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PROYECTO GAMA - COSUDEPROYECTO GAMA PROYECTO GAMA -- COSUDECOSUDE

Puno, Abril del 2007Puno, Abril del 2007

ING. F. Ulises Coyla A.ING. F. Ulises ING. F. Ulises CoylaCoyla A.A.

IntroducciIntroduccióónn• Las emisiones de mercurio al ambiente son motivo

de preocupación para las autoridades y las organizaciones ambientalistas y profesionales, por sus efectos en la salud y el medio ambiente.

• En esta charla se presentará un panorama de la situación ambiental derivada del uso del mercurio, principalmente por la minería artesanal.

• El mercurio comenzó a ser utilizado por el hombre en los albores de la historia, primero como pigmento y con fines medicinales y enseguida para extraer oro de los minerales. Hoy más de 2500 años después, sigue siendo utilizado por la minería artesanal en África, Asia y América.

HistoriaHistoriaEl mercurio era conocido desde la antigüedad:

• Los egipcios lo empleaban en la época de los faraones, 1600-1500 AC.

• En China lo extraían del cinabrio en las minas de Kwichan, 1200 años AC.

• Los fenicios y cartagineses, 700 años AC, comercializaban y utilizaban el mercurio de Almadén para extraer oro.

• Griegos (lo denominaron Hidrargiro = plata líquida), y romanos usaban el cinabrio como pintura y en ungüento, descrito por Plinio, año 50 DC.

• Los árabes lo denominaron “Azogue”.

HistoriaHistoria• Culturas preincaicas y los incas

conocían el cinabrio y lo usaban como pintura. Éstos lo llamaban “llimpi”.

• En 1555 Bartolomé de Medina descubre y aplica en Pachuca, México, el proceso Patio para el beneficio de minerales de plata, utilizando mercurio. Este proceso es introducido en el Perú en 1571 y es adaptado a las condiciones locales.

Señor de Sipán

Mochica

• 1556: descubren mercurio en Huancavelica.

• 1563: Ñavincopa descubre la mina Santa Bárbara,cerca de Huancavelica, comprada en 1570 para el rey de España.

• 1633: el médico López de Saavedra Barba inventa en Huancavelica los hornos “busconiles” o “aludeles” para producir mercurio, que luego son implantados en Almadén, España.

• 1786: se hunde parte importante de la mina Santa Bárbara por extracción de pilares de sostenimiento.

Plaza de Armas Huancavelica

HistoriaHistoria

HistoriaHistoria• Hasta fines del siglo XV el consumo de mercurio fue escaso. Durante los siglos XVI y XVII, aumenta su demanda para el tratamiento de los minerales de oro y plata descubiertos en América.

• En el Perú en 1897 funcionaban 17 plantas de amalgamación, 2 de oro.

• Durante la colonia se emitió al ambiente 200 mil toneladas de mercurio, a un promedio de 600 t/año.

• En la época republicana Santa Bárbara fue explotada a pequeña escala, con intermitencias. 1954: se reinicia la producción a escala industrial. 1965: se complementa con una planta de flotación del material fino. Entre 1962 y 1975 produce 110 a 120 TM Hg/año.

Mercurio: PropiedadesMercurio: Propiedades• Metal líquido pesado, de color blanco plateado • Nº atómico: 80, Peso atómico: 200.6• Densidad (20ºC): 13.596 g/cm3

• Punto de fusión : - 38.9 °C• Punto de ebullición: 356.7 °C• Tensión superficcial:480.3 din/cm3

• Insoluble en agua• Poco compresible. • Mal conductor de electricidad a temperatura

ambiente, pero excelente conductor cerca de 0ºK.• En estado de vapor a alta temperatura conduce

la electricidad (lámpara de vapor de mercurio)• Coeficiente de dilatación uniforme entre 0º y

300ºC: Uso en termómetros.

PropiedadesPropiedades• Por su alta densidad y baja presión de vapor se usa

en barómetros y bombas de vacío• Disuelve muchos metales formando amalgamas,

pero no al hierro. Con oro forma AuHg2, Au2Hg y Au3Hg. En la práctica la amalgama tiene 20-40% Au.

• No forma amalgama con telururos de Au/Ag, como la calaverita y silvanita

• Combina con azufre y halógenos. Sales más impor-tantes: cloruro y bicloruro de mercurio (calomel)

• Sólo se disuelve con HNO3 diluido o concentrado, y en H2SO4 concentrado y caliente.

• Mineral más importante: Cinabrio (HgS), de color rojo bermellón, tiene origen magmático.

PropiedadesPropiedades• Tiene muy baja afinidad por el oxígeno• Además del estado elemental existe como Hg+1

y Hg+2

• Condición a evitar: Calor• Manipulación: en lugares ventilados• Muy tóxico para la vida acuática.• Tiene gran capacidad de absorción por arcillas

y ortos sedimentos.• En estado metálico hay alta evaporación desde

depósitos minerales y procesos industriales, y es la principal causa de la contaminación por mercurio.

MinasMinas• Las minas de mercurio más importantes del

mundo y su producción a la fecha son:

14EE.UU.Mc Dermitt21EE.UU.New Idria36EE.UU.New Almaden52Huancavelica, PerúSanta Bárbara69ItaliaMonte Amiata

103EsloveniaIdria259 EspañaAlmadén

Producción, x 1000 TM

UbicaciónMinas

Franjas Mineralizadas de MercurioProducción Total: 20 millones de Frascos

YacimientosYacimientosEn el Perú, Huancavelica destacó como distrito minero productor de plomo, zinc y mercurio.La mina Santa Bárbara adquiere fama en la época colonial como fuente de mercurio.Durante un siglo y medio, desde el siglo XVIII, fue la principal productora de mercurio del mundo

–Los minerales llenan fracturas y zonas porosas de arenisca, caliza y rocas ígneas, muchos de ellos asociados con fallas.

–Minerales presentes: Mercurio nativo, cinabrio, metacinabrio (HgS), cuarzo, pirita, esfalerita, rejalgar, oropimente, estibina, galena, calcita, barita, arsenopirita. Más abundante es el cinabrio; mercurio nativo es abundante sólo localmente, y el metacinabrio es raro.

MetalurgiaMetalurgia• El mercurio se obtiene por desulfurización del cinabrio mediante calentamiento directo o indirecto del mineral.

• El cinabrio se sublima a 580ºC a nivel del mar.• El mercurio metálico sale al estado de vapor que luego se condensa.

HgS + O2 = Hg + SO2• En casos de mineral de baja ley puede concentrarse previamente mediante flotación.

• Hornos: - Aludeles, (usados entre 1663 y 1925)-Hornos continuos, de varios diseños-Hornos de retorta-H.mecánicos: rotatorio Gould, y de solera múltiple.

UsosUsosUsos antes del siglo XX• Recuperación de oro y plata por amalgamación • Pigmento bermellón (HgS) en pinturas y tintas

de imprenta• Fabricación de fulminato y fieltro.Usos actuales• Fabricación de celdas de cloro y soda cáustica• Baterías de Hg, aparatos eléctricos, lámparas• Suministros dentales, productos farmacéuticos.• Insecticidas, fungicidas, preservantes de

madera, catalizadores• Termómetro, barómetro, manómetro, lentes de

telescopio, conmutadores, medidores de flujo• Recuperación de oro por amalgamación.

Emisiones de MercurioEmisiones de MercurioFuentes de emisión del mercurio al ambiente: • Naturales: Evaporación de minerales y aguas,

erosión de la corteza terrestre y la actividad volcánica aportan unas 50000 a 150000 t/a de metal al ciclo global.

• La minería, metalurgia e industria, incluida la quema de combustibles fósiles, aportan 6000 a 20000 t/a.

• Con las aguas servidas se descarga por la red de desagüe, 1000 t/a Hg.

OMS: “La concentración de mercurio en la atmósfera es tan baja que no contribuye de manera significativaa la ingestión humana de mercurio”.

Efluentes y EmisionesEfluentes y Emisiones

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Mercurio metálicoPlantas de cloro soda.

Mercurio metálico a ríos y vapor a la atmósfera

Minería aurífera artesanal

MetilmercurioFábricas químicas

FenilmercurioIndustria de pulpa de papel de madera

EfluenteIndustria

Emisiones de MercurioEmisiones de Mercurio

0.5-2Refogado (quema) de amalgama

0.01-1Relave de amalgamación

5-10Concentración en circuito abierto

Pérdida kg Hg/ kg Au

Proceso

MinerMineríía Artesanala Artesanal• Fuente generadora de empleo:

> 30,000 personas• Importante productor de oro• Requiere escasa o ninguna

mecanización• Requiere poca inversión• Baja demanda de infraestructura• Promueve consumo local • Forma barata de prospección de

yacimientos• No requiere gran reserva de mineral

para iniciar la explotación

MinerMineríía Artesanal...a Artesanal...• Explotación de yacimientos inadecuados para

otros métodos• Ausencia crónica de capital • Frecuente informalidad• Uso ineficiente de recursos• Baja productividad• Deficiente seguridad e higiene minera• Falta de conciencia ambiental• Sus emisiones de mercurio son problema para

la salud y el medio ambiente• Difícil control ambiental por la autoridad

competente.

Principales Areasde Minería Aurífera Artesanal en el Perú

ExplotaciExplotacióón y Tratamienton y Tratamiento• Selva (Madre de Dios)

a. Llano en selva baja:- Explotación: Carretilla; monitores y bombeo; draga de succión- Lavado en canaleta con alfombra y amalgamaciónb. Pie de Monte: Minado mecanizado y chute, canal con alfombra y amalgamación.

ExplotaciExplotacióón y Tratamienton y TratamientoCosta Sur (Ica-Arequipa)

• Minería subterránea en vetas angostas• Amalgamación en quimbalete• Venta de relaves a plantas de cianuración

Sierra Sur (Ananea, Puno)• Minería subterránea en cerros con múltiples

vetas y amalgamación.• Tratamiento de relaves por cianuración

Impacto AmbientalImpacto AmbientalSelva de Madre de Dios:

• Alteración de morfología • Erosión de áreas explotadas • Deforestación • Descarga de sedimentos• Colmatación del cauce de ríos • Deterioro calidad de agua• Contaminación por mercurio• Desaparición de flora y fauna acuática

Huepetuhe: explotación mecanizada

Huepetuhe: Lavado de grava aurífera en canales

Deforestación, colmatación de cauce y turbidez del agua

Pueblo de Huepetuhe, Mayo de 1999

Colmatación de cauce del río Huepetuhe, Nov. 2001.

Impacto Ambiental Impacto Ambiental Costa Sur y Sierra Sur:

• Uso inadecuado de mercurio: relave y volatilización

• Inestabilidad de labores mineras

• Alteración del paisaje• Acumulación de desmonte• Contaminación con relaves• Generación de polvo

Panorama de La Eugenia, Caravelí, Arequipa

Quimbalete y poza con relave de amalgamación

Relaves de amalgamación en medio del poblado

AmalgamaciAmalgamacióónn• En siglos pasados fue el principal proceso de

extracción de oro y plata.• Actualmente practicada en minería artesanal e

informal de oro nativo, por su sencillez, rápida obtención y poca inversión.

• Efectos negativos en amalgamación:–Sulfuros de As, Sb, Bi, Fe–Talco, baritina, esteatita y otros silicatos hidratados

de Mg y Al–Lubricantes: se adhieren al Hg, hacen flotar al Au–Agua ácida de mina que oxida sulfuros–Cu, Al, Pb, Zn metal consumen y ensucian al Hg.

Impacto AmbientalImpacto Ambiental

Uso deficiente de mercurio: - Uso de exceso de mercurio directo en

molinos y canales. S.Simón: 36 kg Hg/kg Au- Lavado de amalgama directo al río, - Uso de quimbaletes cerca de viviendas- Quema de Hg en depósito abierto, - Quema de Hg residual (<5 %) por

compradores y fundidores.- 70 % de contaminación: vaporización de Hg.

PPéérdidas de Mercurio en rdidas de Mercurio en AmalgamaciAmalgamacióónn

2Brasil, Perú, minería aluvial5-10Brasil, Bolivia Minas primarias3-10Colombia

Pérdida kg Hg/ kg Au

País

Impacto AmbientalImpacto Ambiental ......• El mercurio vapor se condensa con las

lluvias y contamina suelo y agua. • En época seca se desplaza más con el viento.

La luz ultravioleta puede oxidar a Hg2+ y Hg22+

• El mercurio en el agua se oxida y los micro-organismos acuáticos lo transforman en metil-mercurio que es absorbido por el fitoplacton y se acumula por la cadena alimenticia.

• El consumo de pescado contaminado afecta a la población ribereña.

BioacumulaciBioacumulacióónn de Mercuriode Mercurio

Hg

Hg+2

Sedimentos

ZpPa

Pa

LEYENDA

Fp Fitoplancton

Zp Zooplancton

P1 Pez consumidor primario

P2 Pez grande consumidor secundario

Sd Sustancias disueltas

Pa Planta acuática

In Insecto

Av Ave

Ho Hombre

Ho

…......

ZpFp

Oxidación

Hg+2P1

Metilación CH3Hg+

In

Av

Pa

P2……...

...Sd…

Minería Informal

Mercurio

In

ExposiciExposicióón a Mercurion a Mercurio• El aire contiene < 50 ng/m3 Hg.

En minas y refinerías de Hg puede tener <700 ng/m3.• El agua bebible tiene 50 ng/l Hg, algunas aguas en

zonas de minas de Hg o industrias pueden tener 400-700 ng/l. Límite para el agua potable (OMS): 1 µg/l.

• Nivel seguro de mercurio en alimentos, excepto pescado: 1500 ppb, en peso húmedo. (Hg iónico, menos tóxico)

• Límite seguro en peces (µg Hg/kg): Alemania, EEUU, Finlandia, Holanda, Suecia: 1000; Australia, Brasil, Canadá, Dinamarca, España, India, OMS, Suiza, Venezuela: 500. (como Metil Hg)

• Los vegetales no son impactados <5000 µg/kgde Hg en tejido. Árboles: 3500. Pastos: 2000.

ExposiciExposicióón a Mercurio...n a Mercurio...• Para medir el nivel de mercurio en

el organismo, se toma muestras de sangre y orina y se analiza en laboratorio.

• Los niveles encontrados pueden indicar los posibles efectos del mercurio en la salud.

• Niveles normales de mercurio:– Sangre < 10 µg/L– Orina < 20 µg/L

Mercurio en la SaludMercurio en la Salud• Ingesta media de mercurio (FAO/OMS) por

alimentos: <20 µg/día, como metilmercurio.• Contenido medio en alimentos: 3-20 µg/kg• Pescado de agua dulce: 200-1000 µg/kg• Pescado de mar: 0-500 µg/kg.

Atún, pez espada: 500-1500 µg/kg.• El metilmercurio tiene una toxicidad muchísimo

mayor que el Hgº y compuestos inorgánicos.• Las intoxicaciones han estado asociadas a uso

y manipulaciones incorrectas que ocasionaron exposiciones altísimas de metilmercurio, imposibles de ocurrir en la naturaleza.

Mercurio en la SaludMercurio en la Salud• Hgº es soluble en lípidos y altamente disfusible a

través de membranas• El Hgº se absorbe muy poco en el tracto gastro-

intestinal y su proceso de oxidación es muy lento.• El Hg inorgánico es soluble en agua y menos

difusible a través de biomembranas.• La intoxicación por ingestión alta de HgCl2

presenta acción cáustica irritante, se forma albuminato soluble que favorece la permeabilidad, absorción y toxicidad.

• El metilmercurio es soluble en lípidos, altamente difusible a través de biomembranas, y muy lentamente transformado en Hg inorgánico.

Mercurio en la SaludMercurio en la Salud• Vapor de mercurio

metal ingresa al pulmón, atraviesa la membrana alveolar, pasa a la sangre e ingresa al cerebro y se deposita en tejidos, (se absorbe 80% de lo inhalado), ocasionando pérdida de memoria, falta de concentración, insomnio, temblores e infección renal y urinaria, y muerte.

Mercurio en la SaludMercurio en la Salud

• Metil-mercurioSe ingiere con pescado o granos contaminados, ocasiona daño cerebral y a fetos entrando a la placenta.Se absorbe más fácilmente que el mercurio elemental.

Efectos del Mercurio en la Salud...Efectos del Mercurio en la Salud...• Efecto agudo:

Por exposición, durante corto tiempo, a altas concentraciones de mercurio.

• Efecto crónico: Por exposición por periodos largos a mercurio metálico o metil-mercurio.

• Ambos tienen efectos similares en la salud. • El mercurio en el organismo demora meses

en ser eliminado a través de la orina y heces.

Vida BiolVida Biolóógica del Mercurio en gica del Mercurio en el Organismoel Organismo

Sangre: 70 díasCerebro: 240 días

110 a 190 díasMetilmercurio

Pulmón: 1.7 díasRiñón: 64 díasCerebro: >1 año

35 a 90 díasMercurio elemental

Sangre: 20 a 28 díasMujeres: 29 a 41 díasHombres: 32 a 60 días

Mercurio inorgánico

Vida media biológica en

órganos y tejidos

Vida media biológica en el

organismo

Forma del Mercurio

OMS: “El riesgo mayor para la salud humana se centra en la exposición ocupacional al mercurio”

VIAS DE INGRESO Y METABOLISMO VIAS DE INGRESO Y METABOLISMO DEL MERCURIODEL MERCURIO

RESPIRACIONRESPIRACION

ALIMENTACIONALIMENTACION

PIELPIEL

ORINA,HECES Y SUDOR

ORINA,HECES Y SUDOR

PULMONES, CEREBRO,

RIÑON

PULMONES, CEREBRO,

RIÑON SANGRESANGRE

CEREBROCEREBROMercurio Vapor

Mercurio Líquido

MetilMercurio

PULMONESPULMONES

Efectos del Mercurio en la Salud...Efectos del Mercurio en la Salud...INHALACION:

• Excesiva salivación, anorexia,fiebre, anomalías cardíacas, anemia, problemas digestivos,dolor abdominal, deseo frecuente y dificultad de orinar, temblores, reacciones alérgicas.

• Exposición crónica:La más frecuente en el ambiente laboral, constituye el hidrargirismo. Daños al sistema nervioso.

• Casos avanzados: Pérdida de memoria, y alucinaciones.

Efectos del Mercurio ...Efectos del Mercurio ...OJOS Y PIEL:

• Enrojecimiento, sequedad o dolor y lagrimeo.

• Prolongado contacto: úlceras.

INGESTION:• Sabor metálico en la boca, náuseas,

vómitos, efectos en el sistema nervioso central y daño a los riñones y sistema gastrointestinal.

Primeros AuxiliosPrimeros AuxiliosPara personas afectadas por mercurio:

INHALACION:• Llevar a víctima a lugar con aire fresco• Si es necesario usar respiración artificial• Buscar inmediata atención médica.

CONTACTO CON LA PIEL:• Tomar baño de agua más de 15 minutos• Quitarse la ropa contaminada; no tocar los ojos.• Buscar inmediata atención médica

Primeros Auxilios ...Primeros Auxilios ...CONTACTO CON LOS OJOS:

• Abrir los ojos bajo abundante agua• Lavar los ojos por más de 15 minutos• Buscar atención médica inmediata.

INGESTION:• Buscar atención médica inmediata.• Inducir al vómito• Beber leche o gran cantidad de agua• Si está inconsciente, tiene convulsiones o no

puede tomar agua, no inducir al vómito.

Tratamiento MTratamiento Méédicodico

• Los antídotos reducen la cantidad de mercurio en el tejido receptor, formando un complejo inactivo o facilitando la eliminación del metal de los tejidos.

• Los antídotos son más eficaces cuando son administrados inmediatamente después de la exposición al mercurio.

• La eliminación de mercurio carece de utilidad si ya se han producido lesiones irreversibles.

Tratamiento MTratamiento Méédicodico

Aumentan la excreción de Hg y alivian síntomas de intoxicación crónica

Penicilaminaspor vía oral

Vapor de mercurio y metilmercurio

En solución intramuscular

2-3-dimercapto-propansulfonato

Origen laboral

Contraindicado en intoxicación por alquilmercurio

2-3-dimercapto-propanol, por vía intramuscular

Cloruro de Hg

ObservacionesAntídotoForma de Intoxicación

CASO MINAMATA, JAPCASO MINAMATA, JAPÓÓNN• En la década de 1950 ocurrió un envenenamiento

masivo por consumo de pescado contaminado por residuos industriales de mercurio descargados en la bahía.

• El contenido medio de Hgen los peces fue de 11 000 µg/kg, y el valor máximo, de 25 000 µg /kg, como metil-mercurio.

• El agua llegó a 1600-3600 ng/l, siendo lo normal 50 ng/l.

CASO CHOROPAMPACASO CHOROPAMPA• Yanacocha produce mercurio como subproducto.• 02/06/00: Derrame de 150 kg de mercurio en

transporte de la mina a Lima, entre San Juan y Magdalena, Cajamarca

• Pobladores de Choropampa lo recogen y llevan a sus viviendas

• Días después se presentan problemas de salud. Primer diagnóstico: “enfermedad febril eruptiva”, una persona en coma durante meses

• 14/06/00: Se determina que los cuadros clínicos son por intoxicación aguda por mercurio, sólo explicable por inhalación de vapor de concentrado de mercurio en ambiente cerrado.

CASO CHOROPAMPA...CASO CHOROPAMPA...Acciones tomadas:

• Monitoreo sistemático en la cuenca por 5 años• Retiro de material de cunetas y de pista asfáltica

Trampas para retener mercurio y evitar llegue al río• Recuperación de mercurio de casas y pistas

mediante aspiradoras para evitar nuevos casos de intoxicación

• Importación de medicamentos penicilamina y dimercaprol.

• Inspección de 2814 casas con detectores Lumex, 115 casas requerían remediación

• Atención médica en hospitales y ambulatoria.• Cambio del sistema de manejo y transporte de Hg.

Amalgamación manual en la Rinconada, Puno

Retortas para amalgama de oro

RETORTA DISTRIBUIDA POR MEM A MINEROS ARTESANALES

RETORTA PARA AMALGAMA

DE ORO

RETORTA PARA AMALGAMA DE ORO

Muchas Muchas GraciasGracias