Rehabilitación de Ambientes Degradados por la Minería Fundamentos y Experiencias Prácticas

Transcripción

1 Rehabilitación de Ambientes Degradados por la Minería Fundamentos y Experiencias Prácticas Mauricio Francisco Lemus Vera Jefe Departamento Ambiental Seminario Biorremediación y Gestión Ambiental en Pasivos Mineros y Universidad Andrés Bello

2 ACTIVIDAD MINERA CHILENA

3 IMPACTO DE LA ACTIVIDAD MINERA La mayor parte de las actividades que desarrolla el hombre son, en mayor o menor medida, agresivas con la naturaleza, en especial la actividad minera que genera una serie de impactos sobre el medio ambiente

4 NUEVA NORMATIVA AMBIENTAL Ley que Regula el cierre de faenas e instalaciones mineras En tanto el 11 de Noviembre de 2011, fue publicada la Ley N que "Regula el cierre de faenas e instalaciones Mineras" y que señala que el objeto del plan de cierre de faenas mineras es "la integración del conjunto de medidas y acciones destinadas a mitigar los efectos que se derivan del desarrollo de la industria extractiva minera, enlos lugares en que esta se realice de forma de asegurar la estabilidad física y química de los mismos, en conformidad a la normativa ambiental vigente". Establece la obligación para la empresa minera de contar con un plan de cierre de todas sus faenas nuevas y en operación, de implementarlo durante la operación, de otorgar una garantía al Estado que asegure su cumplimiento, y el financiamiento del post cierre. La visión de la SMA es contribuir al desarrollo sustentable del país. A través de su labor fiscalizadora, la SMA velará que el desarrollo de las actividades económicas sea compatible con el resguardo del medio ambiente, mejorando así la calidad de vida de los chilenos y de las futuras generaciones.

5 REHABILITACIÓN AMBIENTAL

6 DEGRADACIÓN DE ECOSISTEMA Figura : Modelo hipotético de degradación de ecosistemas naturales (Whisenant, 1999)

7 DEGRADACIÓN DE ECOSISTEMA

8 DEGRADACIÓN DE ECOSISTEMA Ecosistemas fuertemente degradados (pasos 3 y 4), tiene limitaciones físicas que recuperar: Control de erosión Protección de la superficie del suelo Aumentar infiltración Aumentar capacidad d de retención de agua y nutrientes ti t Mejorar condiciones microambientales

9 REHABILITACIÓN DE AMBIENTES DEGRADADOS OBJETIVOS Lograr ecosistemas plenamente funcionales con capacidad de auto repararse. Con mínimos requerimientos de subsidios Que consideren la rehabilitación funcional del paisaje WHISENANT (1999) propone que reparar ecosistema degradados requiere: 1. Enfoque orientado a procesos 2. Busca iniciar reparación autogénica 3. Considera Interacciones del paisaje

10 PRINCIPIOS DE RESTAURACIÓN ECOLÓGICA 1. Racional de por qué se requiere rehabilitar 2. Una descripción ecológica del ecosistema a rehabilitar r 3. Declaración de objetivos y metas 4. Una designación y descripción de la referencia 5. Una descripción de cómo la propuesta se inserta en el paisaje

11 PRINCIPIOS DE RESTAURACIÓN ECOLÓGICA 6. Planes, programas y presupuestos explícitos de las medidas físico química mecánica y vegetacionales 7. Un Con junto de estándares de desempeño para a evaluar el proyecto 8. Protocolos de monitoreo para los estándares de desempeño 9. Procedimientos para mantener post instalación y remediación.

12 REHABILITACIÓN DE AMBIENTES DEGRADAOS Taludes Inestable Estabilización Biotécnica de Taludes Depósitos de Relaves Revegetación eegeacó de Depósitos de Relaves Fitoestabilización Suelos contaminados Re vegetación de áreas degradadas

13 REHABILITACIÓN DE AMBIENTES DEGRADAOS TALUDES INESTABLE

14 ESTABILIZACIÓN DE TALUDES QuebradaTes Quebrada Kelly Socavón La Paula Función y estructura de los procesos ecosistémicos completamente alterados. Ruta del Ácido Etapa IV del modelo: Pérdida de cubierta vegetal, la cual genera cambios en la función de los suelos y actividad microbiana. Presenta como síntomas cambios en la función de los suelos y actividad microbiana. Los suelos están desnudos, con procesos activos de erosión Contaminación histórica depositación ácida (Qebrada Tes Quebrada Kelly) Los Procesos Primarios no son funcionales.

15 ESTABILIZACIÓN DE TALUDES OBJETIVO: Rehabilitar Taludes Inestables OBJETIVOS ESPECÍFICOS: Disminuir erodabilidad y la inestabilidad del talud Recuperar revegetación de las formaciones vegetales preexistentes Inducir procesos autogénicos

16 ESTABILIZACIÓN BIOTÉCNICA DE TALUDES Es el uso combinado o integrado de elementos vegetales vivos y componentes mecánicos o estructurales inertes (lampazos. neumáticos, piedra entre otras).

17 ESTABILIZACIÓN BIOTÉCNICA DE TALUDES Estructuras Mecánicas: Obra destinada a la regulación de flujos hídricos y de contención de sedimentos en taludes, cárcavas y laderas inestables A través de esta obra se pretende cortar la longitud de la pendiente. QuebradaTes Socavón La Paula Rutadel Ácido Quebrada Kelly

18 ESTABILIZACIÓN BIOTÉCNICA DE TALUDES Suelo : Quebrada Tes y Cancha Kelly son laderas ubicadas en las cercanías de la fundición Caletones, por lo cual han estado expuestas durante casi un siglo a depositación ácida, observándose procesos intensos de acidificación del suelo. Además de ser utilizados como botaderos de escombros e incluso de aceite. QuebradaTes Quebrada Kelly

19 ESTABILIZACIÓN BIOTÉCNICA DE TALUDES Hidrosiembra: Permite en lugares de difícil acceso lograr una cobertura vegetal rápida, disminuyendo en un corto tiempo la erodabilidad de las laderas inestables. Quebrada Kelly Quebrada Tes Ruta del Ácido

20 ESTABILIZACIÓN BIOTÉCNICA DE TALUDES Cobertura Vegetal: Se considera utilizar especies características de la formación vegetacional donde se encuentran ubicados los taludes a tratar, bosque esclerófilo en socavón La Paula y matorral esclerófilo altoandino en los taludes de cancha Kelly y quebrada Tes. VETIVER Considerando estas características se privilegia el uso de especies arbustivas, con una adecuada relación de la parte aérea versus biomasa radicular (Guindilia trinervis, Colliguaja intergerrima, Escallonia illinita, Muehlenbeckia hastulata), con un especial interés en aquellas especies con gran desarrollo radicular, que proveen mayor estabilidad (Vetiveria zinzizoides, Cortaderia araucana) y en condiciones más favorables, con mayor volumen de suelo para el desarrollo radicular, se utilizaron especies arbustivas mayores y arbóreas (Schinus montanus, Schinus polygamus, Maytenus boaria, Lithrea caustica). STIPA COLA DE ZORRO QUILO

21 ESTABILIZACIÓN BIOTÉCNICA DE TALUDES Socavón La Paula QuebradaTes Ruta del Ácido Quebrada Kelly

22 REHABILITACIÓN DE AMBIENTES DEGRADAOS DEPÓSITO DE RELAVE

23 DEPÓSITO DE RELAVE La generación de residuos masivos es propia del proceso productivo minero y se definen como aquellos residuos no peligrosos provenientes de las operaciones de extracción, beneficio o procesamiento de minerales; e incluyen a los estériles, los minerales de baja ley, los residuos de minerales tratados por lixiviación, los relaves y las escorias. Depósito de Relaves: toda obra estructurada en forma segura para contener los relaves provenientes de una Planta de concentración húmeda de especies de minerales. Además, contempla sus obras anexas. Su función principal es la de servir como depósito, generalmente, definitivo de los materiales sólidos proveniente del relave transportado desde la Planta, permitiendo así la recuperación, en gran medida, del agua que transporta dichos sólidos

24 DEPÓSITO DE RELAVE Una de las principales amenazas que presentan los depósitos de relave en la etapa de cierre son los problemas de erosión eólica y escorrentía, cuyo resultado es la dispersión de partículasfuera de lacubeta del tranque

25 ESTABILIZACIÓN DEPÓSITO DE RELAVE Estabilización química de los relaves se ha realizado utilizando materiales diferentes, incluyendo emulsiones de petróleo, lignosulfonatos, polímeros, resinas, látex y cloruro de magnesio. Estabilización física es otra alternativa de estabilización, al cubrir las superficies de los relaves con fragmentos de rocas, desmonte minero o grava. La alternativa de plantar parcial ilototalmente los depósitos de relaves es parte de un proceso que permite inmovilizar contaminantes y minimizar los riegos medioambientales presentes en el sitio En este contexto resulta muy conveniente la fitoestabilización, como metodología de mitigación; esta técnica se define como el uso de plantas metal tolerantes, con el fin de inhibir la movilidad de los metales y así reducir el riesgo de futuras degradaciones medioambientales, ya sea por lavado hacia aguas subterráneas de estos contaminantes o por su dispersión aérea (Salt et al., 1995).

26 REGEVEGETACIÓN DE EMBALSE DE RELAVE OBJETIVOS Inmovilizar o reducir la biodisponibilidad de los metales presentes enlos depósitos de relaves, ya sea por adsorción y/o absorción de los metales por parte de las raíces y favoreciendo la precipitación de los metales a formas menos solubles, disminuyendo de esta forma su toxicidad. Prevenir la erosión eólica e hídrica del material presente en los relaves a zonas aledañas. Permitir una sucesión a largo plazo de la comunidad vegetal en los depósitos de relaves, favoreciendo los procesos de desarrollo del suelo y diversidad microbiológica y finalmente restaurando las funciones del ecosistema a un estado autosustentable.

27 REGEVEGETACIÓN DE EMBALSE DE RELAVE Caracterización del sustrato del embalse de relave Fuente: Kabas,et 2011

28 REGEVEGETACIÓN DE EMBALSE DE RELAVE Caracterización Ecosistema de Referencia CARACTERIZACION EDAFOCLIMATICA FORMACIONES VEGETALES PAISAJE

29 REGEVEGETACIÓN DE EMBALSE DE RELAVE Especies Vegetales Se requiere de una diversidad de comunidades de plantas que incluyen plantas tolerantes a la sequía, que no sean hiperacumuladoras de metales en tejidos vegetales aéreos. Idealmente deben ser ejemplares nativos del área en que los depósitos se encuentran, ya que éstos cuentan con mecanismos apropiados para las adversas condiciones climáticas de ambientes áridos y semiáridos. Preparar una planta ideal por medios de cuidados culturales favoreciendo que la planta sea capaz de sobrevivir y crecer en un sitio específico,

30 REGEVEGETACIÓN DE EMBALSE DE RELAVE Selección de enmienda orgánica para la preparación de suelo Aplicación de enmiendas orgánicas ayudan inmediatamente en disminuir la biodisponibilidad de los metales, aportan un fertilizante de mineralización lenta, en forma adicional mejoran la estructura, reducen la erosión e incrementa la infiltración Biosolidos Compost Guano Desechos Agricolas Ensayos y y análisis

31 REGEVEGETACIÓN DE EMBALSE DE RELAVE CARACTERÍSTICAS GENERALES SUPERFICIE: 700 há VOLUMEN ALMACENADO: M3 de relaves de Cu UBICACIÓN: 34º 17 latitud Sur y 70º 41 longitud Oeste UBICACIÓN RELATIVA: En Hacienda Cauquenes, 20 Km desde Rancagua en dirección SE TOPOGRAFÍA: originalmente se trataba de la laguna Cauquenes rodeada en todo sun perímetro por cerros de altura suficiente como para permitir la construcción de un emblase, con sólo levantar muros en sus extremos oriental y occidental CLIMA: variable relevante por la incidencia que tiene tanto en los efectos sobre el polvo de relave como en la vegetación a establecer SUSTRATO: ph 3.6; 990 ppm de Cu

32 REGEVEGETACIÓN DE EMBALSE DE RELAVE Forestación a partir 1980

33 REGEVEGETACIÓN DE EMBALSE DE RELAVE

34 REGEVEGETACIÓN DE EMBALSE DE RELAVE Ensayo 2005 : 1 Ha Forestación : 6 Ha

35 REGEVEGETACIÓN DE EMBALSE DE RELAVE ENSAYO 2005 I. Introducción de Especies Fertilización II. Enmienda III. Protección

36 REGEVEGETACIÓN DE EMBALSE DE RELAVE FORESTACIÓN OPERATIVA Selección de la Especie (Acacia melanoxylon, Casuarina equisetifolia, Escalonia illinita, Gleditsia triacantus, Lithrea caustica, Schinus molle, Shi Schinus montanus, Shi Schinus polygamus = Preparación de la planta

37 REGEVEGETACIÓN DE EMBALSE DE RELAVE 60 g de superfosfato triple, 60 g de Nitrato de Potasio y 400 g de Cal 400, aplicación de una enmienda de Compost de un 30% de volumen de la casilla Aplicación Cal 20 Ton/Ha. Superfosfato triple 0,6 Ton/Ha Protección individual (radiación, viento, lagomorfo).

41 REHABILITACIÓN DE AMBIENTES DEGRADAOS DEGRADACIÓN DE SUELOS

42 REVEGETACIÓN DE ÁREAS DEDRADADAS DEGRADACIÓN AREA CIRCUNDANTE FUNDICIÓN DE CALETONES

43 REVEGETACIÓN DE ÁREAS DEGRADADAS Emisiones anuales de anhidrido sulfuroso Ton (S SO2) : Plan de Descontaminación de Caletones toneladas de SO tonelada de Material particulado

44 REVEGETACIÓN DE ÁREAS DEGRADADAS Degradación química y biológica en suelos forestales cercanos a una fundición de cobre en chile central Sector Código Distancia a fuente de emisión (km) Altitud Exposición Caletones D ESE Barahona Robinia D SE Barahona Embalse D SSW Los Cóndores (Control) C SSW Fuente de emisión: Fundición Caletones D1-2,8 km de la fuente de emisión D2-3,9 km de la fuente de emisión D3-6,6 km de la fuente de emisión Control- 7,2 km de la fuente de emisión Incremento en la distancia a la fuente de emisión

45 REVEGETACIÓN DE ÁREAS DEGRADADAS Degradación química y biológica en suelos forestales cercanos a una fundición de cobre en chile central Aluminio intercambiable (cmol+ kg -1 ) ph H(H0) 2 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 Profundidad (c cm) Profundidad d (cm) Control D3 D2 D1 Control D3 D2 D1 Carbono de biomasa Microbiana (mg C/100 g suelo) K + (cmol+ kg -1 ) Profun ndidad (cm) Profundidad (cm) ,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 Control D3 D2 D1

46 REVEGETACIÓN DE ÁREAS DEGRADADAS

47 REVEGETACIÓN DE ÁREAS DEGRADADAS Primera etapa Preparación de Planta Óptima Selección de Especies según habitat Selección de Procedencias (S.yerba loca, Los Condores, otros) ManejoSilviculturalsegún Etapa de Crecimiento Crecimiento Inicial Fertilización y Riego según PlenoCrecimiento etapa de crecimiento Endurecimiento Manejo Relación V. Aérea/V. Radicular Poda Apical (Pre plantación)

48 REVEGETACIÓN DE ÁREAS DEGRADADAS Objetivo : Aplicación de Enmienda Mejorar Estructura Mejorar Fertilidad Disminuir ph Casilla a de pa plantación acó En forma indirecta incorporación de microorganismos benéficiosos

49 REVEGETACIÓN DE ÁREAS DEGRADADAS Objetivos: Protección Viento Sol Nieve (Efecto nodriza)

50 REVEGETACIÓN DE ÁREAS DEGRADADAS

51 GRACIAS