Aplicación de fitotecnologías a relaves mineros ubicados en zonas desérticas

Resumen

Resumen de la tesis: La minería es la principal actividad económica en Chile. El Desierto de Atacama se encuentra ubicado en el norte de Chile y es una de las regiones mineras más importantes del mundo. Dados los extensos depósitos minerales, ubicados principalmente en la Región de Antofagasta, hay importantes inversiones previstas para los próximos años. Este trabajo se ha desarrollado sobre un relave minero en la región de Antofagasta, el cual fue clasificado como salino sódico presentando altas concentraciones de metales, especialmente Cu, Fe y Al, altos contenidos de Na y SO4-2 y un Ph promedio de 8,43. Con el fin de estabilizar el relave, y considerando la presencia de dos especies endémicas en lugares aledaños al relave, se ha evaluado la factibilidad de aplicar fitorremediación. Para ello, se establecieron los siguientes objetivos: 1) caracterizar y determinar la distribución y concentración de metales pesados en el relave incorporando herramientas magnéticas; 2) evaluar la influencia de tres enmiendas para acondicionar el relave y 3) evaluar la factibilidad técnica de implementar un sistema de fitorremediación, identificando los mecanismos fenomenológicos asociados a la interacción sustrato-planta- contaminantes. Dadas las características del relave, se seleccionó carbonato de calcio (CaCO3), obtenido a partir de cáscaras de huevo, y compost comercial y hongos micorrícicos como enmiendas orgánicas. La influencia de estas enmiendas sobre la movilidad de los metales en el relave fue evaluada utilizando columnas de lixiviación. Se compararon las condiciones fisicoquímicas del relave con las del suelo circundante que contenía a dos especies endémicas. Los resultados de la comparación entre estos dos sustratos revelaron que el relave presentaba mayores contenidos de metales, con la excepción de As, B y Mn. Respecto a las columnas de lixiviación, se determinaron los siguientes parámetros: pH, conductividad eléctrica y concentraciones de Cu2+, Mn, Fe, Zn, SO42-, NO3-, PO43-, Mg2+, K+y Ca2+. Los datos obtenidos fueron sometidos a análisis de varianza y covarianza, empleando el coeficiente de Pearson. El análisis estadístico mostró que la lixiviación de cobre y de potasio se veía favorecida por la adición de la enmienda orgánica, mientras que el Fe fue inmovilizado por ambas enmiendas. Los resultados obtenidos se evalúan con sus implicaciones prácticas para las condiciones naturales de los suelos alcalinos que tienen tanto alta sodicidad y pH alto. Las concentraciones de Cu en el relave sin tratamiento variaron desde 1.008 hasta 16.296 mg kg-1, Cd desde 0,1 a 3,9 mg kg-1, Fe 19.236 hasta 41.923 mg kg-1, Zn desde 108,6 a 307 mg kg-1, Pb de 75,65 a 215,4 mg kg-1 y Mn desde 279,3 a 467,8 mg kg-1. Ninguna de las especies de plantas evaluadas se puede considerar como hiperacumuladoras, sin embargo, la especie P. tamarugo presentó características como fitoextractora (FBC = 1,33 y FT = 1,13). Las tres especies evaluadas fueron capaces de absorber los nutrientes necesarios para su desarrollo. También presentaron la capacidad de eliminar Cu, Zn, Cd, Mn, Fe y Pb. Los mejores resultados se determinaron para P. tamarugo y A. nummularia, especies que fueron proyectadas como tolerantes y exclusoras de diferentes metales presentes en el relave. No se observó tendencia de translocación de metales, lo cual representa una ventaja potencial cuando se considera la salud de las personas que viven cerca de estos sitios contaminados