 mg/l = 1 ppm Además: μg/l = ppb partes por billón (lengua inglesa 10-9 ) Otros: meq/l mmol/l Incluyen peso molecular (no comparable) Los números no bastan, las unidades son importantes I-8 4

5 Límites de Detección Límite de Detección del Método (LDM) Es la concentración de un constituyente que procesada a través del método completo produce una señal con 99% de probabilidad diferente al blanco. En otras palabras: Los métodos de análisis tienen un límite, no son todopoderosos I-9 Estándares de Calidad Ambiental de Aguas Ley General de Aguas - DL N (24 de Julio 1969). y sus reglamentos I-10 5

6 Uso I. Uso II. Ley General de Agua - Usos Aguas de abastecimiento doméstico con simple desinfección Aguas de abastecimiento doméstico con tratamiento equivalente a procesos combinados de mezcla y coagulación, sedimentación, filtración y cloración, aprobados por el Ministerio de Salud. Uso III. Agua para riego de vegetales de consumo crudo y bebida de animales. Uso IV. Agua de zonas recreativas de contacto primario (baños y similares). Uso V. Agua de zonas de pesca de mariscos bivalvos. Uso VI. Agua de zonas de preservación de fauna acuática y pesca recreativa o comercial. I-11 Problemas ECAs Absurdos Usos Nitrato I II III IV V VI Nitratos (N) mg/l 0,010 0,010 0,100 N.A. N.A. Valor recomendado por la OMS para AGUA POTABLE es 50 mg/l Nitratos 10 mg/l Nitratos (N) El ECA de la LGA es 1000 veces menor que el valor guía de la OMS para el agua potable!!!!!! I-12 6

7 Límites de Sustancias Potencialmente Peligrosas (LGA) Metales Usos Parámetro I II III V VI Arsénico 0,100 0,100 0,200 0,010 0,050 Cadmio 0,010 0,010 0,050 0,0002 0,004 Cobre 1,000 1,000 0,500 0,010 * Cromo 0,050 0,050 1,000 0,050 0,050 Mercurio 0,002 0,002 0,010 0,0001 0,0002 Níquel 0,002 0,002 (1) 0,002 ** Plomo 0,050 0,050 0,100 0,010 0,030 Selenio 0,010 0,010 0,050 0,005 0,010 Zinc 5,000 5,000 25,000 0,020 ** * LC 50 (96 horas) x 0,1 ** LC 50 (96 horas)x0,02 I-13 Unidades: mg/l Flujos Parámetros comunes I-14 7

8 Caudal diario promedio, 3 m /s Hidrógrafo Anual Río Namora - Estación Namora Bocatoma Área de Cuenca 460 km 2 - Elevación Promedio de Cuenca 3,268 msnm 30.0 Flujo Máximo Anual Flujo Promedio Anual Flujo Base 0.0 Jan-72 Feb-72 Mar-72 Apr-72 May-72 Jun-72 Jul-72 Aug-72 Sep-72 Oct-72 Nov-72 Dec-72 Fecha I-15 Qué se necesita para el Plan de Cierre? (Calidad de Agua) La información deberá establecer el ambiente físico previo a las actividades mineras y reflejará los cambios ocurridos, o que ocurrirán, en el ambiente circundante como resultado de las actividades mineras. Cursos de Agua Superficiales: proporcionar un resumen de las condiciones hidrológicas incluyendo caudales y calidad del agua, así como la evolución de la calidad del agua a lo largo de la vida de la mina. Identificar los cuerpos de aguas superficiales que pudieran verse afectados, directa o indirectamente, por el proyecto. Guía de Cierre de Minas I-16 8

9 Calidad de Agua Flujos Promedios mensuales Flujo base Calidad Parámetros LMP ECA aplicables Medición / Plan de Monitoreo I-17 Medición de Flujos I-18 9

10 Medición de Flujos Flujómetro para mediciones manuales Estructuras para el Control del Flujo Canales de Control Aliviaderos Vertederos Sensor de nivel de agua + Dispositivo electrónico de almacenamiento de datos Regla limnimétrica para control manual I-19 Flujómetro con Varilla de Medición de Profundidad del Agua Mediciones Manuales Flujómetro en Suspensión I-20 10

11 Estructuras para el Control del Flujo Canal de Control I-21 Vertedero I-22 11

12 Curso de Especialización Nivel en de Cierre agua de (m) Minas y Pasivos Ambientales Curva de Calibración Q=3.06H^ Descarga (m 3 /s) I-23 Monitoreo de Calidad de Agua I-24 12

13 Previo a las actividades Línea Base EIA Calidad de Agua Operaciones Monitoreo Al cierre Modelamiento EIA Plan de Cierre Postcierre Modelamiento EIA Plan de Cierre (Plan de Monitoreo) I-25 Calidad de Agua Cuál es la diferencia entre operación y cierre? I-26 13

14 Diferencias - Cuencas Operación Cuencas afectadas Cuencas de transporte Cierre Cuencas de instalaciones I-27 Diferencias Cuerpos de Agua Operación Cuerpos receptores de efluentes Efluentes Quebradas y ríos importantes Lagunas Ojos de agua Fuentes de agua Cierre Cuerpos receptores de efluentes Efluentes I-28 14

15 Diferencias Parámetros Operación ECA LMP Parámetros específicos ECA LMP Cierre Luego parámetros específicos (persistentes) I-29 Cianuro Diferencias Parámetros Operación Coliformes (Campamento) (Ejemplos) Cierre/Post-Cierre Nitratos Sulfatos Sólo cierre activo I-30 15

16 Diferencias - Frecuencia Línea Base Mensual Trimestral (mínimo) Primeras lluvias Operación Mensual Mínimo (trimestral) Operación/Condiciones del sitio Cierre/Post- Cierre Trimestral Semestral Meses específicos Épocas críticas I-31 CALIDAD DE LA INFORMACIÓN I-32 16

17 QA/QC Control y Aseguramiento de la Calidad en Monitoreo de Calidad de Agua es importante Los pronósticos son tan buenos como la calidad de los datos obtenidos Datos malos son caros La incertidumbre conlleva a mayores gastos de cierre I-33 Monitoreo Resultados Manejo ( IMPORTANTE!) QA/QC Procedimientos de monitoreo Cadenas de custodia Muestras QA/QC (inversión, no mayores costos) Evaluación de resultados de muestras QA/QC Revisión de datos (control de calidad) I-34 17

18 Manejo de Información (Datos) Manejo de datos y de información es importante Durante los años se generan inmensa cantidades de datos (cementerio de datos) Grandes cantidades de datos, pero poca cantidad de información No se usan los datos I-35 Base de Datos Qué debe hacer la base de datos? Permitir almacenar los datos de manera ordenada Permitir realizar análisis de datos y obtener información Permitir QA/QC de los datos Permitir realizar búsquedas Permitir la preparación de gráficos para presentación de los datos I-36 18

19 EQWin es una herramienta que se usa para manejo de una base de datos EQWin no es una base de datos EQ-WIN (Un ejemplo) Herremientas Arc Curtain of confidence Mapas Base de datos EQWin Datos de Campo Otros Curtain of confidence Cliente/ Gerente de Proyecto I-37 Creación de Reportes I-38 19

20 EQWin y ESRI ArcGIS I-39 Informe de Parámetros I-40 20

21 Informes por Estaciones I-41 Informes por Fecha I-42 21

22 Análisis de Varianza I-43 Detalles de las Muestras I-44 22

23 Gráficos I-45 Manejo de Datos No importa la base de datos o programa a utilizar. Pero debe haber uno! I-46 23

24 PRESENTACIÓN DE RESULTADOS Cómo se presentan los resultados? Tablas Generales Tablas Resumen Gráficos I-47 Tablas Generales I-48 24

25 Tablas Resumen Gráficos Concentración vs Tiempo Concentraciones a lo largo del año Establecer rápidamente patrones estacionales Identificar errores analíticos Permite relación entre diversos parámetros I-50 25

26 STD y STS (mg/l) TSS STS TDS STD Flow Flujo Figura 4-2 Calidad de Agua de la Quebrada Laguna Negra STD y STS versus Flujo (SWQN-40) Jul-02 Ago-02 Sep-02 Oct-02 Nov-02 Dic-02 Ene-03 Feb-03 Mar-03 Fecha Flujo (l/s) I-51 Curso de Especialización Concentración Cierre (mg/l) de Minas y Pasivos Ambientales Metales (Disueltos y Totales) - Río Chuyuhual (SWCH-30) Dissolved Zinc disuelto Zinc Total Zinc total Zinc Dissolved Hierro disuelto Iron Total Hierro Iron total 10 Flow Flujo Jul-02 Ago-02 Sep-02 Oct-02 Nov-02 Dic-02 Ene-03 Feb-03 Mar-03 Abr-03 May-03 Jun-03 Fecha I-52 Flujo (l/s) 26

27 Gráficos Resumen / Cuencas Por estación, datos estadísticos Establecer patrones en la cuenca Identificar pasivos o actividades Identificación de dispersión de los resultados I-53 Concentración (mg/l) Cobre (Disuelto y Total) - Cuencas del Río Perejil / Río Negro Concentraciones máximas y mínimas registradas se muestran como barra de error. SWPE-10 SWCC-05 Promedio Disuelto Estiaje Promedio Disuelto Lluvias Promedio Total Estiaje Promedio Total Lluvias LDM Uso I Uso III OMS SWPE-20 SWPE-21 SWPE-22 SWPE-30 SWPE-60 SWPE-70 SWPE-90 SWPE-95 SWRN-20 SWOA-02 SWRN-60 Río Perejil Río Negro I-54 27

28 Fuentes de Datos Consultar base de datos existentes! I-55 Fuentes de Datos Hidrológicos Datos Regionales: extensos registros de largo plazo pero no específicos al sitio SENAMHI ONERN / INRENA Empresas Generadoras de Energía Otras empresas mineras Datos del Sitio: registros específicos del sitio, pero de corto plazo I-56 28

29 Sistemas de Información Ambiental SIA (MEM) SINIA (CONAM) Programa de Vigilancia de Calidad de Cuerpos Hídricos y Vertimientos (DIGESA) I-57 Sistemas de Información Ambiental - MEM Objetivos Contar con información para el control de la contaminación Hacer seguimiento al desempeño de las empresas y consultoras Contar con información oportuna Herramienta para el MEM y terceros I-58 29

30 Punto de Monitoreo de Empresas LMP I-59 Ficha de Empresa Operadora I-60 30

31 Ficha de Empresa Consultora I-61 Ficha del Punto de Monitoreo I-62 31

32 Información de los I-63 Estudios Presentados Información Geográfica de Puntos de Monitoreo I-64 32

33 PRONÓSTICOS Se debe saber: Calidad de Agua al cierre (establecer posibles medidas) Calidad post-cierre (resultado del Plan de Cierre) MODELAMIENTO I-65 Modelamiento Balance de Agua - Determinísticos (Excel) - Probabilísticos Modelo de Calidad de Agua - Balance de masa - Modelo geoquímicos I-66 33

34 Se requiere conocer: Balance de Agua Parámetros climáticos (precipitación y evaporación) Condiciones del sitio Descripción de instalaciones (áreas y volúmenes) Propiedades de materiales Manejo de agua Propiedades de materiales: - Contenido de humedad - Capacidad de campo (contenido de humedad necesario para que el agua fluya por gravedad) - Humedad de lixiviación (contenido de humedad de flujo total) I-67 Balance de Agua Conservación de Masa Flujo de Ingreso + Almacenamiento - Flujo Salida = Almacenamiento Previo Resultante Precipitación Flujos de proceso Humedad natural en materiales Ingreso de aguas subterráneas Suministro de agua Evaporación Pérdidas por sorpción de humedad del mineral Descargas Infiltraciones Pérdidas : Agua que ad/ab-sorbe el material y ya no sale Capacidad de carga humedad natural I-68 34

35 Modelos de Calidad de Agua Calidad de Agua I-69 Balance de Masa La masa se conserva Lo que entra, tiene que salir. Cf = C1. Q1 ( Q1 + + C 2. Q 2 Q 2) No hay controles geoquímicos OJO: Parámetros disueltos, no totales I-70 35

36 Modelos Geoquímicos Los modelos geoquímicos consideran reacciones químicas y equilibrios. Reacciones Químicas Oxidación / Reducción Neutralizaciones Calcula concentración de especies Equilibrios Sólido - Disuelto ph (Carbonato) Potencial redox I-71 LIMITACIONES Un modelo es una simplificación de la realidad GI-GO Se calcula sólo metales disueltos I-72 36

37 EJEMPLO Modelo para Proyecto Alto Chicama (Lagunas Norte) I-73 Objetivos: Predecir requerimientos de agua Predecir flujos descargados Predecir calidad de agua I-74 37

38 Para cada instalación: Parámetros climáticos (precipitación/evaporación) Volúmenes, áreas y fases Propiedades de materiales Tasa de diseño de aplicación de agua Tasas de tratamiento Manejo de agua Tiempos: Operación Cierre Post-cierre I-75 Diagrama de Flujo durante Operación I-76 38

39 Diagrama de Flujo para Cierre I-77 Esquema Simplificado I-78 39

40 EAST WASTE ROCK FACILITY FLOW SCHEMATIC I-79 I-80 40

41 I-81 I-82 41

42 Resultados de Modelamiento de Flujos I-83 Curso de Especialización Volume (1000 en Cierre x m3) de Minas y Pasivos Ambientales Volumen de Agua en el Reservorio de Agua Fresca Time I-84 (yr) 0 42

43 Curso de Especialización en Cierre Flow de Minas (m3/hr) y Pasivos Ambientales Time (yr) Volumen de Salida de Botadero de Desmonte Este I-85 Curso de Especialización en Cierre Flow de Minas (m3/hr) y Pasivos Ambientales Time (yr) Flujo de Agua hacia Planta de Tratamiento de Agua Ácida I-86 43

44 Calidad de Agua I-87 I-88 44

45 Curso de Especialización en Cierre Flow (L/s) de Minas y Pasivos Ambientales Discharges to Quebrada Laguna Negra Flujo East Sedimentation Pond Polishing Pond I-89 Concentration (mg/l) East Sedimentation Pond Polishing Pond Discharges to Quebrada Laguna Negra Sulfatos I

46 Concentration (mg/l) Modelled Concentrations Baseline CN-WHO SWQN I Conclusiones La información de línea base es importante Un buen de impacto ambiental ayuda al Plan de Cierre. Dinero ahorrado en la línea base es más caro durante operación y planeamiento del cierre. La calidad de la información obtenida es importante, una mala calidad encarece el costo del Plan de Cierre (incertidumbre). Para el modelo se necesita el balance de agua y condiciones de sitio. Los modelos tienen limitaciones. Dan parámetros de preocupación, niveles (no valores exactos) I-92 46

47 Muchas Gracias! Golder Associates Perú S.A. Av. La Paz 945 Miraflores Lima 18 Perú Telf: (51-1) Fax: (51-1) Dr. Jorge Chávez Blancas Asociado Jefe del Grupo Ambiental I-93 47