Evaluación de la contaminación química derivada de actividades mineras en las áreas lacustres Uru-Uru y Poopó, Bolivia

Zusammenfassung

En esta Tesis se han seleccionado y estudiado ocho zonas edáficas distintas, situadas en las zonas lacustres de los lagos Uru-Uru y Poopó, en el Altiplano boliviano. Estas zonas, de interés minero ya desde tiempos coloniales, han sido afectadas por drenaje ácido de minas (AMD), con el consiguiente impacto medioambiental. Los análisis de los suelos de la mayoría de las zonas muestreadas, tanto a nivel superficial (0-15 cm) como a mayor profundidad (15-35 cm), indicaron que las cantidades totales de Cd, Pb, Cu y Zn eran superiores a los límites de contaminación permitidos (LCP) para uso natural del suelo. Los valores medios de Cd total en suelos de las zonas identificadas como comunidades Poopó, Karavi-Chojaya, Pampa Aullagas y Quitaya resultaron ser superiores a 0,5 mg/kg, mientras que los valores medios de Pb total en suelo en las zonas de Rancho Grande, Comunidad Poopó, y Quitaya superaron los 70 mg/kg. Por otra parte, muestras de suelos obtenidas en las áreas de Santo Tomás, Rancho Grande, Lago Uru-Uru, Comunidad Poopó y Quitaya, presentaron valores medios de Cu total superiores a 25 mg/kg, llegando incluso a superar los 120 mg/kg en suelos para uso agrícola en Rancho Choque. Igualmente, las zonas de Santo Tomás, Rancho Grande, Lago Uru-Uru, Comunidad Poopó, Karavi-Chojaya, y Quitaya contienen concentraciones superiores a 100 mg/kg de Zn total en suelos naturales, excediendo incluso los 450 mg/kg en suelos destinados a la agricultura en las comunidades Poopó, Karavi-Chojaya y Quitaya. Con el fin de ampliar los análisis realizados en los sitios contaminados, y de caracterizar las fuentes y agentes contaminantes, y tener un control de las fases sólidas en la movilidad de algunos elementos potencialmente tóxicos (EPT), en particular As, Pb, Cd, Zn y Cu, se realizó un estudio físico-químico de aguas y sedimentos. Los análisis de los sedimentos mineros indicaron que las cantidades totales y solubles de Cd, Pb, Cu y Zn eran superiores a los LCP, mientras que la mayoría de las cantidades de Cd, Pb, Cu y Zn extraíbles eran inferiores a los LCP. Sin embargo, en sedimentos fluviales sólo cantidades totales de Cd, Pb, Cu y Zn resultaron ser superiores a los LCP. Para evaluar el grado de contaminación de las aguas, se consideraron los límites máximos permisibles (LMP) recomendados por la Organización Mundial de la Salud (OMS). Los análisis en aguas de pozos y abrevaderos indicaron concentraciones de As superiores a los LMP, alcanzando valores de 19,99 mg/l. En aguas de ríos y lagos estos análisis indicaron concentraciones superiores a los LMP en Zn, Cu, Cd, Pb, As y Sn con valores superiores a 100 mg/l de Zn, 3 mg/l de Cu y Cd, 350mg/l de As, y a 0,20 mg/l de Pb y Sn. Además, muestras de aguas de algunos perfiles edáficos presentaron valores superiores a los LMP para Pb, Cu, Cd y As. En otro apartado de esta Tesis, se realizó un estudio mineralógico, mediante técnicas de microscopía electrónica, de las eflorescencias formadas a partir de residuos mineros en minas y áreas cercanas. También se realizó un estudio hidrogeoquímico con los programas de modelización termodinámica PHREEQC y MINTEQA2. De entre los minerales identificados por difracción de rayos X, destaca la beudantita como la principal fase sólida en el control de la movilidad de As y Pb. Según resultados de índices de saturación (IS) obtenidos con el programa MINTEQA2, la beudantita (IS > 15) se encuentra precipitada en las soluciones de algunas sales y aguas de minas. Además de beudantita, los principales minerales identificados utilizando SEM y DRX fueron sulfatos monoclínicos de los grupos halotrichitas y rozenita como; apjohnita, pickeringita, rozenita y starkeyita.