Rehabilitación de Ambientes Degradados por la Minería Fundamentos y Experiencias Prácticas

Rehabilitación de Ambientes Degradados por la  g p Minería Fundamentos y Experiencias Prácticas Mauricio Francisco Lemus Vera Jefe Departamento Ambien

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Rehabilitación de Ambientes Degradados por la  g p Minería Fundamentos y Experiencias Prácticas Mauricio Francisco Lemus Vera Jefe Departamento Ambiental

Seminario “Biorremediación y Gestión Ambiental en Pasivos Mineros” y Universidad Andrés Bello

ACTIVIDAD MINERA CHILENA

Rehabilitación de Ambientes Degradados por la Minería Fundamentos y Experiencias Prácticas Mauricio Lemus Vera. EGV AMBIENTAL

IMPACTO DE LA ACTIVIDAD MINERA

La mayor parte de las actividades que desarrolla el hombre son, en mayor o menor medida, agresivas con la naturaleza, en especial la actividad minera que genera una serie de impactos sobre el medio ambiente Rehabilitación de Ambientes Degradados por la Minería Fundamentos y Experiencias Prácticas Mauricio Lemus Vera.  EGV AMBIENTAL

NUEVA NORMATIVA AMBIENTAL Ley 20551 que Regula el cierre de faenas e instalaciones mineras En tanto el 11 de Noviembre de 2011, fue publicada la Ley N°20551 que "Regula el cierre  de faenas e instalaciones Mineras" y que señala que el objeto del plan de cierre de faenas  mineras es "la integración del conjunto de medidas y acciones destinadas a mitigar los  efectos que se derivan del desarrollo de la industria extractiva minera en los lugares en efectos que se derivan del desarrollo de la industria extractiva minera, en los lugares  en  que esta se realice de forma de asegurar la estabilidad física y química de los mismos, en  conformidad a la normativa ambiental vigente". Establece la obligación para la empresa minera de contar con un plan de cierre de todas sus  faenas nuevas y en operación, de implementarlo durante la operación, de otorgar una  garantía al Estado que asegure su cumplimiento, y el financiamiento del post cierre.

“La visión de la SMA es contribuir al desarrollo sustentable del país. A  través de su labor fiscalizadora, la SMA velará que el  desarrollo de las  actividades económicas sea compatible con el resguardo del medio  ambiente, mejorando así la calidad de vida de los chilenos y de las  futuras generaciones.”

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REHABILITACIÓN AMBIENTAL

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DEGRADACIÓN DE ECOSISTEMA

Figura : Modelo hipotético de degradación de ecosistemas naturales (Whisenant, 1999)

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DEGRADACIÓN DE ECOSISTEMA

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DEGRADACIÓN DE ECOSISTEMA Ecosistemas fuertemente degradados (pasos 3 y 4), tiene limitaciones físicas  que recuperar: • Control de erosión • Protección de la superficie del suelo • Aumentar infiltración • Aumentar capacidad de retención de agua y nutrientes A t id d d t ió d ti t • Mejorar condiciones microambientales

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REHABILITACIÓN DE AMBIENTES DEGRADADOS OBJETIVOS •

Lograr ecosistemas plenamente funcionales con capacidad de auto repararse Lograr ecosistemas plenamente funcionales con capacidad de auto repararse.



Con mínimos requerimientos de subsidios



Que consideren la rehabilitación funcional del paisaje Que consideren la rehabilitación funcional del paisaje WHISENANT (1999) propone que reparar  ecosistema degradados requiere: 1 1.

Enfoque orientado a procesos Enfoque orientado a procesos 

2.

Busca iniciar reparación autogénica

3.

Considera Interacciones del paisaje

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PRINCIPIOS DE RESTAURACIÓN ECOLÓGICA 1. Racional de por qué se requiere rehabilitar 2. Una descripción ecológica del ecosistema a r h bilit r rehabilitar 3. Declaración de objetivos j y metas 4. Una designación y descripción de la referencia 5. Una descripción de cómo la propuesta se inserta en el paisaje

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PRINCIPIOS DE RESTAURACIÓN ECOLÓGICA 6. Planes, programas y presupuestos explícitos de las medidas did fí físico i – química í i – mecánica á i y vegetacionales i l 7. U Un Co Con jjunto o de es estándares á da es de dese desempeño pe o para pa a evaluar el proyecto 8. Protocolos de monitoreo para los estándares de d desempeño ñ 9. Procedimientos p para mantener p post instalación y remediación. Rehabilitación de Ambientes Degradados por la Minería Fundamentos y Experiencias Prácticas Mauricio Lemus Vera.  EGV AMBIENTAL

REHABILITACIÓN DE AMBIENTES DEGRADAOS Taludes Inestable Estabilización Biotécnica Estabilización Biotécnica de  de Taludes Depósitos de Relaves e ege ac ó de epós os de Revegetación de Depósitos de  Relaves ‐ Fitoestabilización

Suelos contaminados Re vegetación de  áreas degradadas áreas degradadas Rehabilitación de Ambientes Degradados por la Minería Fundamentos y Experiencias Prácticas Mauricio Lemus Vera.  EGV AMBIENTAL

REHABILITACIÓN DE AMBIENTES DEGRADAOS TALUDES INESTABLE

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ESTABILIZACIÓN DE TALUDES QuebradaTes Quebrada  Kelly

Función y estructura de los procesos ecosistémicos completamente alterados.

Socavón La Paula

Ruta del Ácido

Etapa IV del modelo: ƒPérdida de cubierta vegetal, la cual genera cambios en la función de los  suelos y actividad microbiana. ƒPresenta como síntomas cambios en la función de los suelos y actividad  y microbiana. ƒLos suelos están desnudos, con procesos activos de erosión  •Contaminación histórica depositación ácida (Qebrada Tes – Quebrada Kelly) ƒLos Procesos Primarios no son funcionales. Rehabilitación de Ambientes Degradados por la Minería Fundamentos y Experiencias Prácticas Mauricio Lemus Vera.  EGV AMBIENTAL

ESTABILIZACIÓN DE TALUDES OBJETIVO:  Rehabilitar Taludes Inestables

OBJETIVOS ESPECÍFICOS: •Disminuir erodabilidad y la inestabilidad  del talud   •Recuperar revegetación de las formaciones  vegetales preexistentes •Inducir procesos autogénicos

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ESTABILIZACIÓN BIOTÉCNICA DE TALUDES Es el uso combinado o integrado de elementos vegetales vivos y  componentes mecánicos o estructurales inertes (lampazos. neumáticos,  á l (l á piedra entre otras).  

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ESTABILIZACIÓN BIOTÉCNICA DE TALUDES QuebradaTes

Estructuras Mecánicas: Obra destinada a la regulación de  flujos hídricos y de contención de sedimentos en taludes,  cárcavas y laderas inestables A través de esta obra se  pretende cortar  la longitud de la pendiente. 

Socavón La Paula

Ruta del Ácido Ruta del Ácido

Quebrada Kelly Quebrada  Kelly

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ESTABILIZACIÓN BIOTÉCNICA DE TALUDES QuebradaTes b d

Suelo : Quebrada Tes y Cancha Kelly son laderas ubicadas en las cercanías de la fundición Caletones, por lo cual han estado expuestas durante casi un siglo a depositación ácida, observándose procesos intensos de acidificación del suelo. Además de ser utilizados como botaderos de escombros e incluso de aceite.

Quebrada  Kelly

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ESTABILIZACIÓN BIOTÉCNICA DE TALUDES Hidrosiembra: Permite en lugares de difícil acceso lograr una cobertura vegetal rápida, disminuyendo en un corto tiempo la erodabilidad de las laderas inestables.

Quebrada  Kelly

Quebrada Tes

Ruta del Ácido

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ESTABILIZACIÓN BIOTÉCNICA DE TALUDES Cobertura Vegetal: Se considera utilizar especies características de la formación vegetacional donde se encuentran ubicados los taludes a tratar, tratar bosque esclerófilo en socavón La Paula y matorral esclerófilo altoandino en los taludes de cancha Kelly y quebrada Tes. Considerando estas características se privilegia el uso de especies arbustivas, con una adecuada relación de la parte aérea versus biomasa radicular (Guindilia trinervis, trinervis Colliguaja intergerrima, Escallonia illinita, Muehlenbeckia hastulata), con un especial interés en aquellas especies con ggran desarrollo radicular,, q que p proveen mayor y estabilidad (Vetiveria zinzizoides, Cortaderia araucana) y en condiciones más favorables, con mayor volumen de suelo para el desarrollo radicular, se utilizaron especies arbustivas mayores y arbóreas (Schinus montanus, Schinus polygamus, Maytenus boaria, Lithrea caustica).

VETIVER

STIPA

QUILO

COLA DE ZORRO

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ESTABILIZACIÓN BIOTÉCNICA DE TALUDES Socavón La Paula

QuebradaTes

Ruta del Ácido

Quebrada  Kelly

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REHABILITACIÓN DE AMBIENTES DEGRADAOS DEPÓSITO DE RELAVE Ó

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DEPÓSITO DE RELAVE La generación de residuos masivos es propia del proceso productivo minero y se definen como aquellos residuos no peligrosos provenientes de las operaciones de extracción, beneficio o p procesamiento de minerales;; e incluyen y a los estériles,, los minerales de baja j ley, y, los residuos de minerales tratados por lixiviación, los relaves y las escorias. Depósito de Relaves: toda obra estructurada en forma segura para contener los relaves provenientes de una Planta de concentración húmeda de especies p p de minerales. Además, contempla sus obras anexas. Su función principal es la de servir como depósito, generalmente, definitivo de los materiales sólidos proveniente del relave transportado desde la Planta, permitiendo así la recuperación, en gran medida, del agua que transporta dichos sólidos

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DEPÓSITO DE RELAVE

Una de las principales amenazas que  presentan los depósitos de relave en la etapa de  cierre son los problemas de erosión eólica y escorrentía, cuyo resultado es la  dispersión de partículas fuera de la cubeta del tranque dispersión de partículas fuera de la cubeta del tranque Rehabilitación de Ambientes Degradados por la Minería Fundamentos y Experiencias Prácticas Mauricio Lemus Vera.  EGV AMBIENTAL

ESTABILIZACIÓN DEPÓSITO DE RELAVE Estabilización química de los relaves se ha realizado utilizando materiales diferentes, incluyendo emulsiones de petróleo, lignosulfonatos, polímeros, resinas, látex y cloruro de magnesio. Estabilización física es otra alternativa de estabilización, al cubrir las superficies de los relaves con fragmentos de rocas, desmonte minero o grava. LLa alternativa l i de d plantar l parcial i l o totalmente l l depósitos los d ói d relaves de l es parte de d un proceso que permite inmovilizar contaminantes y minimizar los riegos medioambientales presentes en el sitio En este contexto resulta muy conveniente la fitoestabilización, como metodología de mitigación; esta técnica se define como el uso de “plantas p metal tolerantes”,, con el fin de inhibir la movilidad de los metales y así reducir el riesgo de futuras degradaciones medioambientales, ya sea por lavado hacia aguas subterráneas de estos contaminantes o por su dispersión aérea (Salt et al., 1995).

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REGEVEGETACIÓN DE EMBALSE DE RELAVE

OBJETIVOS •Inmovilizar o reducir la biodisponibilidad de los metales presentes  en los depósitos de relaves ya sea por adsorción y/o absorción de en los depósitos de relaves, ya sea por adsorción y/o absorción de  los metales por parte de las raíces y favoreciendo la precipitación  de los metales a formas menos solubles, disminuyendo de esta  forma su toxicidad. •Prevenir la erosión eólica e hídrica del material presente en los  relaves a zonas aledañas. •Permitir una sucesión a largo plazo de la comunidad vegetal en los  depósitos de relaves, favoreciendo los procesos de desarrollo del  suelo y diversidad microbiológica y finalmente restaurando  las  funciones del ecosistema a un estado autosustentable.

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REGEVEGETACIÓN  DE EMBALSE DE RELAVE ƒ Caracterización del sustrato del embalse de relave

Fuente: Kabas,et 2011

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REGEVEGETACIÓN DE EMBALSE DE RELAVE ƒ Caracterización Ecosistema de Referencia

ƒCARACTERIZACION EDAFOCLIMATICA ƒFORMACIONES VEGETALES ƒFORMACIONES VEGETALES ƒPAISAJE

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REGEVEGETACIÓN DE EMBALSE DE RELAVE ƒEspecies Vegetales

•Se requiere de una diversidad de comunidades de plantas que  incluyen plantas tolerantes a la sequía, que no sean  hiperacumuladoras de metales en tejidos vegetales aéreos. • Idealmente deben ser ejemplares nativos del área en que los  depósitos se encuentran, ya que éstos cuentan con mecanismos  apropiados para las adversas condiciones climáticas de  ambientes áridos y semiáridos.  • Preparar una planta ideal por medios de cuidados  culturales  favoreciendo que la planta sea capaz de  sobrevivir y crecer en un sitio específico sobrevivir y crecer en un sitio específico, 

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REGEVEGETACIÓN DE EMBALSE DE RELAVE ƒSelección de enmienda orgánica para la preparación de suelo Aplicación de enmiendas orgánicas ayudan inmediatamente en disminuir la  biodisponibilidad de los metales, aportan un fertilizante de mineralización  lenta, en forma adicional mejoran la estructura, reducen la erosión e lenta, en forma adicional mejoran la estructura, reducen la erosión e  incrementa la infiltración ƒBiosolidos ƒCompost ƒGuano ƒ Desechos Agricolas

ƒEnsayos y análisis y y

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REGEVEGETACIÓN DE EMBALSE DE RELAVE CARACTERÍSTICAS GENERALES SUPERFICIE: 700 há VOLUMEN ALMACENADO: 300.000.000 M3 de relaves de Cu UBICACIÓN: 34º 17 UBICACIÓN: 34 17’ latitud Sur y 70 latitud Sur y 70º 41 41’ longitud  Oeste longitud Oeste UBICACIÓN RELATIVA: En Hacienda Cauquenes, 20 Km desde  Rancagua en  dirección SE TOPOGRAFÍA: originalmente se trataba de la laguna Cauquenes  rodeada en todo sun perímetro por cerros de altura suficiente  como para permitir la construcción de un emblase, con sólo como para permitir la construcción de un emblase, con sólo  levantar muros en sus extremos oriental y occidental   CLIMA: variable relevante por la incidencia que tiene tanto en  l los efectos sobre el polvo de relave como en la vegetación a  f t b l l d l l t ió establecer SUSTRATO: pH 3.6; 990 ppm de Cu

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REGEVEGETACIÓN DE EMBALSE DE RELAVE

Forestación a partir  1980

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REGEVEGETACIÓN DE EMBALSE DE RELAVE

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REGEVEGETACIÓN DE EMBALSE DE RELAVE

Ensayo 2005 : 1 Ha Forestación : 6 Ha

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REGEVEGETACIÓN DE EMBALSE DE RELAVE ENSAYO 2005

I. Introducción de Especies ‐ Fertilización II. Enmienda

III. Protección

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REGEVEGETACIÓN DE EMBALSE DE RELAVE FORESTACIÓN OPERATIVA S l ió d l E Selección de la Especie i (Acacia melanoxylon, Casuarina equisetifolia, Escalonia  illinita, Gleditsia triacantus, Lithrea caustica, Schinus molle,  S hi Schinus montanus, Schinus S hi polygamus l =

Preparación de la planta

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REGEVEGETACIÓN DE EMBALSE DE RELAVE 60 g de superfosfato  triple 60 g de Nitrato triple, 60 g de Nitrato  de Potasio y  400 g de  Cal 400, aplicación de  una enmienda de  Compost de un 30% de Compost de un 30% de  volumen de la casilla

Aplicación  Cal                            20 Ton/Ha. Superfosfato triple    0,6 Ton/Ha‐ Protección individual (radiación,  viento, lagomorfo). Rehabilitación de Ambientes Degradados por la Minería Fundamentos y Experiencias Prácticas Mauricio Lemus Vera.  EGV AMBIENTAL

REGEVEGETACIÓN DE EMBALSE DE RELAVE

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REGEVEGETACIÓN DE EMBALSE DE RELAVE

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REGEVEGETACIÓN DE EMBALSE DE RELAVE

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REHABILITACIÓN DE AMBIENTES DEGRADAOS DEGRADACIÓN DE SUELOS Ó

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REVEGETACIÓN DE ÁREAS DEDRADADAS

Ó Ó DEGRADACIÓN AREA CIRCUNDANTE FUNDICIÓN DE CALETONES Rehabilitación de Ambientes Degradados por la Minería Fundamentos y Experiencias Prácticas Mauricio Lemus Vera.  EGV AMBIENTAL

REVEGETACIÓN DE ÁREAS DEGRADADAS

Emisiones anuales de anhidrido sulfuroso 800.000 700.000 Ton (S SO2)

600.000 500.000 400.000 300.000 200.000 100 000 100.000 0 1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

1998 : Plan de Descontaminación de Caletones 750.000 toneladas de SO2 400.000 tonelada de Material particulado Rehabilitación de Ambientes Degradados por la Minería Fundamentos y Experiencias Prácticas Mauricio Lemus Vera.  EGV AMBIENTAL

REVEGETACIÓN DE ÁREAS DEGRADADAS Degradación química y biológica en suelos forestales cercanos a  una fundición de cobre en chile central

Distancia a Sector

Código

fuente de emisión (km)

Altitud

Exposición

Caletones

D1

2.8

1650

ESE

Barahona Robinia

D2

3.9

1690

SE

Barahona Embalse

D3

6.6

1713

SSW

Los Cóndores (Control)

C

7.2

1777

SSW

Fuente de emisión: Fundición Caletones

D1- 2,8 km de la fuente de emisión

D2- 3,9 km de la fuente de emisión

D3- 6,6 km de la fuente de emisión

Incremento en la distancia a la fuente de emisión

Control- 7,2 km de la fuente de emisión

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REVEGETACIÓN DE ÁREAS DEGRADADAS Degradación química y biológica en suelos forestales cercanos a  una fundición de cobre en chile central Alum inio intercam biable (cm ol+ kg-11)

pH H (H20) 3,0

0

2

4

6

8

10

12

14

16

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

18 0-5 Profundidad d (cm)

Profundidad (c cm)

0-5

5-10

5-10

10-20

10-20

Control

D3

D2

Control

D1

1

2

D2

D1

K+ (cmol+ kg-1)

Carbono de biom asa Microbiana (m g C/100 g s uelo) 0

D3

3

Profundidad (cm )

05 0-5

Profun ndidad (cm)

0-5

5-10

5-10

10-20 10-20

0,0

Control

D3

D2

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

D1

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REVEGETACIÓN DE ÁREAS DEGRADADAS

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REVEGETACIÓN DE ÁREAS DEGRADADAS Primera etapa Preparación de Planta Óptima Selección de Especies según habitat  Selección Selección de Procedencias (S.yerba loca, Los Condores,  otros)  de Procedencias (S yerba loca Los Condores otros) Manejo Silvicultural según Etapa de Crecimiento Manejo Silvicultural según Etapa de Crecimiento ‐ Crecimiento Inicial ‐ Pleno Crecimiento Pleno Crecimiento ‐ Endurecimiento

Fertilización y Riego según  etapa de crecimiento etapa de crecimiento

Manejo Relación  V. Aérea/V. Radicular Poda Apical (Pre ‐ plantación) Poda Apical (Pre ‐ Poda Apical (Pre  Rehabilitación de Ambientes Degradados por la Minería Fundamentos y Experiencias Prácticas Mauricio Lemus Vera.  EGV AMBIENTAL

REVEGETACIÓN DE ÁREAS DEGRADADAS

Objetivo : ‐ Mejorar Estructura ‐ Mejorar Fertilidad ‐ Disminuir pH Casilla de plantación s u p as a de p a ac ó ‐ En forma indirecta incorporación de  microorganismos benéficiosos Aplicación Aplicación de Enmienda de Enmienda

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REVEGETACIÓN DE ÁREAS DEGRADADAS

Objetivos: P t Protección ió Vi Viento t Sol Nieve (Efecto nodriza)

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REVEGETACIÓN DE ÁREAS DEGRADADAS

Rehabilitación de Ambientes Degradados por la Minería Fundamentos y Experiencias Prácticas Mauricio Lemus Vera.  EGV AMBIENTAL

GRACIAS Rehabilitación de Ambientes Degradados por la Minería Fundamentos y Experiencias Prácticas Mauricio Lemus Vera.  EGV AMBIENTAL

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