Manejo ambiental de los relaves o jales mineros Cristina Cortinas de Nava*
Directora General de Materiales, Residuos y Actividades Riesgosas del Instituto Nacional de Ecología. Av. Revolución 1425, nivel 14, Col. Tlacopac, México, D.F. C.P. 01040. 0 1040. Correo electrónico:
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Contexto nacional
a minería en México tiene una larga historia, si se considera que aún antes de la época prehispánica ya se realizaban actividades mineras y metalúrgicas en lo que hoy es Taxco, Guerrero, en las Sierras de Querétaro, Oaxaca y Chiapas, así como en la Cuenca del Río Balsas. Durante el Siglo XVI, cobró auge esta actividad acti vidad constituyéndose en polo de desarrollo y dando lugar a la creación de ciudades como Chihuahua, Durango, Durango, Guanajuato, Saltillo , San Luis Potosí y Zacatecas. Al mismo tiempo, las formas de producción empleadas en la minería fueron causa de graves tensiones sociales, mismas que contribuyeron a desencadenar la Revolución de 1910 y al establecimiento en la Constitución de 1917 del pr ecepto sobre el dominio original de la nación sobre los recursos del subsuelo, en el que se basa la l a normatividad sobre el aprovechamiento de los minerales y metales. L
En la actualidad, la actividad minera sigue constituyen aún una fuente importante de divisas, a pesar de la caída internacional de los precios de los metales, conserva una participación ascendente en la economía nacional, una notable contribución a la producción mundial, mundial, y es una fuente destacada de empleos para cerca cerc a de un millón de trabajadores. Entre las entidades que tienen un mayor volumen de producción, se encuentran Baja California Sur, Coahuila, Colima, Michoacán Michoacán y Zacatecas; la l a producción de alrededor de 10 minerales metálicos y no metálicos representa cerca del 90 por ciento del valor de la producción nacional; a la vez, unos 18 minerales ocupan una posición relevante entre los que se producen en mayor volumen a nivel mundial. Con el propósito de fortalecer a este sector, atraer la inversión nacional e internacional, proporcionar proporcionar mayor certidumbre jurídica a los inversionistas, facilitar los trámites de autorización, promover la localización de nuevos yacimientos y el aprovechamiento de zonas ociosas, se integró el Programa Nacional de Modernización de la Minería 1990-1994, publicó la nueva Ley Minera y su Reglamento (Diario Oficial de la Federación 26/06/92 y 29/03/93, respectivamente), así como el Manual de Servicios al Público en Materia Minera. En apoyo a estas iniciativas, también t ambién se creó un banco integral de datos para tener un mejor conocimiento conocimiento de los recursos del subsuelo y se promovió la elaboración del inventario nacional de recursos minerales. Aunado a lo anterior, y con objeto de crear las condiciones para el aprovechamiento sustentable de los minerales y metales, en la pasada administración se celebró el Convenio de Concertación en Materia Ecológica
para la Industria Minera Nacional, entre la Secretarías de Desarrollo Social (Sedesol), de Energía y Minas (Semip) y la Cámara Minera de México. En dicho Convenio, se definió el tipo de instrumentos requeridos para lograr la protección del ambiente en las distintas fases que comprende la producción minera, los cuales incluyen el desarrollo de los Instructivos de Presentación de Manifestaciones de Impacto Ambiental relativos a actividades de minería subterránea y a cielo abierto, así como la participación del sector minero en los estudios de ordenamiento ecológico relacionados con las regiones mineras y la elaboración de normas relativas al control de las emisiones a la atmósfera, de las descargas al agua y al manejo de los residuos mineros, en particular en lo que respecta a su depósito en presas de jales o relaves.
Contexto internacional
En el marco de las actividades que se llevan a cabo para promover el desarrollo sustentable, se ha reconocido el papel fundamental de la minería en la economía de numerosos países tanto desarrollados como en desarrollo. A la vez, se le identifica como una industria colosal desde la perspectiva de la cantidad de materiales que este sector remueve de la tierra, los cuales superan con mucho los que son removidos por la erosión natural que provocan los ríos. A lo anterior, se suma el hecho de que las actividades de extracción y fundición de minerales consumen cerca de un décimo de la cantidad total de energía que se consume en el mundo, a lo cual se agrega el hecho de que la cantidad de desechos mineros rebasa en exceso al total acumulado producido por otras fuentes industriales. La escala de la actividad minera es lo que plantea consecuencias ambientales tanto locales como globales de grandes dimensiones, y constituye un desafío en cuanto a convertirla en una actividad sustentable. Se reconoce también, el cambio rápido que está manifestando la industria minera, orientado a mejorar, hacer más limpios y seguros sus procesos, ante las presiones sociales y gubernamentales para que prevenga los impactos adversos sobre el ambiente que provocan sus actividades. Sin embargo, aún queda mucho por hacer, en particular en el caso de las pequeñas operaciones mineras en países en desarrollo cuyo desempeño ambiental es precario. Uno de los desencadenantes de la presión pública hacia la industria minera, ha sido la ocurrencia de desastres como consecuencia del derrame de grandes cantidades de residuos, jales o relaves mineros como consecuencia de la ruptura o desplazamiento de las presas o depósitos en los que se encontraban contenidos, acompañados de muerte, destrucción de propiedades y severa contaminación ambiental. Para discutir las cuestiones ambientales y sociales relacionadas con las actividades mineras, identificar y promover la adopción de buenas prácticas de producción y manejo seguro de minerales y metales, se han abierto diversos foros en los cuales destaca la participación de distintos órganos de las Naciones Unidas, como la Oficina de Industria y Ambiente del Programa de l as Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) y la Conferencia de las Naciones Unidas sobre Comercio y Desarrollo (UNCTAD por sus siglas en inglés), así como de organismos privados como el Consejo Internacional sobre Metales y Ambiente (ICME). Al mismo tiempo, se ha desarrollado una intensa actividad tendente a ofrecer a las empresas mineras y a las autoridades regulatorias guías o lineamientos para mejorar el desempeño ambiental en este tipo de actividades, de las cuales se citan algunos ejemplos en la
bibliografía de este trabajo.
Características de los residuos mineros y formas de manejo
A fin de facilitar la comprensión de los procesos que intervienen para lograr el manejo ambiental de los residuos mineros y su disposición segura, se resumen a continuación algunos aspectos básicos. os residuos mineros a los que se hace referencia en este texto, son los conocidos como colas (tailings), relaves o jales; los cuales son generados durante los procesos de recuperación de metales a partir de minerales metalíferos tras de moler las rocas originales que los contienen y mezclar las partículas que se forman con agua y pequeñas cantidades de reactivos químicos que facilitan la liberación de los metales. A manera de ilustración, un mineral típico puede contener alrededor de 6 por ciento de zinc y 3 por ciento de plomo, que al ser concentrados generan alrededor de 850 kilogramos de residuos sólidos y una cantidad equivalente de agua conteniendo cerca de un kilogramo de sustancias químicas residuales, por cada tonelada de mineral procesado. Al producto concentrado se le llama cabeza y al residuo se le denomina cola. L
a mayoría de los relaves o jales se encuentran en forma de lodos o de una mezcla líquida de materiales finos que en cierta manera se comporta como un suelo, por lo que aplican para su caracterización los principios de la mecánica de suelos; a condición de que se reconozcan los procesos de consolidación que tienen lugar y la forma en que fluyen los lodos. Entre las diferencias que tienen estos residuos con respecto de los suelos comunes, se encuentran el hecho de que su densidad y cuerpo son inicialmente bajos y crecen con el tiempo. L
Frecuentemente, para conservar y reusar el agua de proceso, así como para concentrar los lodos, se suele someterlos a un proceso de deshidratación hasta que alcancen una consistencia tal que facilite su transporte hacia las instalaciones de depósito, lo que ocurre cuando el contenido de sólidos es de 40 a 50 por ciento y el de agua de 150 a 100 por ciento, respectivamente; lo cual constituye un lodo con propiedades de flúido. Los lodos son transportados a las presas o depósitos mediante ductos, ya sea por gravedad o con ayuda de bombeo, y a través de descargas subaéreas o por métodos de descarga por inyección subacuosa, bajo el agua superficial. También, puede ocurrir que se remueva agua adicionalmente, para crear una descarga engrosada o densa. La forma en que se depositan los relaves en las presas influyen de manera importante en su comportamiento y en la constitución de capas con diferente grosor de partículas y humedad. A medida que las partículas de los relaves se empacan bajo el efecto de la gravedad, se provoca el fenómeno de consolidación, el cual aporta tres beneficios: aumento de sólidos que pueden ser almacenados en un volumen dado; aumento del cuerpo del suelo por eliminación de agua; y disminución de la cantidad de filtraciones hacia el subsuelo. Cuando el proceso se completa, es común encontrar contenidos de 20 por ciento de agua unida a las partículas, aún en medios muy áridos con elevada evaporación. La permeabilidad de los relaves depositados en una presa es utilizada como un indicador de consolidación y potencial de filtraciones. Como resultado del depósito segregado de partículas por influencia de la gravedad, la
permeabilidad es mayor cerca del punto de depósito y disminuye progresivamente. Un grave peligro, como consecuencia de fuerzas dinámicas como las que ocurren durante un terremoto, es la posibilidad de licuefacción de los relaves por la vulnerabilidad que les ocasiona el que se trate de depósitos débiles de partículas en un estado libre y saturado. En tales condiciones, y de ocurrir una fuga, los relaves pueden fluir a distancias considerables, a gran velocidad, y con consecuencias desastrosas. Dichas consecuencias se agravan cuando los metales en los relaves se encuentran en forma de sulfuros y existe un gran potencial de generación de ácidos en presencia de oxígeno y agua. También, requieren particular atención los relaves que contienen otros elementos potencialmente tóxicos como el arsénico, los que presentan altas concentraciones del cianuro empleado en el beneficio de metales o los que pueden provocar la contaminación por sales utilizadas en los procesos salinos. Depósitos
o presas de relaves mineros
Diversas características de los depósitos o presas de relaves mineros los hacen diferentes de las presas de agua para generación de electricidad y requieren ser tenidos en consideración para incrementar su seguridad y prevenir el riesgo de ruptura o liberación de los residuos contenidos en ellos. En primer lugar, destaca el hecho de que el diseño de tales presas o depósitos no puede concluirse antes del inicio de las operaciones que generarán los relaves; de hecho, el tamaño y capacidad de estos depósitos suele expanderse a medida que se lleva a cabo la producción minera, lo cual demanda un proceso continuo de construcción y la atención permanente a las cuestiones de seguridad asociadas a ello. a pared externa de los depósitos suele construirse a partir de suelos naturales, de los materiales que se generan durante las actividades de extracción, e incluso con relaves de depósitos preexistentes o los mismos que se están generando en las operaciones en curso. En estos ultimos casos, se separan los materiales gruesos o arenosos de los fangosos, para emplear los primeros en la construcción de las paredes y verter los segundos dentro del depósito. En cualquier caso, como lo que se busca es almacenar sólidos y no el retener el agua, la pared en la medida de lo posible deberá ser permeable. La geometría de las presas varía dependiendo de la topografía del lugar, empleándose por lo general presas circulares en terrenos planos. L
Como medidas preventivas de su contaminación, se recomienda desviar los cursos de agua más cercanos a las presas y establecer sistemas para captar el agua que caiga dentro del área de confinamiento, así como mecanismos para retener a los materiales de las paredes externas que puedan estarse erosionando. La cantidad de agua dentro de las presas de relaves debe mantenerse bajo control, eliminando periódicamente los excesos de manera a no provocar contaminación (lo cual puede llegar a implicar su tratamiento previo para remover sustancias tóxicas), así como previniendo que exista déficit de agua. En algunos casos, puede llegarse a requerir dotar a la presa de un recubrimiento inferior con una capa plástica que prevenga las filtraciones. Al diseñar las presas o depósitos se rcomienda considerar su establidad y seguridad en todo momento de su vida, incluyendo la etapa de cierre o clausura. Ello implica considerar todo tipo de eventos como que se llene hasta
el tope el depósito, la posible erosión de las paredes, los derrumbes o erosión asociados con los ductos que transportan los jales al depósito; todo lo cual hace necesario el empleo de métodos de evaluación y manejo de riesgos. Por lo antes expuesto, es i mportante considerar la posible flexibilidad en el diseño de las presas, con base en criterios y requisitos de aseguramiento de la calidad que incluyan, entre otros, los siguientes: Consistencia y distribución de los tamaños de partículas de los relaves a ser depositados. y
Precipitación pluvial y evaporación.
y
Bordes libres del depósito para prevenir desbordes.
y
Cantidad de relaves a ser depositados y el volumen de agua a ser decantada.
y
Además de lo expuesto, se recomienda preveer y realizar la vigilancia de la construcción de la presa para verificar la conformidad con el diseño, así como llevar a cabo la revisión periódica de las características de diseño a medida que avanza la obra, efectuar la inspección y auditoría regular de la presa, con perforación de los depósitos y tomas de muestras para caracterizar el estado de los relaves; se considera además pertinente al efectuar estas actividades incluir cuando sea conveniente la supervisión por autoridades o expertos independientes y, en su caso, la adopción de medidas correctivas. En cuanto a la previsión, preparación y ejecución de las obras para el cierre de los depósitos o presas de jales, se plantea la necesidad de considerar las medidas pertinentes para prevenir impactos adversos al ambiente.
Aspectos
ambientales relacionados con el manejo de los jales o relaves mineros
En las condiciones normales de operación de los depósitos o presas de jales mineros, y como consecuencia de tormentas y derrames, puede ocurrir la contaminación de los cuerpos de abastecimiento de agua, con el posible deterioro de la calidad de la misma, sobre todo si los relaves tienen un pH o un contenido de metales que pueden volver el agua temporal o permanentemente no apta para el consumo. Por lo general, la afectación de los cuerpos de agua superficiales suele ser sólo local, pero en algunos casos puede alcanzar distancias alejadas varios kilómetros del lugar en el que ocurre la contaminación. La afectación depende del tipo y características de los jales mineros vertidos, de la frecuencia e importancia de las descargas, así como de los regímenes hidrológicos de las aguas receptoras. También, puede producirse la contaminación de los mantos freáticos como consecuenci a de las filtraciones en las presas, lo cual requiere ser vigilado mediante monitoreo. Todo ello, implica la necesidad de contar con programas de manejo y protección del agua en las operaciones mineras. Por la preocupación social y las consecuencias asociadas con algunos derrames de relaves conteniendo cianuro al agua, se han establecido regulaciones estrictas en esta materia, tanto para evitar filtraciones hacia los mantos freáticos como derrames por ruptura de presas. Para ello, se han previsto diversas soluciones técnicas que incluyen, entre otros, la destrucción
del cianuro antes de verter los relaves en las presas o procesos de reciclado. En los ultimos años han ocurrido accidentes en presas de jales, como los resumidos en el cuadro siguiente, que han alertado a la comunidad mundial y deben ser considerados como lecciones de las cuales derivar medidas para incrementar la seguridad en este tipo de instalaciones. Accidentes
recientes en presas de jales min eros
Fecha Lugar
Características Decesos Daños al ambiente 1994 Harmony, Sud Brecha en la 17000 Locales África pared de la presa 1994 12000 Contaminación de cuerpos de Riltec, agua Mínimos Fuga de agua 1995 Australia contaminada Contaminación 1995 Middle Arm, temporal de Australia Erosión de la los ríos pared de la 1995 Omai, Guyana presa Contaminación 1995 Placer, costera Descarga de Ninguno 1996 FilipinasGolden jales Cross, Nueva Contaminación Falla de la 1998 Zelanda de cuerpos de base de la agua presa Marcopper, Filipinas Desaparición Movimiento de de especies en la presa Los Frailes, ríos España contaminados Pérdida de jales de un depósito Brecha en la presa y vertido de 5 millones de m3 de agua ácida y 1.5 millones de m3 de jales
nfoques E
Daño a propiedades Extenso daño a residencias Mínimos Mínimos imitados a la presa L
Pérdida de equipo de la mina Ninguno Ninguno 2,000 ha de suelo agrícola destrido a lo largo de 40 km de cauce fluvial
ambientales en el manejo de jales o relaves mineros
Como respuesta a los problemas identificados en el manejo de los jales mineros, se han desarrollado códigos de buenas prácticas que cubren cada una de las diferentes fases del ciclo de vida de los depósitos o presas de jales: a) conceptualización, planeación y selección de sitios, b) investigación y caracterización de residuos, c) diseño, construcción y operación, d) cierre y
cuidado ulterior; y que parten del planteamiento de objetivos tales como: Seguridad para la vida, los recursos naturales y la propiedad.
y
Responsabilidad ambiental.
y
Efectividad y eficiencia.
y
os cuales se sustentan en los siguientes principios:
L
Manejo ambiental adecuado a lo largo de todo el ciclo de vida.
y
Minimización de los impactos y riesgos.
y
Enfoque de cautela basado en la promoción de la prevención.
y
Internalización de costos ambientales.
y
Control de la cuna a la tumba.
y
A la vez, es creciente el número de empresas que se adhieren a sistemas de manejo ambiental basados en criterios de calidad como los estipulados en las normas ISO de las series 9000 y 14000. En estos sistemas, se consideran como requerimientos claves el compromiso de los más altos niveles de la empresa, la definición y publicación de sus políticas, el establecimiento de objetivos ambientales, la asignación de responsabilidades, la elaboración de planes y programas detallados, así como la verificación y evaluación de su aplicación. Ocupan un lugar preponderante en tales sistemas, el manejo y protección del agua, la prevención de descargas ácidas, la integridad estructural de las instalaciones, el control de fugas, el cumplimiento de los estándares de emisiones y descargas, la reducción de la generación de residuos, la protección de los recursos naturales y la prevención de accidentes. Además de todo lo expuesto, la inversión en investigaciones, incluyendo las relativas a caracterizar los impactos ambientales de los jales mineros, así como las concernientes a nuevas tecnologías para la extracción de metales más respetuosas del ambiente (como podría llegar a ser el uso de bacterias oxidantes), es cada vez más importante.
erpectivas P
nacionales
Diversos esquemas de regulación directa y de promoción de la autoregulación, como los que se citan a continuación, son aplicables y de hecho son aplicados por empresas mineras en México. Como todas las empresas que tienen emisiones al aire, descargas al agua y generan residuos peligrosos, las empresas del sector minero requieren obtener licencias de funcionamiento, permisos de descargas y autorizaciones de manejo de residuos peligrosos, así como informar de manera regul ar acerca del cumplimiento de las disposiciones normativas en la materia. A la
vez, estas empresas pueden recurrir a la obtención de una Licencia Ambiental Única (LAU), lo que reduce a un sólo trámi te la obtención de todas las autorizaciones antes mencionadas. Asi mismo, en lugar de reportes o manifiestos semestrales, pueden llenar una Cédula de Operación Anual (COA) y llevar de esta manera un control multimedia de la liberación al ambiente de sustancias tóxicas. a normatividad en la materia requiere consolidarse con la publicación y entrada en vigor de los diversos proyectos de Normas Oficiales Mexicanas (NOMs) en las cuales se ha venido trabajando, tales como las que: L
Indican los criterios para la selección de sitios para ubicar las presas de jales. y
Establecen los requisitos para el diseño y construcción de presas de jales.
y
Señalan las especificaciones para la operación y cierre de las presas de jales.
y
Plantean el relleno hidráulico con jales de las minas.
y
Hacen referencia al beneficio de minerales por lixiviación.
y
a autoregulación, por su parte, es promovida a través de las auditorías voluntarias, la adhesión a los programas voluntarios de Protección Ambiental y Competitividad Industrial o de Gestión Ambiental de la Industria en México, actividades todas ellas en las que se alienta la certificación de conformidad con la normatividad ISO 14000. L
Bibliografía
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