Charla Delia Rodríguez - facultades unab

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Universidad Andrés Bello
AZNALCÓLLAR
Delia Rodríguez Oroz
El vertido minero de
Aznalcóllar: Estrategias de
restauración de una catástrofe
ambiental
BIORREMEDIACIÓN Y
GESTIÓN AMBIENTAL EN
PASIVOS MINEROS
AZNALCÓLLAR
AZNALCÓLLAR
LOCALIZACIÓN
Mar Cantábrico
N
Barcelona X
 SO de España
X Madrid
 C. A. Andalucía
 30 km de Sevilla
Mar Mediterraneo
 50 km de R.N de Doñana
X Sevilla
 Faja Pirítica Ibérica
Oceano Atlántico
FAJA PIRÍTICA IBÉRICA
 Sulfuros masivos
 250 km de largo y 50-30 km de ancho
 Explotadas: 2000 M de Tm
 Reservas: 400 M de Tm
AZNALCÓLLAR
AZNALCÓLLAR
ANTECEDENTES DE LA MINA
 1960-1970 Andaluza de Piritas S.A. 100.000 Tm mineral
Gran masa de Pinta Compleja
 Pirita 83%
 Esfalerita 5,4%
 Galena 2,1%
 Calcopirita 1,4%
 Arsenopirita 0,9%
 1975-1979 Corta ”Aznalcollar” Tecnología de flotación aplicable a los sulfuros metálicos.
Construcción de las plantas de trituración y concentración
Balsa de Estériles
1200
m
 600 m
 -175 m
 50 hm3
AZNALCÓLLAR
ANTECEDENTES DE LA MINA
 1979-1995 Explotación de la Corta “Aznalcollar”. 42 M Tm mineral (2M Tm mineral/año)
 1987 Andaluza de Piritas
Grupo Sueco Boliden Apirsa S.L
 1995 Corta ”Los Frailes”
Mina más grande de Europa
4.5 M Tm ricas de mineral
45 M Tm roca de desecho
 1999-2001 Corta ”Los Frailes” Reapertura y cese
actividad
Balsa de estériles
Lódos piríticos
180 ha
Dique escollera > 30m
Río Agrio
AZNALCÓLLAR
RESERVA NATURAL DE DOÑANA
 Delta del río Guadalquivir
 106.000 ha de suelo protegido

Parque Nacional

Parque Natural
N
El PARQUE NACIONAL
DE DOÑANA
 Espacio protegido más importante de España
 Humedal más importante de Europa
 1981 Reserva de la Biosfera, UNESCO
 Superficie: 50.720 ha

Dunas móviles

Matorral meditarráneo

Marismas

803 especies de flora

458 especies faunísticas
AZNALCÓLLAR
PARQUE NATURAL DEL ENTORNO DE
DOÑANA
Superficie: 54.250 ha

Dunas estabilizadas

Matorrales con lagunas temporales

Cultivos de regadío y secano

Marismas transformadas en arrozales
AZNALCÓLLAR
25 de ABRIL de 1998
 6 hm3
lodos y aguas ácidas
 4286 ha suelos
60% agrícolas
 10 municipios
46.200 habitantes
 Contaminación: Metales + acidificación
 As,

Cd, Cu, Zn y Pb
Oxidación de sulfuros metálicos
AZNALCÓLLAR
AZNALCÓLLAR
25 de ABRIL de 1998
 Río Agrio
 Diques Río
río Guadiamar
Doñana
río Guadalquivir
Mar
 Descontaminación y recuperación
 Tramo fluvial de 4.634 ha
 62 km de cauce / 400 m ambos márgenes
M. Vidal et al, (1999)
AZNALCÓLLAR
LA CONTAMINACIÓN
Contaminación Inicial “Vertido” infiltración heterogénea de metales y aguas
ácidas en el suelo y tendencia a la acidificación.
AZNALCÓLLAR
LA CONTAMINACIÓN
Contaminación Inicial “Vertido”
Contaminación Secundaria “Secado parcial de lodos” oxidación de los
sulfuros a sulfatos metálicos produciéndose en la superficie del suelo un polvo
blanco soluble y fácilmente trasportadle por el viento.
AZNALCÓLLAR
LA CONTAMINACIÓN
Contaminación Inicial “Vertido”
Contaminación Secundaria “Secado parcial de lodos”
Contaminación terciaria “Retirada de los lodos” permitió la oxidación en
profundidad de sulfuros que habían penetrado a través de grietas y macroporos
AZNALCÓLLAR
LA CONTAMINACIÓN
Oxidación de sulfuros a sulfatos
 Oxidación bacteriana: Thiobacillus ferrooxidans, Thiobacillus thiooxodans
o Leptospirillum ferrooxidans. De 10 a 20 veces más rápida que la oxidación
química.
 Oxidación química: Favorecida por la lluvia primaveral, pequeño Ø lodos, y
Fe (III)
2FeS2 + 7O2 + 2H2O => 2Fe 2+ + 4SO42+ + 4H+
4Fe2+ + O2 + 4H+ => 4Fe3+ + 2 H2O
(1)
(2)
El Fe3+ formado en la reacción 2 puede hidrolizarse:
Fe3+ + 3H2O => Fe(OH)3 + 3H+
(3)
O puede oxidar a otros residuos de pirita y/o sulfuros metálicos:
FeS2 + 14Fe3+ + 8H2O => 15Fe2+ + Fe2+ +2SO42+ + 16H+
(M)S + 4Fe3+ 2H2O + O2 => (M)SO4 + 4Fe2+ + 4H+
(4)
(5)
AZNALCÓLLAR
LA CONTAMINACIÓN
 Presencia de CaCO3 (0.0-19.6 %)
 Óxidos férricos (Fed 0.81-1.44 %)
 pH
(7.2-8.1)
 Carbono Orgánico (0.43-1.65%)
 Textura (arcillosa-franco arenosa)
 Estructura (masiva-bloques)
Diferentes tasas de infiltración absorción de metales
Fe3+ + 2SO42-+ H+ + 2CaCO3 + 5H2O => Fe(OH)3 + 2CaO4•2H2O + 2CO2
Neutralización de la acidez
Precipitación de Fe (III)
Precipitación de sulfatos de Ca “Yeso”
(6)
AZNALCÓLLAR
MEDIDAS ADOPTADAS
COMUNIDAD CIENTÍFICA
SOLUCIONES
 Universidades y Centros de investigación
Departamento de Microbiología. Universidad de Málaga
Instituto de Agricultura Sostenible. CSIC. Córdoba
Departamento de Agronomía. Universidad de Córdoba
Departamento de Química Física. Universidad de Cádiz
Departamento de Química y Ciencias de los Materiales. Universidad de Huelva
Departamento de Edafología y Química Agrícola. Universidad de Granada
Departamento de Edafología y Química Agrícola. Universidad de Santiago de Compostela
Departamento de Cristalografía, Mineralogía y Química Agrícola. Universidad de Sevilla
Estación Biológica de Doñana, CSIC. Sevilla
MEDIDAS ADOPTADAS
OFICINA TÉCNICA DEL CORREDOR VERDE DEL GUADIAMAR
 INMEDIATAS- PLAN DE ACCIONES DE EMERGENCIA
 Atenuación
de los efectos ambientales
 Atenuación
de los efectos socioeconómicos

Prevención del riesgo potencial para la salud
 2 AÑOS DESPUES – PLAN DE RESTAURACIÓN

Prohibición de actividades agrícolas y ganaderas

Repoblación con árboles y arbustos “Zona Forestal”

Parcelas experimentales “Fitorremediación”
AZNALCÓLLAR
PLAN DE ACCIONES DE EMERGENCIA

Retirada de los lodos
- Maquinaría pesada y manual

Retirada de la vegetación contaminada
- Raíces poco profundas / microfauna

Retirada suelos contaminados 0-20 cm
Depuración de aguas ácidas retenidas en las
marismas

 Adición

de materiales de préstamo
Emniendas orgánicas
AZNALCÓLLAR
AZNALCÓLLAR
PLAN DE RESTAURACIÓN
 Evitar la dispersión y
contaminación a largo plazo
remediar
la
 Recuperación de especies y ecosistemas
de la cuenca en su conjunto
PICOVER
“Corredor Natural entre
Doñana y Sierra Morena”
AZNALCÓLLAR
PLAN DE RESTAURACIÓN-PICOVER
1. SEGUIMIENTO, VIGILANCIA, CONTROL Y REMEDIACIÓN DE LA
CONTAMINACIÓN GENERADA POR EL VERTIDO MINERO
2. DISEÑO DEL CORREDOR ECOLÓGICO DEL GUADIAMAR
3. RESTAURACIÓN ECOLÓGICA DE LOS ECOSISTEMAS DEL RIO GUADIAMAR
Y SU LLANURA ALUVIAL
4. INTEGRACIÓN DE SISTEMAS NATURALES Y HUMANOS
AZNALCÓLLAR
I.
Estudio de la contaminación del suelo y técnicas de tratamiento de
inmovilización de metales en la cuenca del Guadiamar
II.
Evaluación de la contaminación por elementos traza (As, Cd, Cu, Pb,
Zn) de la parte de la cuenca del río Guadiamar, como referencia para la
posible declaración como de suelos contaminados
III. Bases científicas del proyecto de recuperación
contaminados en la cuenca del río Guadiamar
de
suelos
AZNALCÓLLAR
I.
Técnicas de tratamiento de inmovilización
 Tratamiento correctivo de la acidez

CaCO3 puro

Cenizas de combustión de incineradora

Lodos de depuradora

Espuma de remolacha azucarera
 Tratamiento inorgánico

Encalado

Zeolitas y bentonitas

Compuestos de Fe

Levaduras

Compuestos de Fe + Zeolitas
 Tratamiento correctivo orgánico

Estiercol

Compost
AZNALCÓLLAR
II.
Evaluación de
contaminados
la
contaminación
y
declaración
de
suelos
Comparación de metales en suelos contaminados (SC) y no contaminados (SNC)
 Elevada toxicidad As, Cd, Cu, Zn, Pb
 Elevada solubilidad As y Zn
mg Kg-1
Lodos
SC max
SC med
SNC
As
3113.5
603.7
127.0
18.1
Cd
29.4
5.7
2.2
0.5
Cu
1993.2
400.8
132.8
42.2
Pb
7996.1
1785.5
370.4
41.8
Zn
7187.0
2235.2
747.9
230.8
Universidad de Granada
Orden 18/12/1998 de la Junta de Andalucía: Se estableció el GRADO DE
CONTAMINACIÓN de los suelos en base a los niveles máximos de concentración de As,
Cd, Cu, Pb y Zn
AZNALCÓLLAR
II.
Evaluación de
contaminados
la
contaminación
y
declaración
de
suelos
NIVELES DE INTERVENCIÓN de metales (μg g-1) en los suelos
(Bernal et al. 2007)
Corredor Verde como zonas menos sensibles
Zonas de uso de los ciudadanos como zonas sensibles
AZNALCÓLLAR
III. Bases científicas del proyecto de recuperación de suelos
4 zonas de
experimentación
20.000 m2
“El Vicario”
20 parcelas
1.000 m2
El proyecto de fitorremediación incluyó:
 Seguimiento y fitorremediación de los suelos afectados por el vertido de
la mina de Aznalcóllar
 Descontaminación de suelos del área de Aznalcóllar mediante acciones de
fitoremediación que impliquen la utilización conjunta de plantas cultivadas y
flora autóctona
AZNALCÓLLAR
Enmiendas (cal y MO)
FITORREMEDIACIÓN ACTIVA
ATENUACIÓN NATURAL
Especies tolerante a metales
(acumulación / exclusión)
Evolución sin intervención
Vegetación espontánea
Brassica Juncea L.
Lupinus albus L.
Helianthus annuus L
AZNALCÓLLAR
Enmiendas (cal y MO)
FITORREMEDIACIÓN ACTIVA
ATENUACIÓN NATURAL
Especies tolerante a metales
(acumulación / exclusión)
Evolución sin intervención
Vegetación espontánea
La fitorremediación se llevó a cabo mediante dos técnicas
 Fitoextracción – la acumulación de los metales en las partes
cosechables de las plantas y su eliminación del medio.
 Fitoinmovilización – la reducción de la “disponibilidad” de los metales
en el suelo, mediante adsorción, precipitación o quelatación en las raíces o en
la rizosfera.
AZNALCÓLLAR
 PROYECTO DE FITOEXTRACCIÓN
Brassica juncea L. “mostaza india”
Acumulación de metales
[Metales] : raíces < tallos < hojas “Especie Acumuladora”
Extracción de metales
Limitada por baja producción de biomasa
NO apropiada para la REMEDIACION DE SUELOS
CONTAMINADOS DE AZNALCOLLAR
Bernal et al. (2007)
AZNALCÓLLAR
 PROYECTO DE FITOINMOVILIZACIÓN
Lupinus albus L. “altramuz blanco”
Especie autóctona
 Leguminosa fijadora de N
 Elevada producción de biomasa sin fertilizantes
 Carácter exclusor y raíces proteoideas
 Resistente a situaciones de estrés / toxicidad

Vázquez et al. (2006-2007)
Contaminantes en el suelo
Efecto tampón en el pH del suelo
Disminución de concentración de contaminantes
- Interacción planta-componentes del suelo
- Absorción
- Disminución de la fracción soluble: As (53%), Cd (89%) y Zn (94%)
Contaminantes en la planta
Momento óptimo de cosecha: máxima exportación de metales ≡ máxima producción de biomasa
Alta producción de biomasa
Disminución de concentración
de contaminantes
Fitoinmovilizador de Contaminantes
Apropiada para la REMEDIACION DE SUELOS
CONTAMINADOS DE AZNALCOLLAR
AZNALCÓLLAR
 Plantas productoras de biomasa
 Identificación de especies autóctonas con capacidad de hiperacumulación
 Microorganismos promotores del crecimiento vegetal
 Mecanismos de tolerancia a metales
Hidropónicos
Cultivos
Macetas con ≠ sustrato
Campo “El Vicario”
AZNALCÓLLAR
 Plantas productoras de biomas
Girasol y atramuz: acumulación de metales en parte aérea > niveles de 1000 µg g-1
de peso seco “Plantas Hiperacumuladoras”
Helianthus Annuus
Lupinus albus L.
AZNALCÓLLAR
 Plantas productoras de biomas
Girasol y atramuz: acumulación de metales en parte aérea > niveles de 1000 µg g-1
de peso seco “Plantas Hiperacumuladoras”
 Identificación
de
especies
autóctonas
con
capacidad
de
hiperacumulación
Quinoa, avena y tifa: elevada producción de biomasa y niveles de acumulación
metálica “Interés potencial”
Chenopodium
Avena sterilis
Typha dominguensis
AZNALCÓLLAR
Selección de diferentes cepas de bacterias rizosféricas tolerantes a metales de la zona
contaminada
Inóculo en estudios posteriores
“Pseudomonas Fluorescens y Bacillus Subtilis”
AZNALCÓLLAR
Selección de diferentes cepas de bacterias rizosféricas tolerantes a metales de la zona
contaminada
Inóculo en estudios posteriores
“Pseudomonas Fluorescens y Bacillus Subtilis”
 Mecanismos de tolerancia a metales
Girasol, tabaco, garbanzo y maiz
Mecanismos bioquímicos de tolerancia
“ fitoquelantinas, compuestos fenólicos, isoflavonoides”
AZNALCÓLLAR
CONCLUSIONES
La colaboración entre las Administraciones publicas y la Comunidad Científica
evitó una auténtica catástrofe medioambiental
Tras las labores de limpieza, el uso combinado de enmiendas (calizas, orgánicas y
inorgánicas) permitió adecuar las condiciones del suelo para el crecimiento vegetal
La introducción de plantas y microorganismos adecuados facilitó la recuperación
de suelos y los procesos de fijación de metales “fitoinmovilización” dando como
resultado la restauración ambiental del Corredor Verde del Guadiamar
AZNALCÓLLAR
REFLEXIONES
Los científicos pusieron su conocimiento al servicio de los ciudadanos devolviendo de
este modo parte de lo que la sociedad les había aportado
Desgraciadamente, Aznalcóllar no fue un ejemplo de actuación para otros episodios de
contaminación e incluso en el Corredor del Guadiamar el peligro persiste
¿Qué efectos tendrá la contaminación del acuífero aluvial del río Agrio?, ¿y los pozos
de agua contaminados por el vertido?
¿cómo afecta a los seres vivos la acumulación de los metales tóxicos biodisponibles,
debida al efecto de la cadena trófica?
¿Qué va a pasar con aguas ácidas y vertidos que alberga la corta Aznalcóllar?
En minería, las cuentas hay que hacerlas a largo plazo y teniendo en cuenta las
características geológicas del terreno, la prevención de los riesgos, el cierre de la
actividad y en definitiva la parte ambiental
AZNALCÓLLAR
RESPONSABILIDADES
Noviembre de 2004 la Sala 3ª del Tribunal Supremo condenó a Boliden-Apirsa al
pago de unos 27.800 millones de pesos en concepto de indemnización por los
daños causados
El Alto Tribunal de Justicia de España (Diciembre de 2011), eximió a la empresa
Boliden-Apirsa de pagar los 55.530 millones de pesos que conllevó el vertido
tóxico de las minas de Aznalcóllar en 1998
La empresa Boliden continúa sin hacer frente a los costes millonarios de una
rehabilitación que finalmente pagaran entre todos los españoles.
Entramado Jurídico y a la ausencia de leyes claras que ponen al medio
natural en peligro y ante episodios de este tipo cuando deberían dejar claro que
“quien contamina paga”
AZNALCÓLLAR
Delia Rodríguez Oroz
Gracias por su atención
BIORREMEDIACIÓN Y
GESTIÓN AMBIENTAL EN
PASIVOS MINEROS

Charla Delia Rodríguez - facultades unab

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