ISSN: 1132-1660Observatorio Medioambiental999.nón,ea, 2. 172-189

Problemáticaambientalquegeneranlasexplotacionesmineras

EsperanzaMARTÍNEZ-CONDE, José VicenteROVIRA y M.~ JoséMARQUÉS

RESUMEN

Se valoró la perturbaciónproducidapor la mina Troya, queobteníaZn yPb de un yacimientodesulfurospolimetálicos.Identificamoslos focosde lacontaminacióny su alcanceen los caucesfluviales. Seleccionamosel pH,comoindicadorde lixiviación, y los cianuroslibres, paraatestiguarla salidade contaminantesdesdela balsade estériles,Semidieronlas concentracionesde los metalesexplotadosy de algunosacompañantesen la mineralizacióncuyapuestaen circulaciónesdrásticaparala biota.

La zonamásimpactadacorrespondea la cuencacon la plantade trata-mientoy los residuos.Apreciamosunafalta deestanqucidaden la balsa,unafuertelixiviación delasescombrerasy unasconcentracionesde metalespesa-dos elevadasquerepresentanun riesgopotencialpermanente.El problemasemagnificarácuandolasaguasinundenel criadero.Se reflexionaacercade lanecesidadde establecercriterios ecológicospreviosparaeste tipo de explota-ciones.

PALABRAS CLAVE: Cianuros,cinc, contaminación,lixiviación, metalespesados,Mina Troya,mineríametálica,perturbación,plomo.

ABSTRACT

Ihe disturbanceproducedby tbe Troya Mine, centeredon extractionofzincandleadof apolymetallic sulphideore was valued.The focusesof conta-minationan their reachin the rivers wereindentified.We selectedthe pH as

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an indicator of lixiviation, aud ffie eyaxiidesin order to attestthe1mw of po-llutantsfrom thetailings pond.They weremeasuredIhe concentrationsof theexploitedmetaisandsorneassociatein the mineralizationwhosemobilizationis drastie[o living beings.

The mos[ aflectedzonecorrespondsto [he basin locatednex[ o [he minemili and the [ailings. Wc apprecia[ed a lacking jo isolationof [he tailingspond,a s[rong aid drainagefrom [he spoil heapsand high concentrationofheavy metais,it presenisan implicil permanentrisk. ‘¡he problem will bemagnifiedwhen [he wa[er wells up jo [he abandonedadi[s. The nccessi[y ofes[ablishing ecological previouscri[erions for Ibis type of exploitaticoshasbecoconsidered.

KEY WORDS:Contamination,cyanides,heavymetais.lead,Jixiviation. me-[alije mines.perturba[ion, «Troya»Mine, zinc.

RÉSLIMÉ

On a considéréla perturbationproduitepar la mine «Troya».Ce[te esploi-[ationob[enai[ Zn e[ Pb d’un gisemen[ de sulfurespolimé[alliques. La disper-sion de la coo[aminatioo et sessourcesfuren[ identifiées.On effec[ua desanalysesdepH pourconstatert’cxisteneedelixiviation. La déterminationdescyanureslibres fú employéepour vérifier La fuite de polluants du réservoirdesdéchetsminiers.Qn mésurales concentrationsdesniétauxexploitéset dequelquesuns de sesaccompagnanísan coursde la minéralisationel gui sontdangereuxpour labiote.

La zonela plus pertuíbéeest le bassinoú se trouvent les ins[alla[ions e[ les[ock desrésidus.On démon[re que le réservoirn’est pasétaneheel qu’ilex¡s[e une forte lixiviation desmatériauxproveoan[ de l’excava[ion. Lesfor-íes concen[ra[ions desmé[aux supposeotun risque po[en[iel permanení.Lagrave[é du problémese magnifieraJorsqueles eauxinonderon[ les galleriessouterraines.Qn devrait réfléchir sur Le besoind’é[ablir a priori descri[éresécologquespeurce typed’exploitations.

MOTS CLÉS:Contamina[ion, cyanures,lixiviation, métauxlourds,mine mé-talligne,Mine «Troya»,perturbation,plomb,zinc.

INTRODUCCIÓN

Abordarel estudiodel impactogeneradopor unaexplotaciónmineraexigeun conocimientotransdisciplinarquetrasciendeal propiode la composición

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del criadero,la forma deexplotación,el rendimientode los metalesa extraery de los puestosde trabajomien[ras durela explo[ación. Existeun costeam-bientalquedebieravalorarseen primer lugar.

La agresiónal medio comienzacon la prospección,le siguenlas ins[ala-clones:oficinas, plantasde tratamiento,almacenajede los concentrados.,ex-plotacionesadicionales,canteras,aperturasde bocasde mina, etc. Todo ellolleva consigomodificacionesde la cubiertavegetal,pérdidasde vegetación,cambiosen lamorfologíadel paisaje,alteracionesdel suelo,quepuedenafec-tar a variosKm2. Perolas grandesheridasen lacortezaterrestre,tanto en lasexplotacionesabiertascomo subterráneas,se multiplican con la grao movili-zación de tierra y aguaparaobtenerlos concentradosde los metalesexplota-dos.A la extracción,preparacióny transportehayqueañadirel costeenergé-tico de todo el proceso.Los residuosgenerados,junto a los reactivosutilizadosen el procesometalúrgico,adquierenproporcionesgigantescasfrentea los concentradosobtenidosy necesitanaislamientoeinmovilización.La cicatrizaciónes lenta,a vecesdecenasde años,y la dispersióndelos con-taminantes,sobretodo a travésde los ecosistemasacuáticosadyacentes,pue-de alcanzargrandesdimensiones.

El estudiode la minaTroya, que aquínos ocupa,representaunaprimeraaproximacióna laproblemática.Se tratabadevalorar lasituaciónen cuantoalaperturbaciónproducidaporunaexplotaciónquecomenzóen 1986 y estabaen fasede cierre (1992-1993).

Es unaexplotaciónsubterránea—ExplotaciónMinera InternacionalEspa-ña, S.A.— descubiertaen 1973. Pertenecea los términosde Mutiloa, Cerain,y Gaviria(Guipúzcoa).Formapartedel llamadoArco Vasco,conjuntogeoló-gico que se extiendedesdeCantabriahastael Mediterráneo.El yacimientoestáformadopor sulfurospolimetálicos,y lamineralizaciónes esencialmentede marcasitay pirita conesfalerita,blenda,galena,calcopiritay arseniopirita.La obtenciónde metalesse centróen cinc y plomo,despreciandocompuestosmayoritarioscomolapirita (quefue a engrosarlos estériles)y otros mineralesquesiendominoritarioscontienenmetales(Ni, Cd, Cr, etc) en menor propor-ción (ESNAOLA y MARTíN, 1975; MANERA, ¡987).

Las reservasoriginalesdelyacimientofueron evaluadasa finalesde 1987en 3.700.000 t, con 0,9 % de Pb y 11.2 % de Zn. El ritmo de la explotacióninicial erapróximoa las 300.000t anuales(FERNÁNDEZ u al., 1992).

Partede la mineralizaciónse encuentraencaliza y calizasdolomíticasqueconstituyenuno de los acuíferosde la zona.Parasuexplotaciónse deprimióel nivel del agua.Al cesarlas actividadesel aguairá recuperandosunivel. FIámbitode las operacionesse sitúaentrelas cotas250-500m.s.n.m.

El objetodeesteestudioconsistióen la identificaciónde los focosdecon-taminaciónparahacerun seguimientode laevolucióndel proceso,unavezfi-

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nalizadala explotación.Paratratarde interpretarel origen y el alcancede lacontaminaciónen losríos Mutiloa y Estanda,asícomoenel arroyoGezala,seseleccionaronlos siguientesde parámetros:

1. El pH, comoposibleindicadorde la liberaciónde metalesaexpensasde la lixiviación de los mineralesdelas escombreras;

2. Los cianuros(libres)yaque se utilizabancomoreactivosreguladoresen el procesode floculaciónen la plantade tratamiento;su presenciaen lossistemasacuáticosnos indicaría la salidade contaminantesdesdela balsadeestérilesa lossistemasacuáticosadyacentes;

3. Los metalesobjetode laexplotación(Zn y Pb) y losmáscomunesen-tre aquellosquelos acompañanen la mineralizaciónparaevidenciarel gradodecontaminacióny su dispersión.

MATERIAL Y MÉTODOS

El trabajohacereferenciaal períodoentrejunio de 1992 yjunio de 1993.Eláreade estudioquedólimitadaa unos3 Km2. por serlazonamásafectada(Fi-gura 1) y comprendió:i) el arroyoGezala,comoreceptorde la contaminaciónproducidapor laescombreraprocedentede labocanortede la ¡nina, la aportadapor la balsade estérilesa travésdelaliviadero,y el posibledrenajede lamina(fotografía 1); u) labalsade estériles(fotografía 1); iii) el río Mutiloa, en cuyacabeceraestálabocasur de laminay dondesedepositaronen sudíaa la intem-periematerialesprocedentesde la excavación(fotografía2); y iv) el río Estandaa unos3 Km desu nacimiento,tras haberrecibido las aguasdel arroyoGezala.

Comola zonaestámuy mineralizada,paradelimitar la contaminacióndefondo, se tomó un punto control 2 Km aguasarriba, en el río Estanda,fuerade todainfluenciadela explotación.

Previobarrido medianteespectrometríade plasma(JCP)de los diferentesmetalespresentesen las muestras,se seleccionaronZn y Pb por serlos meta-les objeto de explotación,Fe y Mn como mayoritarios,Cu, Cr y Cd comoacompañantesen la mineralizacióny cuya puestaen circulaciónes drásticaparalabiota.

En la columnade aguase determinaronin situ, pH y cianuroslibres, utili-zandoun pl-lmetroportátil FE 257 EDT instrumenis,concorrecciónautomá-tica de temperatura,y los cianurospor el métodopiridina-pirazolonaaproba-do por la USEPA (EPSTmN, 1947) medianteun espectrofotómetroBACHDR/2000(Walters,1989).

La determinaciónde los metalesen aguase llevó a cabosegúnlos procedi-mientosdescritospor IWD (1981).

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Figura 1—Ubicacióny descripciónde las instalacionesen superficiede la MinaTroya.Esquemade los puntosdemuestreoenlaexplotacióny en los ríosafectados.Estánre-presentadoslos núcleosurbanosmásimportantes.

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Fotografía 1—Panorámica de la balsa de estériles totuada por los autores desde el NOdel ccii1ro de la ba.l sa, a ¡u itad de caní i no entre la planta de tratamiento y la boca norte(le la m ma. Se puede apreciar la cola cje la balsa colmatada por los estériles y el canalperimetral, actual cauce artificial de arroyo Gezala. Al tondo el valle fluvial del ríoEstanda.

Los sedimentos fueron liofilizados y tamizados, analizando la fracción in-ferior a 177 (¡u, tras una digestión suave (IWD, 1981), que extrae los metalessusceptibles de ser asimilados por los organismos (ACEMIAN & CííAu, 1976 y1977). La valoración se llevó a cabo por espeetrotuetría dc absorción atómicade llama. Se utilizó la cámara de grafito cuando fue necesario. Se realizaronlos controles experimentales necesarios, con duplicados de muestras. contro-les positivos y negativos y cálculo de coeficientes de recuperación de los mé-todos empleados.

RESULTADOS

Los valores dc pH encontrados en el río Mutiloa, inmediatamente por de-bajo de la escombrera (380 m.s.n.m.) oscilaron entre 5,5 y 5,8. Quinientostuetros río abajo (365 m.s.n.m.) presentaba un rango de 5,80 a 6.86 indicando

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Fotografía 2.—Boca sur de la mina en la cuenca del río Mutiloa, fotografiada por losautores desde el oeste. Aquí estaba situada la entrada principal a las galerías subterrá-neas, un taller y unas oficinas. Se pueden apreciar las marcas producidas por la lixi-víaclon de los materiales de laescombrera que también fue usada como vertedero. Es-tas aguas contamínadas se escapaban sin control alguno hacia el Mutiloa.

cierta neutralización debido a la reserva alcalina de las aguas de la zona, conpHs de 8 02 + 0,21 (punto control). La balsa de estériles fue mantenida artifi-cialmente, durante la explotación, con pHs superiores a 8; los valores medi-dos variaron entre 8,4 y 8.7. En el sistema Gezala-Estanda (310-225 m.s.n.m.)los pHs también fueron de ese rango (8,4-8,7).

Se encontraron fuertes concentraciones de cianuros libres, que estaban uni-formemente repartidos en la balsa de estériles (2 mg/U. A unos metros del ali-viadero, en el canal artificial del Gezala 0,6 mg/l, y valores superiores a 1mg/l en el cauce natural del mismo. El flujo de cianuros en el Estanda llegóhasta las proximidades del río Oria (0,23 ¡ng/l) a 8 Km del foco, pasando porvalores de 1 mg/l, a 1 Km.

En la figura 2 se representa la concentración de metales totales en el aguade los dos ríos estudiados, el Estanda y el Mutiloa. En la figura 3 los de sedi-mentos. La tabla l hace referencia a los metales (aguas y sedimentos) medi-dos en la balsa de estériles y en el arroyo Gezala.

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TABLA 1

Concentracióntotal de metalesen las aguasy los sedimentos(porción<177(m) de la balsade estérilesy del cauce naturaldel arroyo Gezala.Intervalosdel 90 % de confianzade la mediageométrica.Los datoscorrespondena lafracción total parael aguaya la no residualparalos sedimentos.

Ubicacián Zn Pl, Fe Mo Co Cd (ir

SEDIMENTOS (tic - g ¼

AÚGezaIa 1837-3250 ¡2,58-99 3620-7350 111-350 10,2i-53.8 3.55-5,95 142-3,58Balsa dc 1828-17953 74,04-22269 1840-4131 tI 104-472 13,36-2002 0,6-36,22 0,75-7.29esícriles

ACUA (¡sg- 1-’)

AoOezala 810-7370 27,9-88,4 300-1t210 40,7-362 5,2-48 0.43-6,3 1,5-13,4

Balsade 5430-14060 32,2-271 610-1950 270-1364 12,5-55 16.6-66 12,3-56estériles

Se aportanlosdatosde la zonaaltadel río Estanda,quepor su situaciónnoestáafectadapor las instalacionesmineras,y suponeun control anuestroes-tudio. Representael fondo regional de metales.Ningún metal sobrepasalaconcentraciónde 100 mg por litro, y losrangosde variaciónson relativamen-te estrechos,lo queconfirmala ausenciade intervencioneshumanas.

Al recibir los efluentesdela minatodoslos metalesexperimentanun fuer-te incrementoen el Estanda.Cromo, cobrey manganesoduplicanaproxima-damentesus concentraciones,mientrascadmio y plomo la multiplican porcinco. Los quemásaumentanson el cinc quepasade 56 mgIl de referenciaa720y el hierrodeS] a 1880 mgll.

El Zn tieneunasconcentracionesmuy similaresen los estérilesy en lossedimentosdel río Mutiloa al pie de la bocasur, bajo la escombrera(5,7 y5,8 mg/g respectivamente).Los valoresllegan inclusoa duplicarserío abajoenun caseríopróximo. Estaselevadísimasconcentracionesson consecuenciade la lixiviación que se estabaproduciendoen los materialesde la escom-brera.

Paracadmio, cromoy cobre las concentracionesalcanzadasen la basedela escombrerason las mayoresde todo el sistemaconsiderado.Especialmentelas encontradasparael Cd son extremadamentepeligrosas,dado quecorres-pondena una fasemuy móvil y fácilmentebioasimilable(en sedimentosseanalizóla fracción no residual).Únicamentcel plomo se presentaen mucha

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mayor concentraciónen la balsade estérilesque en río Mutiloa; dondevadisminuyendoprogresivamentesu presenciaaguasabajo.

El río Mutiloa sufrelas consecuenciasde la explotaciónen igual o mayormedidaqueel arroyoGezalao el río Estanda,sobretodo enlo quese refiereaFe,Zn y Cd.

En ambossistemasfluviales considerados(Mutiloa y Estanda)se apreciaun incrementoconsiderablede los metalespresentesen los caucesnaturalescomo consecuenciade la actividad minera.Se puedenapreciarestos incre-mentosen las figuras 2 y 3 al comparar(os datosreferentesa los controlescon los dela zonaafectadapor la explotación.

CONSIDERACIONESGENERALES

La zonamásimpactadapor la mina correspondea la cuencadel arroyoGezala.No sólo por los cambiosgeomorfológicosqueha sufrido, sino tam-biénporqueensu pequeñacuencaalbergaen la actualidadun stockdemate-rialesde desechoque representaun volumende 1.000.000de metroscúbicos,contenidospor un diquede escolleraquecierrasupequeñovalle. Sucompo-sición y origen son muyheterogéneos:materialesfinamenteparticuladospro-cedentesde la ganga,reactivosutilizadosen el tratamientoparalaobtencióndeconcentrados,partedela menano beneficiaday las piritasqueen sudíanofueronexplotadasparala obtenciónde hierro (bajacotizaciónenel mercado).

El caucedel arroyoGezalafue desviadoy conducidoa travésde un canalexcavadoenla laderaderechay discurreparaleloalabalsade estérilesqueseubicó en su lecho.

La laderaizquierdapresentauna fuertependiente,de un 60%. Al habersido eliminado, en buenaparte, el estratoarbóreo,los materialesflyshoidesque la sustentaban,fácilmenteerosionables,hanprovocadodeslizamientos,convirtiéndolaen unazonamuy inestable.Losmaterialesquese deslicenin-crementaránel volumende labalsa.Estose ve agravadoporquela plantadetratamientoestásituadaenla cimay vierte amedialadera.

La canalizacióndel Gezalano ha cumplido sus objetivos,el arroyo estáfuertementecontaminado.Lapresenciade cianuroslibres enel Gezalay en elEstandaevidenciala salidade contaminantesde labalsaa travésdel aliviade-ro. Susconcentracionesfueron altas aunqueesporádicas,pero no son repre-sentativas.Hay que teneren cuentaque los cianurosexistentesen la balsapuedenestaren diferentesformas,no susceptiblesde servaloradascomocia-nuros libres (ferrocianuros,ferriciariuros,isocianatos,tiocianatos...),comple-jos de altaestabilidadquepuedenconcentrarseen los sedimentosy en las ar-cillas. El flujo comocianuroslibres dependede la radiaciónultravioleta,del

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pH y de la temperatura,por lo queseríaimportanteestimaren la balsade esté-riles las posiblesformasquímicasexistentesy su concentración,presumible-mentealtaa tenordel cianurocálcicoutilizado. Esteconjuntose substancias,juntocon los metalespesados,suponenun alto riesgoparalavida acuática.

La mayor acidezse encontróen la cabeceradel río Mutiloa. Estoponedemanifiesto la fuertelixiviación quesufren los materialesacumuladosproce-dentesde la aperturade la bocasur. Sehubierapodido subsanar,en parte,silas escombrerasno se hubieranabandonadoalaire libre, haciendodeeste ríoel máscontaminadopor metalespesados.

Lossulfurosno tienenporquépresentarproblemasdecontaminaciónantesde su explotacióndebidoasu bajasolubilidady a la ausenciade oxígeno.Elcontactocon el aire produceácido sulfúrico y con ello la solubilizacióndenuevosmetates,que anteriormentepermanecíaninmovilizados.Estosproce-sosde oxidación/acidificación/disoluciónse danen lamina,en lasgalerías,enel criadero,enlas escombrerasy en labalsadeestériles.

El río Estanda,como receptordirectode la explotación,incrementarásucontenidoen metalessobretodo cuandose inundeel criadero,y el drenajeácidopuededurardecenasdeaños.

1-lay queponerde manifiestoqueconcentracionestan elevadasde metalespesados,tantoen aguacomoen sedimentos,representanun riesgopotencialpermanente.El extremadodinamismode las especiesquímicasen el senoacuático,debidoaprocesosde oxidorreducción,acomplejamientos,etc, lashacenespecialmentesusceptiblesde penetrarenla cadenatrófica.

Se propusieronalgunasmedidasde emergenciapara frenar la salidadecontaminantes:i) reforzarel dique, incrementarla altura paraevitar querebo-se la balsay aumentarsu estabilidad,u) recubrir la cola de balsaparaevitarunadispersióneólicade los finos, y iii) inmovilizar y aislar las escombrerasparaevitar el drenajeácido.

Todo ello nos lleva a reflexionar sobrela necesidadde establecercriteriosecológicosapriori quetienenmuchoquever con ladestruccióndel medioy larentabilidadeconómicade la zonaa largo plazo.Lasaguascontaminadasy lossueloserosionadosno son fácilesde recuperary suponenun alto costeeconómi-co. Lospuestosdetrabajosonefimeros(unnúmerovariablede añosdependien-do de lamagnituddelaexplotación)y el desarrollofuturode la región tendráquecontarconestosdéficits.El beneficioeconómicoescapahaciaotros circuitos.

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AGRADECIMIENTOS

¡-la sido paranosotrosmuy estimulantepodercontarcon la ayudaen estetrabajo,del Dr. D. IgnacioElorrietaPérezde Diego,por lo quele damoslasgracias.

Esteestudiofue realizadoa peticióndel GobiernoVasco(ConsejeríadeIndustriay Energía)paravalorar las condicionesde la Mina Troya ante laproximidaddel cierredela explotación.

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