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Capítulo 15
Huella gris y minería: el impacto de la extracción de metales en el agua Germán Santacruz De León Francisco Javier Peña de Paz
Presentación
Por la falta de registros confiables y detallados sobre el consumo directo e indirecto de agua en los procesos de extracción minera y por la misma diversidad de los materiales extraídos y de los procesos utilizados para hacerlo, no es posible establecer por ahora la magnitud de la huella hídrica dejada por la minería en términos del volumen que consume el proceso extractivo y de beneficio y –esto es muy importante– los efluentes que deja contaminados y los depósitos de materiales que siguen afectando acuíferos y cuerpos superficiales, aún muchos años después de que una determinada empresa minera ha cerrado operaciones. Por lo expuesto arriba, este trabajo tiene un carácter exploratorio y metodológico. Nos proponemos un acercamiento a la huella hídrica entendida como la magnitud del agua utilizada directa e indirectamente por un tipo de minería, la de metales preciosos y abordamos principalmente una propuesta metodológica: no solo considerar el agua como insumo en el proceso productivo hasta alcanzar la separación de metal, sino incorporar también los efectos de mediano y largo plazo que tiene esta actividad extractiva debido a las modificaciones geomorfológicas que ocasiona y que impactan directamente sobre el régimen hidrológico de una cuenca, no solo en términos de los tipos de escurrimiento (dirección, velocidad, permeabilidad, etc.), sino en la calidad del agua misma debido a los desechos que se añaden o remueven durante la extracción y beneficio de los metales. Ambos elementos, terminan ampliando significativamente los volúmenes de agua utilizados por la minería de metales. [221]
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Luego de ofrecer un marco de referencia para identificar la importancia económica de este renglón minero, pondremos especial atención en una modalidad extractiva, la minería de tajo abierto, por ser la tendencia dominante por su rentabilidad. Utilizando el ejemplo de Minera San Xavier en SLP, nos acercamos a los impactos que una modalidad de extracción significa en los usos del agua. Luego de un resumen esquemático sobre las partes que involucra el sistema extractivo minero, en la primera parte se analizan las estadísticas existentes en relación con la minería en el norte de México. En la segunda, se analizan los impactos ambientales y sociales de la minería. Finalmente se hace un inventario del tipo de efectos que sobre la disponibilidad de agua tiene la minería. 15.1 Partes de la actividad extractiva de metales
La explotación minera comprende la etapa de desarrollo y puesta en marcha, que abarca la preparación de los tiros y socavones en las minas subterráneas, y actividades de descapote para la minería superficial; requieren de la construcción de vías de acceso, la construcción de obras de dotación de agua y energía eléctrica. La etapa de operación, en una primera fase, incluye la extracción del mineral; la segunda fase, implica procesos de beneficio y eliminación de residuos líquidos y sólidos. La última etapa comprende, de acuerdo con los manuales mineros, la restauración y rehabilitación del sitio (Anónimo, s/f; Jiménez et al. 2006). Como se muestra en la Figura 15.1, actualmente en México existen varios sitios donde la movilización social ha puesto en el centro de interés el tipo de aprovechamiento minero que se realiza o proyecta y sus efectos ambientales, muy principalmente los que tienen sobre el agua. De acuerdo con la forma y la localización del cuerpo mineralizado, los métodos de extracción de minerales pueden dividirse en cuatro tipos básicos: 1) minas subterráneas, por medio de túneles y galerías; 2) minas de superficie, mediante explotaciones a cielo abierto; 3) pozos de perforación y; 4) minería submarina o dragado (PNUMA, 1994). La selección de la minería subterránea está en función de las características del depósito, tales como su tamaño y dimensiones, distribución y características mecánicas del mineral, criterios de beneficio económico, etc. (PNUMA, 1994). El diseño de una mina subterránea comprende tres aspectos: 1) Desarrollo, que 222
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Figura 15.1 Distribución de conflictos sociales por impactos de la actividad minera reciente en México
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implica labores de acceso al depósito. 2) Preparación, que consiste en la división del depósito en bloques y 3) Explotación, que son las labores de extracción del mineral (Jiménez y Molina, 2006). Este tipo de minería permite explotar vetas que se encuentran debajo de la superficie; los métodos de minería subterránea suelen clasificarse en cámaras naturalmente soportadas, cámaras artificialmente soportadas y hundimiento (Gratzfeld, 2004; Jiménez y Molina, 2006; PNUMA, 1994). La minería subterránea provoca menores emisiones de ruido y el polvo se limita al generado en el exterior. En contraste requiere de tecnología avanzada y obreros especializados; exige mayores complejidades técnicas e implica altos riesgos para los obreros. Así, la minería subterránea es más complicada, costosa y peligrosa para los mineros (McMahon y Remy, 2003). Debido a tales desventajas, se prefiere emplear alguno de los métodos superficiales siempre que ello resulte posible; de manera que se impone la tendencia a abandonar la minería subterránea y preferir la explotación minera a cielo abierto (Buitelaar, 2001). Con los avances tecnológicos se comenzó a emplear más la minería a tajo abierto. La minería de superficie se realiza avanzando horizontalmente sobre la cubierta terrestre, y se denominan de diferentes formas según el tipo de material extraído: minas a cielo abierto para metales; explotaciones al descubierto para carbón o lignito; canteras para materiales de construcción e industriales (arena, granito, pizarra, mármol, grava, arcilla, áridos, caliza, esquistos, cuarzo, talco, fosfatos, sal común, potasio, azufre, etcétera); y minas de placer para metales pesados (oro y plata, pero también platino, hierro, cromo, titanio, cobre, estaño, plomo, cinc, etcétera) y minerales (Gratzfeld, 2004). Las minas a tajo abierto, consisten de fosas en terrazas, profundas y anchas, regularmente tienen una forma circular; la extracción inicia con la perforación y el dinamitado de la roca, que una vez clasificada, se transporta a la planta de procesamiento. Las minas de placer se destinan a la explotación de depósitos poco compactos de arena, grava, limo o arcilla; separando de ellos, mediante cribas y lavaderos, los metales preciosos; suelen estar situadas en el lecho de ríos o próximas a ellos (Anónimo, s/f; Matamoros y Vargas, 2000).
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15.2 Aporte de la minería de oro a la economía nacional
En la primera década del siglo XXI, se mantuvieron las altas cotizaciones de los minerales, estimulando un incremento en las inversiones destinadas a la exploración. En esta tarea se invirtieron, a nivel mundial, 10 mil 500 millones de dólares, cifra superior en un 40% a la erogada en el 2006. Los principales receptores de esa inversión, en América Latina, fueron México, Perú y Chile, que en conjunto recibieron el 24% de la misma. Para la exploración del oro se destinaron, en ese mismo año, 4 mil 410 millones de dólares (Anónimo, 2008). En la actualidad, la mayor actividad minera se desarrolla en la región centronorte de México (Figura 15.2). Los principales centros mineros se localizan en los estados de Sonora, que es el primer productor de oro y cobre; Coahuila, principal productor de antimonio y bismuto; Zacatecas, primer lugar en producción de plata; Chihuahua, que es principal productor de cadmio, zinc y el único con yacimientos de tungsteno. También destacan Baja California Sur, San Luis Potosí y Durango, estados en donde se han localizado importantes yacimientos de metales (Costero, 2008). Las cifras son reveladoras. En el 2000 el sector minero contribuyó entre 1.17% y 1.5% al producto interno bruto nacional (PIB) y participó con el 1.5% del empleo nacional. Por otro lado, la gran minería generó el 84.1% del valor total de la producción minero-metalúrgica nacional; la mediana y pequeña minería contribuyeron con el 13% y 2.9% respectivamente (Centro de Estudios de Competitividad, 2004). En el 2005, México ocupó el primer lugar en la producción de plata y celestita, se ubicó entre los cinco mayores productores de cadmio, arsénico y bismuto; además se encuentra entre los diez mayores productores de oro, manganeso y antimonio. En ese mismo año, la producción minero-metalúrgica ascendió a 53,954 millones de pesos; destacando, por el valor de la producción, los estados de Sonora, Zacatecas, Coahuila, Durango, San Luis Potosí y Chihuahua (Cámara Minera de México, 2006); sin embargo, otras cifras sustancian que el valor de la producción minera en el 2005 alcanzó la cifra de 71,800 millones de pesos (Anónimo, 2007). Con ello contribuyó con el 1.6% del PIB nacional. Se invirtieron 912 millones de dólares y en la exploración de nuevos yacimientos se erogaron 120 millones de dólares (Cámara Minera de México, 2006; Jiménez et al. 2006).
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Figura 15.2 Posición nacional de estados productores de minerales concebibles* en el norte de México, 2007
* Se denominan así a los minerales que, de acuerdo con la Ley de Minería de México, sólo pueden ser explotados con el permiso o concesión otorgada por la Secretaría de Economía. Fuente: elaboración propia a partir de anónimo, 2007.
En 2007 la producción de oro ascendió a 72,600 kg (Figura 15.3); que es la producción de mayor dinamismo debido al flujo de inversiones para la apertura de nuevas minas y a las altas cotizaciones internacionales. Figura 15.3 Producción de oro (ton) en México, 2001-2010
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Fuente: anónimo, 2010.
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La mayor o menor inversión en el sector se refleja en el número de empleos generados. En el 2007, las personas empleadas en la minería ascendieron a 292,993; sin embargo, en el 2009 el sector minero empleó a 269,501 personas y en el 2010 empleó a 283,800 (Figura 15.4). La explotación de minerales metálicos, que corresponde a la rama 13, generó 6,543 de esos puestos (Anónimo, 2010). Figura 15.4 Número de empleos generados por el sector minero de México, 2001-2007
Fuente: anónimo, 2007.
La comparación anterior (Figura 15.4) se hace teniendo como premisa que la explotación de los minerales correspondientes a la rama 11 es más benigna con el ambiente, y genera un mayor número de empleos, comparativamente con el impacto negativo al medio ambiente que genera la explotación de minerales metálicos. El sector minero contribuye con el 1.5-2.5 % del PIB nacional; sin embargo, en ninguna estadística oficial, se destaca cuáles son los costos ambientales de esa contribución. En los últimos años, la minería ha contribuido con el 1.52-1.94% del total nacional del empleo. 227
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Con fines comparativos puede verse que las estadísticas oficiales sustancianque la extracción de arena y grava –que queda comprendida en la industria extractiva minera- generó, cuando menos del 2003 al 2005, similar riqueza económica que la producida por la extracción de oro y plata. Los estados de Sonora, Chihuahua y Zacatecas son los que contribuyeron, en el período 2003-2010, con la mayor producción minera y, con ello, con la mayor generación de recursos económicos de la rama. Esos tres estados en conjunto con San Luis Potosí y Sinaloa, son los principales productores de oro en el norte de México. En lo que sigue se busca mostrar cuáles son las principales características de la producción minera en algunos de estos estados, haciendo énfasis en tipo de minería empleado. El estado de San Luis Potosí ocupó, en el 2007, el quinto lugar nacional en la producción de minerales metálicos y el cuarto lugar nacional como productor de oro. Esta entidad federativa presenta un gran potencial de minerales metálicos como oro, plata, cobre, plomo, zinc, manganeso, estaño, fierro, mercurio y antimonio (SGM, 2008c). Cuenta con tres minas activas, en cada una de ellas se extrae oro además de otros metales como plata, plomo, zinc y cobre (tabla 15.1. Ver también el Anexo A). Tabla 15.1 Principales minas en explotación de minerales metálicos en San Luis Potosí, 2007 $( $ $
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Fuente: elaboración propia, con base en SGM, 2008d
15.3 Impacto ambiental de la minería: efectos en la disponibilidad hídrica
La etapa de mayor relevancia en la minería es la extracción de los minerales metálicos, que en el argot minero se conoce como beneficio. La roca minada contiene componentes valiosos de interés económico y componentes estériles –denominados gangas– que regularmente no tiene valor económico (Anónimo, s/f). El procesamiento de minerales puede ser sencillo o puede implicar procesos 228
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complejos; esta actividad se puede realizar en el sitio o se puede llevar a cabo en otro lugar. Cualquiera que sea la condición, no deja de implicar que se requieren cantidades importantes de agua (Figura 15.5), que puede resultar de difícil acceso en zonas áridas y semiáridas (Gratzfeld, 2004). Figura 15.5 Diagrama de flujo general del uso del agua en la industria minera
Fuente: tomada de Rao y Finch (1988), citados en Pacheco y Durán (2006).
Algunas estimaciones calculan que la minería mexicana de metales emplea 53.5 millones de m3 (Mm3) de agua, de origen superficial o subterráneo (López et al. 2001). Ese volumen sería suficiente para dotar 200 litros de agua por día durante un año a una población de 734 mil habitantes. El volumen de agua residual generado se estima en 26.2 Mm3 (Tabla 15.2), que es vertido en los cuerpos de agua o en las redes de drenaje municipales.
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Tabla 15.2 Uso del agua en la minería de metales en México
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Fuente: modificado de López et al. (2001).
En las diferentes actividades que implica la minería de materiales metálicos –extracción y procesamiento- se generan impactos adversos sobre los recursos hídricos en donde se emplaza la mina, aunque suelen ocurrir de manera diferenciada (Calva, 1994). Así, los impactos ambientales de la minería se pueden dar tanto en la calidad como en la cantidad del líquido. Las plantas de beneficio y las presas de jales, en las que se vierten los desechos mineros, son fuente de contaminación ambiental; en dichas plantas se separan los metales de interés de las rocas, de manera que la cantidad de residuos generados y el grado de contaminación dependen de la composición mineralógica de la mena y de la técnica de beneficio (Jiménez et al. 2006). En el proyecto de la mina Cerro de San Pedro, localizada en San Luis Potosí, se requieren, de acuerdo a lo establecido en la MIA, un millón de metros cúbicos de agua por año (Santacruz, 2008), siguiendo el procedimiento de población equivalente, este volumen permitiría dotar de 200 litros por habitante por día a una población de 13,697 habitantes; originalmente MSX planteó el uso de agua residual tratada; sin embargo, ha tramitado ante la Comisión Nacional del Agua (CNA) la autorización para adquirir derechos de agua de uso agrícola; de manera que, el millón de metros cúbicos serán extraídos del acuífero del que se obtiene el agua para satisfacer las necesidades del líquido de la ciudad de San Luis Potosí. La mayor parte del agua se usará en los patios de lixiviación y en los sistemas de supresión de Untitled-1 1
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polvo; la MSX, establece que se puede presentar un consumo extraordinario de agua, el cual se incrementaría a 1.3 Mm3. Para satisfacer las necesidades de agua de la ciudad de San Luis Potosí el organismo operador intermunicipal tiene concesionado 85 Mm3/año (Peña, 2006), se dice que existe una recarga de 78.1 Mm3/año, aunque existen controversias sobre a qué parte del sistema acuífero llega esa recarga, actualmente se sostiene que dicho volumen alimenta al acuífero somero; en general están concesionados 149.34 Mm3/año, lo que implica un déficit de 71.4 Mm3/año (CNA, 2002), a éste se estará sumando, durante el lapso que dure el proyecto de MSX, el volumen extraído para los fines mineros. La baja disponibilidad de agua en San Luis Potosí provocó que desde 1961 se emitiera la veda del acuífero, para cualquier uso que no sea el doméstico; la extracción de agua subterránea es considerado, por la MSX en su MIA, como adverso significativo. Ahora bien, el agua puede ser un insumo en la minería; pero en muchos casos puede verse, por las compañías mineras, como un problema. La minería subterránea ocasiona efectos menos visibles, no por ello de menor impacto ambiental, que la minería a cielo abierto. Provoca abatimiento de acuíferos por efecto del continuo bombeo de agua del interior de la mina (Coll-Hurtado et al. 2002); en el argot minero, a esa agua desechada se le conoce como drenaje ácido de mina, el cual, de no ser adecuadamente tratado, contaminará el suelo o los cuerpos de agua en donde se vierta; con ello se reduce su calidad para consumo humano o uso agrícola. El drenaje ácido de mina (DAM), no se presenta solamente en la minería subterránea, también ocurre en la de cielo abierto. Se debe a la oxidación de minerales que contienen sulfuros, produciendo ácido sulfúrico (H2SO4) con pH entre 1.5 y 7; de manera que dicha sustancia puede diluir fácilmente metales como el hierro, cadmio, cobre, aluminio y plomo (Fernández, 2008; Gratzfeld, 2004; Jiménez et al. 2006). De manera que el DAM se puede definir como la contaminación química inorgánica del agua, resultante de la oxidación de minerales que contienen sulfuros (PNUMA, 1994). El DAM no sólo se presenta en las minas en operación, también suele presentarse después del cierre de la misma. Es considerado el problema ambiental más grave y persistente de la minería; aunque ocurre en la mayoría de las explotaciones mineras, éste se magnifica en las zonas donde la precipitación pluvial es considerable (anónimo, 2002) 231
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El vertimiento del drenaje ácido en cuerpos de agua provoca su contaminación y, con ello, la incorporación de metales en la cadena trófica; puede provocar además la contaminación de acuíferos haciendo que el agua contenida en ellos sea inadecuada para el consumo humano; los casos de contaminación son graves cuando el drenaje ácido, almacenado en minas subterráneas abandonadas, contamina los acuíferos que son fuente de agua para consumo doméstico (Anónimo, 2002; Tovar, s/f). En relación con el DAM se puede citar el caso de la Minera San Xavier (MSX), que manifiesta que en la etapa de operación, en la realización del tajo, y de acuerdo con información de más de 200 barrenos de exploración, no se intersectará el nivel freático de la región hasta la profundidad máxima del tajo proyectado (Santacruz, 2008). Sin embargo, en la Manifestación de Impacto Ambiental (MIA) indica que: “Conforme avanza el desarrollo del tajo y particularmente hacia las etapas finales del mismo, se prevé que quedarán expuestos a la oxidación algunos afloramientos de roca potencialmente generadora de ácido con la consecuente posibilidad que sea coadyuvante en la generación de soluciones de pH ácido y pueda contener metales en solución y sólidos en suspensión y disueltos” (Behre Dolbear, 1997. p. 328). En adición a lo expuesto en el párrafo anterior, Carrillo (2005), citando a Alloway (1995), indica que los elementos asociados a la extracción de oro son la plata, el telurio, el arsénico, el antimonio, el mercurio y el selenio; y en el caso de la plata están asociados elementos como el cobre, el antimonio, el plomo, el telurio y el zinc. En tal sentido, en la MIA de MSX, se menciona que de los 117 millones de toneladas de terreros, alrededor de 600 mil toneladas de material conocido como pórfido intrusito con sulfuros irán a los terreros, “con el consiguiente riesgo de generar, a largo plazo y durante el período de oxidación total de los sulfuros, soluciones con un pH ácido que puedan contener metales en solución y afectar los acuíferos [sic] de la región” (Behre Dolbear, 1997. p. 328). Conclusiones
Durante la última década se han multiplicado las concesiones y los proyectos para abrir nuevas extracciones mineras de metales, en particular de oro y plata en el centro y sur de México. Esos proyectos han traído consigo de inmediato la 232
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movilización de multiples comunidades que ven amenazada su seguridad ambiental y en particular la referida a la disponibilidad de agua de buena calidad. Sigue siendo el norte en donde se localizan las principales minas, sobre todo las que se destinan a la extracción de minerales metálicos. Para aumentar la rentabilidad de varios de los sitios históricamente dedicados a la extracción, se opta ahora por el método de minería a cielo abierto, que es la que mayor impacto ambiental negativo genera. Los avances tecnológicos –el uso de equipo sofisticado para la exploración y el empleo de procesos metalúrgicos como la cianuración que permiten la extracción de metales en vetas de baja ley- han permitido que la minería a cielo abierto sea la más empleada por las compañías mineras. Pese a que esos métodos se presentan como menos consumidores de agua, debido a la reutilización de los sistemas de cianuración para separación de metales, la minería a tajo abierto tiene un impacto geomorfológico mayor, justamente porque actúa modificando grandes superficies para extraer el mineral. Las modificaciones de esa magnitud afectan también el tipo de escurrimientos, su velocidad, la capacidad de recarga, el sentido de las corrientes superficiales y sobre todo amenaza la calidad del agua debido a que se mantienen grandes cantidades de desechos sin un manejo apropiado. Calcular la huella hídrica de la minería exige por una parte el registro público y preciso de los volúmenes utilizados directa e indirectamente en los procesos de obtención del mineral y su beneficio. Pero sobre todo exige especial atención a las modificaciones que afectan a mediano y largo plazo la disponibilidad de agua de buena calidad y la perturbación de las cuencas y subcuencas donde se establecen este tipo de empresas. La minería es un caso típico de utilización ampliada de las concesiones de agua recibidas. Ampliadas en el espacio y el tiempo, porque sus efectos sobre las corrientes de agua y por tanto sobre el agua que utiliza, permanece más allá del periodo de extracción (vía la contaminación por ejemplo) y amplifica su influencia en el espacio debido a la intervención sobre la configuración geomorfológica de las cuencas.
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