12/06/2009

La minería y los cambios climáticos

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Los efectos negativos de la industria minera en el medio ambiente se manifiestan principalmente por la contaminación de las aguas superficiales y subterráneas, aire, suelos, vegetación y biota. Tambien en problemas ambientales de salud, contaminación de ruido, y conflictos culturales y sociales. Últimamente, en base evidencias científicas, la industria minera, especialmente la industria extractiva de carbón, han sido notificados que desde sus inicios son también un activo contribuyente en las consecuencias del cambio climático.

A pesar de que la actividad extractiva de recursos minerales es de relevancia económica, social e industrial, los problemas asociados con los aspectos ambientales y su relación con el cambios climático todavía no han sido evaluadas seriamente. Los efectos negativos de la industria minera en el medio ambiente se manifiestan principalmente por la contaminación de las aguas superficiales y subterráneas, aire, suelos, vegetación y biota.

Aunque debatible y de acuerdo al lugar en donde la minería se desarrolla, la actividad genera otros problemas ambientales de salud, como la contaminación de ruido, y conflictos culturales y sociales. Últimamente, en base evidencias científicas, la industria minera, especialmente la industria extractiva de carbón, han sido notificados que desde sus inicios son también un activo contribuyente en las consecuencias del cambio climático.

Si bien es conocido que los cambios climáticos a través de los milenios siempre han existido y se suceden en forma natural y cíclica, ahora esta confirmado que el cambio climático y sus efectos ambientales como resultado de las actividades humanas acelero desde los inicios de la revolución industrial (IPCC 2007). A excepción de los escépticos como Bjorn Lomborg (2004) quien argumenta que los cambios climáticos son eventos naturales y que los datos climatológicos que se tienen no son analizados e interpretados adecuadamente, la mayoría de los científicos (ej. Flannery 2005) aseveran que la producción de gases invernaderos como resultados de la industrialización se agudizo en los últimos 60 años. Los agentes más notables que afectan el equilibrio climático son los aumentos en las concentraciones atmosféricas de gases de efecto invernadero (GEI) y de aerosoles (partículas microscópicas en suspensión en el aire) (Tabla 1), y las variaciones en la actividad solar. Ambos
fenómenos pueden alterar el balance de radiación de la Tierra y por lo tanto el clima (IPCC 2007). Los más abundantes GEI son el dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), oxido nitroso (N2O) y los gases raros clorofluorocarbonos e hidrofluorocarbonos (CFCs y HFCs) (Tabla 1).

Tabla 1 muestra las principales fuentes emisoras que contribuyen de manera substancial en la producción de gases, sales y partículas sólidas y liquidas (vapor de agua) distintos a los habituales en la atmósfera. Las industrias que masifican el uso de combustibles de origen fósil, intensifican la tala de bosques, adoptan los cambios de uso de la tierra, y degradación de suelos (e.g. la minería, agricultura y la ganadería) son contribuyentes primarios en la producción de gases como el dióxido de carbono, metano y oxido nitroso (Tabla 1 y Tabla 2). Las industrias medianas y/o pequeñas como aquellas relacionadas con mecánica automotriz, refrigeración, industria petroquímica, etc., son contribuyentes secundarios en la producción de gases incluyendo los clorofluorocarbonos, ozonos y otros (Ej. polvos, sales) (Tabla 1 y Tabla 2). En ciertos casos, estos últimos generan contaminación en forma localizado pero en relación al movimiento de los vientos, la extensión, la frecuencia y el tiempo de vida de contaminantes transportados la contaminación ambiental puede ser regional y/o nacional y/o intercontinental. Es obvio, que de acuerdo al índice de desarrollo industrial y económico, los países tercer mundistas como el Perú no producen la misma cantidad de gases, partículas y sales como aquellos países que están en proceso acelerado de industrialización (ej. China, India) y/o los países industrializados (ej. Estados Unidos de América, Japón, países europeos, Australia y Nueva Zelanda).

La industria minera y las industrias relacionadas a esta, como se observa en Tabla 1 y Tabla 2, emiten los principales gases, partículas sólidas y liquidas retenedores de calor a la atmósfera. Mientras que los contaminantes sólidos incluyen polvos originados por acción de las voladuras y/o disposición de residuos sólidos en escombreras y/o relaveras (Figura 1), los contaminantes gaseosos con trazas químicas orgánicas e inorgánicas derivan especialmente de procesos termoquímicos (explosivos), transformación y procesamiento de minerales, oxidación y/o descomposición de los desmontes sólidos y desechos líquidos, escapes de vehículos y qquellos liberados durante procesos como la quema de escorias y/o residuos tóxicos y/o residuos no tóxicos.

Debido a estos procesos, muchas instituciones privadas y publicas relacionados con la industria minera, especialmente en los países desarrollados (ej. paises de Europa, Nueva Zelanda), han propuesto, elaborado y enforzado legislaciones para mitigar y/o disminuir las emisiones de gases y partículas sólidas o liquidas a la atmósfera. En el Perú si bien el gobierno ha mejorado su legislación en respecto a la contaminación ambiental las regulaciones no son específicas cuando estas se refieren a los cambios climáticos. Como consecuencia, la minería, las industrias siderúrgicas y refinerías no han tomado objetividad en lo que respecta a estos problemas que afectan a la humanidad en conjunto. Por ejemplo, recientemente el daño ambiental de las ciudades de la Oroya e Ilo como producto de la emanación de gases y la contaminación urbana por polvo de plomo a partir de los depósitos de concentrados de minerales en el Callao han sido clasificados como críticos y los programas de remediación son solo reactivos a las consecuencias.

Muchos investigadores (ej. Gittleman et al. 1999, Shotyk et al. 1998) indican que la contaminación del aire por trazas de minerales como el plomo ocurren desde hace más de dos mil años y ellos mayormente esta relacionados con las primeras fundiciones de plomo y su utilización en otros servicios como la imprentas, fabricación y reparación de baterías y su empleo en gasolinas. No obstante, en el caso de la Oroya, el cual ha sido declarada como una de las diez ciudades más contaminadas del mundo por el Instituto Blacksmith, y otros poblados como Ilo y Cerro de Pasco el contenido de trazas de plomo y azufre en el aire se relacionan directamente con emanaciones en los complejos metalúrgicos y la actividad minera. Otros estudios (ej. Ubillus Limo 2003, Boon et al. 2001) indican que trazas de otros metales de carácter toxico y cancerígeno como el cadmio, arsénico y antimonio también tienen presencia substancial en la atmósfera que cubren a la Oroya, Ilo y Pasco y estas igualmente derivan en los complejos metalúrgicos y mineros.

Figura 1 Contaminación y supresión de polvo durante extracción de hierro.

El manejo y la disponibilidad sostenida de las aguas también es otro problema que deriva como consecuencias del calentamiento global. El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) en base a sus observaciones y predicciones ha detectado que globalmente hay substancial fluctuación en la distribución de masas acuáticas (IPCC 2007). Por ejemplo, se ha observado que hay un incremento en la concentración atmosférica de vapor de agua, cambios en los ciclos de precipitación, reducción de áreas cubiertos por nieve y acelerado deshielo, y cambios en el contenido de agua de suelos y escorrentía. Los cambios en las precipitaciones son substancialmente variables en espacio y en el tiempo. Debido a la variabilidad de precipitación se ha notado que las aguas en las latitudes elevadas y en ciertas zonas tropicales húmedas han aumentado mientras que en latitudes bajas y medias y las zonas tropicales secas han escarceado (IPCC 2008).

Las predicciones también infieren que las sequías y los episodios de precipitaciones intensas serán más numerosos y frecuentes. Dentro de este contexto y debido a la demanda de agua que la industria minera tiene, en ciertos países, las políticas de consumo y manejo de aguas también han sido últimamente revisados y mejor legislados.

El desarrollo minero y las industrias relacionadas a esta, impactan principalmente en el comportamiento y calidad de aguas superficiales y subterráneas (Figura 2).

Dependiendo del tipo de extracción y los procesos hidrogeológicos que controlan el área donde las industrias se ubican, los efectos negativos en las aguas subterráneas se pueden expresar especialmente en la variación de recargo y descarga, cambio de flujos y cambios con el nivel freático. Por ejemplo si el descenso de los niveles freáticos durante la extracción de recursos acuáticos no es adecuadamente monitoreado y controlado, este puede afectar en la estabilidad geotécnica del lugar y los caudales de ríos, humedales y manantiales que están interconectados a los acuíferos o acuitares. Al igual, dependiendo de la cantidad de agua extraída, la estructura hidrogeológica del área de influencia y la división de acuíferos pueden ser comprometidas generando cambios de posición de acuíferos o generar interconexión innecesaria entre acuíferos superficiales y profundos derivando contaminación innecesaria de estos cuerpos de agua. La contaminación de estas aguas son a veces acelerados debido a la falta de programas para la prevención y control de infiltraciones que transportan contaminantes y derivan en las canchas de desmontes, relaveras y pilas de lixiviación. La circulación de aguas a través de cuerpos sulfuro-mineralizados también genera serios problemas ambientales como el drenaje ácido de mina (DAM). El DAM se origina debido a la interacción entre el oxigeno, agua, bacteria y mineral sulfuroso y es un problema común en la minería de metales bases y carbón. En el Perú, en fechas recientes, se han informado ampliamente sobre la contaminación de ríos, (ej. Rió Mantaro), riachuelos, lagos (ej. Lago de Junín) y otras fuentes de agua dulce como manantiales debido a contaminantes provenientes de los centros mineros y/o metalúrgicos. Otro problema, igualmente importante, es que muchas de las industrias mineras, de refinería y metalúrgicas están normalmente localizadas
en zonas densa o medianamente pobladas. La necesidad de agua y uso de energía para desarrollar sus operaciones se incrementa de acuerdo a la capacidad productiva que tienen los centros y esto hace que ejerzan una presión importante sobre las necesidades de agua y energía de las poblaciones adyacentes.

Figura 2 Reservorio de evaporación de exceso de aguas subterráneas/superficiales en la mina de uranio Ranger, Australia (ambiente semi-tropical).

En los sistemas ecológicos, la flora y fauna, también tienen ciclos determinados por las condiciones climáticas, terrestres, acuáticas y las condiciones físico-químicos de estos. Cuando estas condiciones se alteran, la flora y fauna comienzan a cambiar, migrar y se rompe el equilibrio ecológico con consecuencias impredecibles. Un ejemplo es la degradación del suelo que se origina debido al movimiento de suelos para desarrollar la minería de tajo abierto y la construcción de canchas de residuos sólidos, escombreras y relaveras. Este proceso es totalmente negativo ya que el equilibrio ecológico agua-suelo-planta-biota es alterado en perjuicio de la supervivencia de cada uno de los elementos vivos que comparten el sistema. Al igual, debido a la extracción de aguas y al desarrollo de efluentes líquidos ácidos y alcalinos, los suelos, la vegetación y biota son afectadas en gran extensión trayendo consigo la migración, muerte y/o pérdida de especies.

En suma, estos últimos decenios la industria minera ha contribuido negativamente con los cambios climáticos. La relación entre la explotación de recursos mineros y las implicaciones ambiéntales y su relación con los cambios climáticos son complejos y no adecuadamente considerados. También es contundente que algunos medios de producción de recursos mineros e industrias de procesos de transformación de minerales deben substancialmente cambiar de metodologías y tecnologías y/o ser eliminados. Los actuales avances científicostecnológicos están en la capacidad de proveer mejores métodos para recuperar y procesar los recursos minerales. Al igual, estos últimos tiempos se han desarrollad mejores metodologías para el buen manejo de residuos sólidos, líquidos y gases. Por ejemplo, la industria de la extracción y el uso de carbón han propuesto la tecnología de carbón limpio. Este proceso tecnológico incluye el tratamiento químico del carbón para transformarlo en gas y de esa manera reducir la cantidad de dióxido de carbono que emite a la atmósfera. Otra tecnología que esta en investigación es la secuestración del dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero. La tecnología consiste en la captura e inyección o enterramiento de los gases en estratos profundos, capas freáticas salinas profundas, cavernas de sal o cavernas abandonadas por la minería y campos petrolíferos abandonados. Finalmente, la atinada voluntad política del gobierno a través de sus instituciones de monitoreo y control del medio ambiente, también pueden ayudar a prevenir futuros peligros de contaminación ambiental y efectivamente regular la emanación de gases y otros que afectan la estabilidad climática. Asimismo, la aportación económica, tanto del gobierno como el de la comunidad minero-industrial, pueden coadyuvar con los intentos de rehabilitar y cerrar clausurados sitios mineros y/o asistir con la profundización de las investigaciones entre la relación: industria minera – el medio ambiente – cambios climáticos. www.ecoportal.net

Edgardo Alarcón León PhD - Cientifico Geoambiental/Geotecnico - ENVIROAndes

Citaciones

Boon, R.G.J., Alexak, A., Herrera Beccerra, E., (2001) The Ilo Clean Air Project: a local response to industrial pollution control in Peru. Environment and Urbanization, Vol 13, No 2. 18 pp

Flannery, T. (2005) The weather makers: How man is changing the climate and what it means for life on earth. Grove Press, New York. 357 pp

Gittleman, J. L., Billig, P., Ault, S. K., Hernández-Avila, M. (1999) Activity Report, No. 47: Options for Monitoring Biological and Environmental Lead during the Phase-out of Lead in Gasoline in Latin America & the Caribbean. Prepared for the Office of Health and Nutrition, Global Bureau and the Environment Team, Office of Regional

Sustainable Development, Bureau for Latin America and the Caribbean U.S. Agency for International Development under EHP Activity No. 250-CC. September 1999.

IPCC (2008) Climate change and water. Technical Paper of the Intergovernmental Panel on Climate Change prepared in response to a decision of the Panel. June 2008. 214 pp

IPCC, (2007) Cambio climático 2007: Informe de síntesis. Contribución de los Grupos de trabajo I, II y III al Cuarto Informe de evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático [Equipo de redacción principal: Pachauri, R.K. y Reisinger, A. (directores de la publicación)]. IPCC, Ginebra, Suiza, 104 pp.

IPCC, (2007) Climate change 2007: Summary for policymakers. An Assessment of the Intergovernmental Panel on Climate Change. 12-17 November 2007. 22 pp

Lomborg, B. (2004) The skeptical environmentalist: Measuring the real state of the world. Cambridge University Press. 515 pp

Shotyk, W., Weiss, D., Appleby, P. G., Cheburkin, A. K., Frei, R., Gloor, M., Kramers, J. D., Reese, S., Van Der Knaapm W. O. (1998). History of Atmospheric Lead Deposition Since 12,370 14C yr BP from a Peat Bog, Jura Mountains, Switzerland. Science, Vol. 281. pp 1635 - 1640

Ubillus Limo, J. (2003) Estudio sobre la presencia de plomo en el medio ambiente de Talara en el año 2003.

Monografía para optar el titulo profesional de Ingeniero Químico. 146 pp

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Comentarios

Medio Ambiente, por Yolanda Lamas (12/06/2009)

Con todo respeto, yo trabajo en la empresa Doe Run Perú, y como empresa ya que muchos de los trabajos para mejorar el medio ambiente lo han desarrollado los mismos trabajadores y profesionales que laboramos allí, después de 80 años de contaminación, nuestra empresa ya no contamina el ´río Mantaro que es el que pasa por allí, ya que ha construído 3 planta de tratamiento de aguas residuales y 1 planta de tratamiento de aguas industriales, la segunda es la que trata el agua de las operaciones del Complejo Metalúrgico, y estamos por debajo de los Límites máximos persmisibles, también se han reducido sustancialmente las emisiones de plomo y otros que emanaba la chimenea y hasta el momento se han construído dos plantas de Acido Sulfúrico que son las que captan el dioxido de azufre de las plantas de Zinc y Plomo, lamentablemente por problemas de la crisis mundial, no se ha podido hasta el momento culminar la última planta de ácido que correspondería al circuito de cobre, la misma que se encuentra en un 52% de avance y con la culminación de todos estos proyectos estaríamos dentro de los límites máximos permisibles en lo que corresponde a líquidos, sólidos y gases.
Además Doe Run trabaja de la mano con el Ministerio de Salud por la niñez y madres gestantes de La Oroya para que mejore su salud, alimentacion e higiene.

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