Contaminación del agua y el protocolo de monitoreo de calidad de agua (página 3)

I.- LIMITES BACTERIOLÓGICOS (VALORES EN N.P./100 MIL)* USOS

* Entendidos como valor máximo en 80% de 5 ó más muestras mensuales

II.- LIMITES DE DEMANDA BIOQUIMICA DE OXIGENO (DBO) 5DIAS, 20ºC Y DE OXIGENO DISUELTO (O.D) VALORES EN MG/1 USOS

III.- LIMITES DE SUSTANCIAS POTENCIALMENTE PELIGROSAS VALORES EN MG/M3 USO(2)

NOTAS:

*.-Pruebas de 96 horas LC50 multiplicadas por 0.1

**.-Pruebas de 96 horas multiplicadas por 0.02

LC50.-Dosis letal para provocar 50% de muertes o inmovilización de la especie del BIO ENSAYO

1+.-Valores a se determinados.En caso de sospechar su presencia se aplicará los valores de la columna V provisionalmente.

(2).-Para el uso de aguas IV no es aplicable

N.A.-Valor no aplicable.

(*) Límites de Concentración de Cianuro modificados por el Artículo 1 del Decreto Supremo N° 003-2003-SA, publicado el 29-01-2003, cuyo texto es el siguiente:

PESTICIDAS.-

Para cada uso se aplicará como límite, los criterios de calidad de aguas establecidas por el Environmental Protection Agency de los Estados unidos de Norteamérica.

༢>IV.-LIMITES DE SUSTANCIAS O PARAMETROS POTENCIALMENTE PERJUDICIALES

(VALORES EN MG/1)

(APLICABLES EN LOS USOS I,II,III,IV,V)

(1).-Material Extractable en Hexano (Grasa Principalmente)

(2).-Sustancias activas de azul de Metileno (Detergente principalmente)

(3).-Extracto de columna de carbón activo por alcohol (Según método de flujo lento)

(4).-Extracto de columna de carbón activo de Cloroformo (Según método de Flujo Lento)

Respecto a temperatura, el Ministerio de Salud determinará en cada caso, las máximas temperaturas para exposiciones cortas y de promedio semanal.

La minería y el agua

El agua es considerada con mucha razón como la víctima más común de la minería. Desde la fase de exploración hasta la de cierre, el agua puede ser agotada, re-dirigida, y contaminada, con efectos serios y de largo plazo para los organismos que viven en agua y/o tierra, incluyendo a los seres humanos.

Grandes cantidades de agua son utilizadas durante casi todas las fases de producción mineral. En regiones donde las fuentes de agua son escasas, o durante las estaciones secas, puede haber necesidad de importarla de fuentes fuera del área de la mina. Si el agua es tomada de ríos o lagos, el hábitat de organismos acuáticos podría verse negativamente afectado.

Por ejemplo, una caída en el nivel de agua en el verano puede resultar en temperaturas altas en el agua, así como corrientes más bajas, y por consiguiente podría crear condiciones inhabitables para algunos organismos. Al mismo tiempo, las actividades mineras pueden resultar en el desperdicio de enormes cantidades de agua, lo que significa que su disponibilidad para otros usos se ve reducida.

Esto puede causar problemas en regiones en donde la minería compite por acceso a fuentes limitadas de agua contra actividades agrícolas y contra municipalidades. Pero la mayor amenaza al agua por parte de la minería es definitivamente la posibilidad de contaminación de fuentes de agua, tanto a nivel de la superficie como subterráneas. Por lo tanto, los contaminantes de las actividades mineras y sus efectos ambientales negativos serán el foco de esta sección.

Drenaje Ácido de Mina (DAM). La creación de agua acídica es uno de los problemas más serios relacionados a las actividades de minería, ya que puede matar muchos organismos.

El agua acídica puede incrementar el proceso de desgaste de la roca, disolviendo y liberando los metales en ella. Estos metales pueden ser más nocivos que el ácido en sí. El ácido se genera usualmente cuando ciertas rocas que contienen azufre (sulfatos) entran en contacto con oxígeno y agua. El mayor culpable generalmente es el bisulfuro de hierro (oro falso o pirita). Algunos ejemplos de otros sulfuros de metales que contribuyen a generar ácido son el sulfuro de plomo (galena), el sulfuro de cinc, y el sulfuro de hierro cobre.

La minería puede incrementar la generación de ácido más allá de lo que podría ocurrir naturalmente. Durante el proceso de minería, la mena es extraída, fraccionada y triturada. Estos procedimientos exponen los minerales sulfúricos (que de otro modo estarían sellados bajo tierra) al agua y al aire; ésto es lo que inicia y sostiene la reacción química. A este proceso se le llama drenaje ácido de mina (DAM).

La presencia de minerales sulfúricos o de azufre no es siempre de por sí causante de efectos ambientales serios. El ambiente natural (suelos, agua, vegetación) puede reducir parcialmente la acidez creada por DAM. Además, hay ciertas rocas que reaccionan químicamente con aguas acídicas y reducen la acidez (es decir que neutralizan el ácido). A estas rocas neutralizantes se les describe como alcalinas. Las rocas neutralizantes más comunes son los minerales de carbonato (por ejemplo el carbonato de cal y la piedra caliza).

La posibilidad de que una roca sulfúrica genere ácido depende de qué tantos materiales alcalinos neutralizantes tenga la roca. . A menudo, el DAM es demasiado para las defensas de la naturaleza. Si el suelo y las rocas del área no logran neutralizar la generación de ácido, los riesgos ambientales son significativamente altos.

¿Cuál es la apariencia del DAM?

A medida que van dejando la mina, las aguas acídicas se disuelven en el agua fresca y reducen gradualmente su acidez. El drenaje ácido también puede encontrar a su paso minerales de carbonato que neutralizan el ácido. De cualquier modo, los metales que el DAM había disuelto se mezclan y solidifican, hundiéndose al fondo del agua. Estas mezclas químicas re-solidificadas se llaman precipitadas.

Por ejemplo, el hierro que se disuelve como resultado del DAM reacciona al contacto con agua fresca, precipitando una solución química conocida como hidróxido de hierro. Este precipitado es conocido en inglés como "yellow boy" ("muchacho amarillo"). Es una substancia sólida de apariencia desagradable, viscosa, de color amarillo o naranja. Otros metales producen precipitados de diferentes colores. Estas substancias pueden recubrir el fondo y la ribera de ríos y arrollos, cambiando el color del agua y extendiéndose por varios kilométros río abajo de la faena minera, con efectos negativos para muchos organismos.

Primer Acceso, Aceleración, y Duración del DAM

primer acceso: Pueden pasar varios años antes de que se desencadene el DAM. Este período puede variar entre un año y más de una década.

acelaración: Cuando el DAM empieza a ocurrir, la situación tiende a empeorar. La oxidación de los minerales sulfúricos más reactivos, como la pirita (bisulfuro de hierro), puede a su vez inducir la oxidación de otros minerales menos reactivos. De manera que mientras que las reacciones químicas proceden, la temperatura y acidez del agua aumentan, intensificando aún más las reacciones. Además, hay ciertas bacterias (como el Thiobacillus ferro-oxidans) que viven en estos medios calientes y acídicos y que contribuyen a acelerar las reacciones. Es decir que media vez comience el proceso de generación acídica, es casi imposible detenerlo.

curación: El DAM es un problema de largo plazo. Mientras que no sean retiradas del contacto con agua y aire, los materiales sulfúricos en las pilas de escombros, las minas subtérraneas, y las canchas de relaves continúan generando ácido sulfúrico. El DAM en una faena minera puede ocurrir durante décadas e incluso siglos, hasta que todo el material sulfúrico se haya disuelto por completo. Hay menas en Suecia que fueron minadas en los años 1,700 (siglo XVIII) y que continúan generando ácido hoy en día.

Protocolo de monitores de calidad de agua

Aspectos a concederar:

• situación actual

• parámetros de monitoreo

• selección de puntos de monitoreo

• frecuencia del monitoreo

• muestreo en campo y lineamientos para la manipulación

• metodología de análisis

• manejo de datos y garantía de calidad

• referencias

Esta Guía es la segunda de una serie a prepararse, con el objeto de ayudar a la Industria Minero-Metalúrgica en el desarrollo de Sistemas de Manejo Ambiental y representa el cumplimiento del Art. 5to. Del Decreto Supremo N° 059-93-EM, de fecha 10 de diciembre de 1993, con relación al Medio Ambiente.

Técnicamente, las pautas que se describen a lo largo del texto, deben asistir a las Empresas Minero-Metalúrgicas, en el establecimiento de sus Programas de Monitoreo para los distintos flujos o corrientes de aguas superficiales (externos e internos) que se manifiestan en las áreas de influencia de sus actividades operativas. Más específicamente, ellas comprenden la definición de las fuentes de contaminación, ubicación de las estaciones de muestreo, precisión de parámetros a determinarse en cada estación y la frecuencia de sus mediciones, métodos generales y específicos, toma de muestras, preservación y análisis de muestras, criterios de selección de laboratorios analíticos, colección y análisis de la información registrada.

La correcta aplicación de estos procedimientos debe conducir a la obtención de información confiable y que, además, pueda ser comparada entre las distintas Empresas Minero Metalúrgicas. Contribución a la contaminación que ejercen en cada una de sus áreas de influencia. Un diagnostico adecuado de su aporte a la polución de las causes naturales de agua, ayudara a tomar las medidas correctivas que puedan implementarse de inmediato, en un plazo de mas largo término.

Tratándose de un programa que se inicia, esperamos que con el transcurso del tiempo y con la experiencia que vayan ganando las Autoridades Normativas y la Industria durante la implementación de las prácticas ambientales, se producirán revisiones y mejoras del documento, por lo que comentarios y sugerencias serán bienvenidos a la Dirección General de Asuntos Ambientales del Ministerio de Energía y Minas.

1.1 Calidad de Agua

En Todas las minas del mundo se están formulando las mismas preguntas concernientes a la protección del medio ambiente: ¿estamos operando eficientemente? ¿Estamos ocasionando problemas ambientales? ¿Que calidad de agua de efluente es necesaria par la protección ambiental? ¿Puede lograrse con la tecnología y costos actuales? ¿Cómo podemos medir nuestro éxito?

La intención de un programa de muestreo de calidad de aguas superficiales es ayudar a absolver tales preguntas.

Este documento constituye una guía práctica para la implementación de un programa básico de monitoreo de aguas superficiales para las minas en el Perú. Se preparó, en parte, para dar cumplimiento al DS-016-93 EM, emitido por el gobierno peruano, junto con sus modificatorias incluidas en el DS-059-93-EM. Estas pautas ayudaran a las compañías mineras y metalúrgicas a definir estaciones de muestreo, parámetros y análisis representativos, así como colectar muestras de agua confiables para caracterizar la calidad de agua del sitio o lugar minero.

No obstante, debe reconocerse que el programa de monitoreo será especifico por sitio y que los diferentes tipos de minas e instalaciones de procesamiento, etapa o nivel de desarrollo, geología, hidrología y topografía determinarán en conjunto el referido programa. Este documento proporciona guías y ejemplos basados en estándares prácticos aceptados a fin de colaborar en el diseño e implementación de un programa de monitoreo de la calidad de aguas superficiales.

Se recomienda enfáticamente al supervisor de asuntos ambientales que revise los programas específicos con la DGAA. Para mayor información sobre temas específicos, al final de este documento se enumeran referencias. Muchas de estas se encuentran disponibles en la biblioteca de la DGAA.

1.2 Las Minas en el Perú

El enfoque para el monitoreo y las sugerencias para los procedimientos comúnmente utilizados, que aparecen en este manual, se efectúan haciendo específica referencia a la industria minera que se desarrolla actualmente en el Perú. En vista de que los principios básicos de monitoreo de calidad de agua son comunes en todo el mundo, los programas deben orientarse a las condiciones específicas y requisitos de información de cada industria.En el Perú existen aproximadamente 170 minas metálicas actualmente operativas. Siete de ellas se clasifican como minas grandes, las cuales producen mas de 5000 tpd, existiendo también minas más pequeñas que producen menos de 25 tpd. La mayoría de las minas son de cobre, oro o polimetálicas, habiendo, en menor cantidad, minas de hierro, estaño y tungsteno. Usualmente, los concentrados producidos en estas minas se procesan o refinan en una fundición distante nacional o extranjera. Actualmente existen 9 plantas metalúrgicas que operan en el Perú y que producen cobre, plomo, zinc, plata y cantidades menores de otros metales terminados. Además, existen cerca de 100 minas no metálicas, principalmente medianas y pequeñas productoras de caliza, arcilla y Sílice. Las áreas mineras en el Perú se ubican a lo largo del país, en una variedad de regiones geológicas, topográficas y climatológicas. La precipitación pluvial mensual puede oscilar entre 2mm en la región costera hasta 460 mm en las regiones selváticas. En la zona montañosa, las precipitaciones pueden variar entre Omm a mas de 100 mm en un año.

De ese modo, la ubicación de la mina determinara el balance de agua del sitio, lo que puede variar considerablemente de lugar a lugar. La calidad de agua de los efluentes (por ejemplo, cualquier agua que se descarga de la mina o de la planta procesadora) que drenan de cada sitio minero es especifica de dicho sitio. Algunos sitios o lugares mineros han establecido programas regulares de muestreo para componentes específicos; sin embargo, hasta la fecha no hay suficientes datos para caracterizar la calidad del agua en las minas del Perú. Parece ser que los principales problemas que se someterán a monitoreo sobre calidad de agua en las minas, incluyen: drenaje ácido con elevadas concentraciones de sulfatos y metales disueltos; sólidos en suspensión y contenido de metales totales asociados; drenaje casi neutro con elevadas concentraciones de metales disueltos y nutrientes; reactivos químicos de proceso, especialmente cianuro; y aguas negras o servidas

1.3 Tipos de Mina

El tipo de mina se describe por:

La geología de la mina, el mineral y los desechos yel método de explotación. La geología del yacimiento y la roca encajonante determinarán los parámetros que serán de importancia. Por ejemplo, un yacimiento polimetálico, de sulfuros de metales bases, requerirá un análisis con una serie mucho más extensa de parámetros de calidad de agua que un yacimiento de oro asociado a cuarzo o arenisca. El método de explotación determinara la cantidad de perturbación interior o superficial y la cantidad y tipo de desecho minero producido. Por ejemplo, el laboreo de minas subterráneas genera relativamente poco desecho mineral en comparación con una operación de tajo abierto. De ese modo, en una operación subterránea, la fuente principal decontaminantes de la calidad de agua seria las labores en la mina y los relaves. En un tajo abierto, el agua superficial que se filtra a través de roca estéril podría ser la principal fuente de contaminantes.

El método de procesamiento determinara el tipo, cantidad y calidad del flujo de agua desde la planta. Generalmente, las concentradoras, con un circuito de Flotación, ofrecerán un menor rango de problemas potenciales sobre la calidad de agua que las grandes refinerías que producen una variedad de metales terminados diferentes y usan gran cantidad de reactivos químicos para el procesamiento. Además, las instalaciones para el manipuleo de metales y concentrados, control de polvo y almacenamiento y manipuleo de reactivos y combustibles pueden aportar contaminantes al agua de drenaje.

1.4 Nivel de Desarrollo

Durante las diferentes etapas en la vida de una mina, desde el desarrollo pasando por la operación hasta el cierre, existen diferentes prioridades para un programa de monitoreo. Etapa de Exploración y Desarrollo. Generalmente, el periodo de desarrollo dura de uno a tres años, tiempo en el cual la prioridad en el monitoreo es definir las condiciones naturales, e identificar los potenciales problemas en la calidad de agua. En áreas mineras antiguas, esto puede ser evidentemente difícil, pero el énfasis debe ponerse en la definición de la calidad del agua antes de la operación. Ello a menudo se denomina la línea de referencia o base para la nueva actividad operativa. Etapa de Operación. Una vez que la mina se encuentra en operación, empieza el monitoreo más intenso. En el Perú, es necesario definir la calidad de agua que sale de cada mina y. Determinar la calidad del efluente que sea aceptable para el ambiente. Así, el agua que fluye dentro y fuera de la propiedad debe muestrearse en forma regular pare determinar su calidad y cantidad. Se establece un programa regular y se revisa para verificar la existencia de cambios en el procesamiento, manejo de desechos o por indicio mediante los datos obtenidos en el monitoreo de la calidad del agua. Después de que concluye la actividad minera y se desactiva la mina, los objetivos del monitoreo deberán asegurar que no existen fuentes de contaminación de la calidad del agua que se manifiesten a largo plazo. Si no hubiera preocupaciones potenciales sobre la calidad del agua identificadas durante la operación, el periodo de monitoreo y la intensidad pueden ser bajos (tal vez dos grupos de muestras cada uno o dos años). Si existieran contaminantes de importancia o se hubiera identificado una posible liberación futura (por ejemplo, la evolución de un drenaje ácido), se realiza un muestreo regular hasta que se demuestra que no existen problemas o que las medidas de control son efectivas.

1.5 El Programa de Monitoreo

El termino <<agua superficial>, se utiliza en este texto pare traer referencia a cualquier tipo de agua que se encuentre al nivel de la superficie o por encima de la misma (por ejemplo, un lago, río o corriente) o al agua que se dirige a un cuerpo de agua superficial (como agua bombeada de labores subterráneas a la superficie). En muchos casos, las aguas freáticas se vuelven aguas superficiales mediante patrones de flujos naturales. Se refiere a cualquier tipo de agua que pueda muestrearse sin usar un pozo artesiano o una instalación artesiana de monitoreo.

Los programas de monitoreo de la calidad de agua que se realizan en la mayoría de minas en el Perú se encuentran bajo la responsabilidad de la oficina de asuntos ambientales. En cada área de influencia de una mina normalmente se encuentra presente una persona encargada de todos los asuntos ambientales. Esta persona puede contar con la colaboración de un personal conformado por uno o más técnicos capacitados para llevar a cabo los trabajos correspondientes a un programa de monitoreo. Para garantizar la obtención de resultados consistentes y confiables de un programa de monitoreo, es importante contar con un grupo homogéneo de personas, debidamente capacitadas, que tengan bajo su responsabilidad el monitoreo de calidad de agua. En este texto, por el término. Supervisor de asuntos ambientales, se entenderá aquella persona que se encuentre a cargo de los asuntos ambientales de un sitio minero o compañía minera. El gobierno peruano ha establecido un cronograma para la implementación de programas de rnonitoreo de la calidad de aguas superficiales (1994/1995), tal como se muestra en el Cuadro

1.1 de conformidad con el Reglamento DS 016-93-EM y sus modificatorias descritas en el DS-059-93-EM. Este cronograma establece que el primer año de monitoreo regular consta de tres periodos de información de tres meses cada uno, debiéndose presentar, como cuarto informe trimestral, el denominado EVAP. Las primeras tareas asociadas con cada periodo, de conformidad con los reglamentos arriba mencionados, también aparecen en el Cuadro 1. 1.

2.0 ESTACIONES DE MUESTREO

El área de influencia de una mina puede abarcar una gran superficie, combinando labores antiguas, abandonadas (y algunas veces olvidadas) con las operaciones actuales. Independientemente de la complejidad de la mina, existen características comunes para todas las minas que proporcionan la base para identificar donde efectuar e/ muestreo.

2.1 Alcance

El primer paso para decidir donde efectuar el muestreo por calidad de agua es identificar el balance de agua de la propiedad minera: de donde ingresa el agua y por donde sale de la propiedad minera. El siguiente paso es identificar todas las fuentes posibles de contaminantes y seleccionar las estaciones que se encuentran aguas arriba y aguas abajo de cada fuente. Para ejecutar lo antedicho: En un plano de la propiedad minera, marque todos los cursos naturales de agua (ríos, corrientes, lagos) y la dirección y volumen del flujo (aproximadamente). En el mismo plano, marque todas las corrientes de agua del proceso, relacionadas con la mina, incluyendo la dirección y volumen del flujo. Ubique todos los principales componentes de la mina: tajo abierto, labores subterráneas, embalses de relaves, botaderos, apilamientos de mineral de baja ley o desechos, instalaciones de procesamiento, poblados aledaños y/o campamentos. Estos componentes se definen como las <.fuentes potenciales de contaminantes>, a que se hace referencia en la siguiente exposición. En algunos casos, un componente también puede ser un. Sumidero de contaminantes; por ejemplo, una roca carbonácea puede neutralizar la acidez y metales disueltos de un drenaje ácido. Marque cualquier flujo adicional de agua relacionado con estos componentes. Calcule el balance de agua sumando los flujos que entran y salen de cada corriente, a fin de asegurarse que no falta ninguna de estas ultimas. Utilice las cartas hidrográficas estacionales, los registros de precipitaciones en el área minera y observaciones para identificar los flujos que se presentan todo el año y aquellos que solo son estacionales. Los flujos que se presentan todo el año deben monitorearse regularmente. Puede establecerse estaciones en los flujos estacionales, pero también estos se someterán a muestreo durante los periodos de estío. Identifique los lugares de muestreo en el plano que demuestran el balance de agua. Debe muestrearse todas las aguas que fluyan en el área de influencia de toda la mina, incluyendo los efluentes del procesamiento que se descargan a los cursos naturales de agua (con frecuencia denominados <<ambientes receptores>>).

2.2 Definición de los Componentes de la. Mina (actividad minera)

Para simplificar la ubicación de las estaciones, el área de influencia de la mina puede considerarse geográficamente en términos de los componentes principales. Estos componentes son usualmente las operaciones unitarias que pueden constituir una fuente de contaminación, a saber:

• labores subterráneas;

• tajos abiertos;

• apilamiento de minerales de desecho, incluyendo pilas de escoria, apilamiento de mineral; de minerales marginales

• embalses de relaves, incluyendo pozas de retención de soluciones o de almacenamiento de lodo;

• instalaciones de procesamiento, incluyendo concentradora, refinería, fundición:

• infraestructura y otras instalaciones, incluyendo poblados aledaños o campamentos, labores abandonadas, instalaciones especiales de procesamiento, planta de tratamiento, almacenamiento de lodos y/o residuos, etc.

Las estaciones de muestreo se seleccionan para cada uno de los componentes principales de la actividad minera. En un programa de caracterización inicial, las estaciones de muestreo deberán incluir:

.: Una aguas arriba de cada fuente potencial de contaminantes

纠Una en cada fuente

纠Unas aguas abajo de cada fuente potencial de contaminantes

Más adelante se expone sobre estos componentes para ayudar al supervisor de asuntos ambientales a definir los lugares de muestreo. Al final de este capitulo, en la Figura 2.1 y en el

Cuadro 2.1 se presenta un ejemplo.

2.3 Descripción de los Componentes de la Mina (actividad minera)

2.3.1 Labores Subterráneas

Muchas de las minas subterráneas en el Perú se encuentran ubicadas por debajo del nivel de la capa freática natural y, por lo tanto, son minas > con un volumen significativo de agua drenada diariamente de las labores. De esta manera, la calidad de las aguas de mina subterráneas puede cambiar significativamente la calidad del curso natural del agua en la que fluye. Es necesario el monitoreo, tanto del flujo de agua como de la calidad de la misma, a fin de efectuar la caracterización de la calidad del agua de dicha mina. Las fuentes de agua que se dirigen a las labores subterráneas usualmente son: Infiltraciones de precipitación (lluvia) desde la superficie; Flujos naturales de aguas freáticas a través de fallas, fracturas o rocas porosas: Aguas bombeadas desde la superficie para perforación, agua potable, etc.

Las aguas freáticas a menudo fluyen dentro de la mina a lo largo de las labores, haciéndose difícil de identificar lugares de muestreo separados. A menos que existan diferentes fuentes de aguas freáticas, con diferente calidad de agua, normalmente es suficiente seleccionar uno o dos lugares, en diferentes niveles, para efectuar el muestreo. Estos se resumen en la Figura 2.2. Si se ha instalado pozos de aguas freáticas para desagüe o suministro de agua, puede recolectarse las muestras de estos pozos. Es usual que el agua subterránea se bombee o drene naturalmente hacia la superficie, posiblemente a través de un sistema de túneles. Como mínimo, una estación de muestreo debe quedar ubicada en el punto de descarga de la zona subterránea y/o del túnel. La estación debe estar ubicada aguas arriba con relación al río o al lago en el cual se descarga las aguas subterráneas. Si se colecta el drenaje en un sumidero subterráneo común, las muestras pueden extraerse de dicho sumidero. Puede haber un cambio considerable en la calidad del agua entre diferentes niveles de laboreo debido a los cambios en la geología, la presencia de relleno (el relleno cementado proporciona alcalinidad y sulfatos al agua de drenaje), el periodo deexposición de las labores y el grado de inundación. Los geólogos y los ingenieros de minas deben identificar las diferencias existentes dentro de sus labores, pudiendo realizarse un programa de muestreo en la zona subterránea, en cada área o nivel, para identificar zonas especificas con problemas potenciales de agua que deben someterse regularmente a muestreo. Asuntos sobre la Calidad del Agua Los principales problemas relacionados con el drenaje subterráneo incluyen: sólidos en suspensión y metales comúnmente asociados; Drenaje ácido; y en un menor grado, aceites, grasa y combustible de maquinaria, así como amoniaco y nitrógeno de voladuras y aguas negras o servidas. Los parámetros que típicamente se miden incluyen pH, Eh, conductividad, temperatura, s61idos totales en suspensión y un análisis de metales disueltos y/o totales seleccionados.

2.3.2 Tajos Abiertos

La principal fuente de agua que se registra en el tajo abierto es la precipitación pluvial y el flujo de agua superficial desde algún sistema de colección, con aportes potenciales de las aguas freáticas a través de fallas y fracturas. Por lo general, no existen fuentes discretas de agua hacia el tajo abierto que puedan ser monitoreadas con el fin de implementar una estación aguas arriba. El flujo que ingresa al tajo mediante las fallas y fracturas en la pared (ya sea de la superficie o del restablecimiento de aguas freáticas) será afectado por la calidad de las paredes de roca.

Usualmente, el agua se elimina del tajo mediante bombeo.Durante la operación, debe establecerse una estación de monitoreo en la descarga de la tubería que esta bombeando agua del tajo. Alternativamente, el sumidero colector, ubicado en la parte inferior del tajo, puede usarse para muestreo, no obstante, esta estación cambiara mientras prosiga el desarrollo del tajo, lo que puede alterar la información sobre calidad del agua. Asuntos sobre la Calidad del Agua Los principales problemas relacionados con el drenaje de tajo abierto incluyen: só1idos en suspensión y metales comúnmente asociados debido a las voladuras y remoción de mineral y desechos; drenaje ácido de las paredes del tajo, roca de los alrededores y cualquier apilamiento de roca depositada en el tajo; y en un menor grado, amoniaco y nitrógeno de voladuras. Los parámetros que típicamente se miden incluyen pH, Eh, conductividad, temperatura, sólidos totales en suspensión y un análisis de metales disueltos y/o totales seleccionados.

2.3.3 Apilamiento de Mineral de Desecho (Pilas o Botaderos)

La caracterización de la calidad de agua que dena de los botaderos puede ser una de las partes mas difíciles de un programa de monitoreo. No obstante, en las minas con un problema de drenaje ácido, dentro de los que resaltan las minas de metales bases a tajo abierto, el drenaje es a menudo la única y mayor fuente de contaminantes que se dirige hacia el ambiente receptor. Los minerales de desecho se producen en el desarrollo del tajo abierto, y en menor medida, en minas subterráneas. Usualmente, se apilan en botaderos en la superficie, pero también pueden utilizarse en la construcción de presas, cimientos y caminos. En esta sección, se trata sobre el monitoreo de las pilas de minerales de desecho; no obstante, el supervisor de asuntos ambientales debe estar consciente de la distribución de roca de desecho alrededor del área de influencia de la mina, para determinar si se requiere otros lugares de muestreo a fin de identificar las fuentes de contaminantes. La dificultad en el monitoreo del drenaje de un apilamiento de mineral radica en que el Flujo que ingresa o que sale del botadero se distribuye sobre una gran área, tal como se muestra en la Figura 2.4. Usualmente, la fuente de agua que entra en la pila es la precipitación en la forma de lluvia o nieve. Una parte de esta agua percolará dentro de la pila desde la superficie y los lados, mientras que otra parte se deslizara sobre la superficie de la pila. Si la pila se encuentra ubicada en un área topográfica baja, también puede haber un componente de flujo, a través de la base del botadero, que provenga de una corriente natural o un manantial de aguas freáticas. El agua que sale de la pila puede fluir directamente a las aguas freaticas a través de la base de dicha pila y/o puede aparecer alrededor de toda la base de la pila como rezumaderos individuales. Si el drenaje de la pila se colecta en un canal o depresión topográfica natural, deberá establecerse la estación de muestreo dentro del canal lo más cerca posible a la pila. Si el drenaje sale desde la pila en varios lugares, será necesario realizar un muestreo en dos etapas para identificar el (los) mejor(es) lugar(es): Después de un periodo de grandes lluvias y durante condiciones ', tome muestras de cada rezumadero principal pare verificar tanto la calidad como la cantidad de agua; y de estos resultados, seleccione una o dos estaciones que representen mejor la calidad del agua que se registra en la mayoría de las muestras. Puede ser necesario construir un pequeño canal colector e instalar un vertedero en un área para tomar una muestra representativa y medir el flujo. Deberá realizarse un reconocimiento anual de rezumaderos alrededor de la pila para asegurarse que el lugar de muestreo sigue siendo el mas representativo en cuanto a calidad de drenaje de la pila. Al transcurrir el tiempo, puede observarse una variabilidad considerable en las muestras de agua del drenaje de la pila y en diferentes áreas. Los botaderos constan de rocas de desecho gruesas con distintas características geológicas que originan diferentes comportamientos de lixiviación y calidad resultante de agua. Con el paso del tiempo, si la oxidación y la generación de ácido se inician en una pila, la calidad del drenaje cambiara. En una escala de tiempo mas corta, las fluctuaciones estacionales en las precipitaciones, temperatura y evaporación cambiaran la cantidad de agua que fluye a través de la pila y el alcance de los procesos de oxidación y disolución mineral. Un periodo de alto flujo, después de uno relativamente seco, puede dar como resultado un incremento en el lavado de contaminantes y en un mayor contenido de estos en el drenaje. Asuntos sobre la Calidad del Agua Los principales problemas relacionados con el drenaje de rocas de desecho incluyen: Lixiviación de metales solubles; y oxidación, generación de ácido y lixiviación de metales en el drenaje ácido. Los parámetros que típicamente se miden incluyen pH, Eh, conductividad, sulfato, temperatura, hierro disuelto y un análisis de metales disueltos y/o totales seleccionados.

2.3.4 Relaves

El aspecto principal respecto a la calidad del agua es la descarga de so1idos en suspensión y de metales comúnmente asociados en esta agua. Durante la operación, generalmente se presenta una descarga continua de agua de los embalses de relaves, ya sea por decantación o derrames. Los relaves están esencialmente saturados y son alcalinos. Después de que cesa la deposición en los embalses de relaves o si estos se secan, el potencial para la oxidación, generación de ácido y drenaje de ácido a partir de masas de relaves sulfurados constituye el principal problema de calidad de agua. De este modo, los objetivos del monitoreo de la calidad de agua de embalses de relaves son: O definir el afluente de agua y contaminantes asociados a los relaves: O cuantificar la liberación de sólidos en suspensión y metales en el agua de decantación; O identificar cualquier cambio que se produzca en la calidad del agua de las pozas de relaves neutras que indiquen que puede estar iniciándose una generación de ácido; o cuantificar la carga de contaminante a partir de la generación de ácido e identificar la necesidad de control de la calidad de agua o evaluar la efectividad de las medidas de control. La fuente principal de agua que va hacia los embalses de relaves es usualmente el agua del proceso contenida en la pulpa de relaves, tal como se muestra en la Figura 2.6. Además, puede haber aportes de: Cursos naturales de agua, ya que los embalses de relaves normalmente se encuentran ubicados en áreas topográficas bajas; instalaciones para relaves aguas arriba: drenaje de pilas de desecho cercanas; agua bombeada desde las labores de la mina, ya que la poza de relaves puede utilizarse como poza de sedimentación; aguas residuales de poblados aledaños o campamentos. Esquema de Muestreo en Embalses de RelavesCada fuente de aporte debe identificarse y muestrearse. La descarga de los embalses de relaves debe someterse a muestreo regularmente. La mayor parte del agua de los embalses de relaves se descarga desde la superficie, en lugar de hacerlo hacia las aguas freáticas, debido a la permeabilidad relativamente baja de los sólidos que constituyen los relaves. Por lo tanto, es necesaria una estación de muestreo de aguas superficiales. Asuntos sobre la Calidad del Agua Los principales problemas relacionados con el drenaje de embalses de relaves incluyen: sólidos en suspensión y metales disueltos comúnmente asociados con el agua del proceso (durante la operación); reactivos de procesamiento, como el cianuro; generación de ácido y lixiviación de metales a mas largo plazo. Además, debe identificarse los contaminantes que se presentan en las aguas de relaves provenientes de otras fuentes (según se enumera líneas arriba). La eliminación alternativa de estos drenajes puede resultar en una mejora en la calidad del agua de descarga de relaves. Los parámetros que típicamente se miden incluyen pH, Eh, conductividad, sulfato, temperatura, hierro disuelto y un análisis de metales disueltos y/o totales seleccionados. Puede requerirse parámetros que sean específicos en relación con los otros aportes a la poza de relaves, por ejemplo, amoniaco si se agrega aguas servidas.

2.3.5 Concentradora e Instalaciones de Procesamiento

Generalmente, el monitoreo de las instalaciones de procesamiento se realiza únicamente durante la operación. Después del cierre y del desmantelamiento de construcciones, tanques de almacenamiento (para reactivos, combustibles, etc.) o de contención de minerales, las instalaciones ya no están operativas, por lo que el monitoreo solo se requeriría en caso de cualquier derrame que se presentara en el área de edificaciones. Las instalaciones de procesamiento incluyen la(s) concentradora(s), refinería, fundición y otras áreas de almacenamiento relacionadas con productos y subproductos metalúrgicos y residuos. El agua que se descarga de la concentradora generalmente se dirige a los embalses de relaves . Asimismo, puede haber una descarga de aguas residuales (incluyendo aguas servidas) desde la planta, las mismas que deben muestrearse. Una fundición producirá mas corrientes de aguas de desecho (incluyendo aguas servidas); no obstante, los principios de muestreo son los mismos: medir la calidad y cantidad de cada corriente de aguas de desecho o residuales. El muestreo del agua de los relaves se expone líneas arriba. Si hubiera un espesador de relaves, también deberá extraerse regularmente muestras de: overflow del espesador, particularmente si este se descarga directamente al medio ambiente; agua de alimentación al espesador (muestra de pulpa filtrada); y <.underflow>, del espesador (muestra de pulpa filtrada). Con frecuencia estas corrientes se muestrean, diaria o semanalmente, como parte de la evaluación metalúrgica. Sin embargo, las muestras de calidad de agua también deben tomarse y analizarse como parte del programa de muestreo de aguas ambientales.

2.3.6 Infraestructura e Instalaciones

Existe una variedad de otras instalaciones requeridas para la operación de la mina y que puede aportar contaminantes a las aguas superficiales. Tales instalaciones pueden incluir: poblados aledaños y/o campamentos extremos de carriles y otras instalaciones de descarga de concentrados: manejo de agua; almacenamiento de combustible y petróleo; almacenamiento de reactivos; vaciaderos de basura y terraplenes; áreas de derrames, incluyendo reactivos, químicos, relaves o combustibles que no han sido vaciados; caminos, represas de suministro de agua, vías férreas; labores mineras abandonadas y estructuras relacionadas. Estos deben identificarse, debiendo ubicarse las estaciones de muestreo según sea necesario. Mientras que la necesidad de una estación es especifica por lugar, como regla general se tiene: debe muestrearse regularmente cualquier flujo de agua o fuente de contaminación importantes que intervienen en el balance de agua de la mina; debe realizarse un reconocimiento de rezumaderos (un muestreo mas completo e intenso de un area determinada), a fin de localizar cualquier fuente de contaminantes e identificar la necesidad pare efectuar un muestreo regularmente; tomar una muestra si se tiene dudes.

2.3.7 Medio Ambiente Receptor

El motivo para realizar el muestreo y el monitoreo de la calidad del agua es garantizar la protección del medio ambiente natural local. El medio ambiente receptor de aguas superficiales en el área de influencia de una mina se refiere a todos los cursos naturales de agua que dicha mina afecta. Generalmente, estos son los ríos superficiales, corrientes, lagos o sierras pantanosas en el área. El flujo de aguas freáticas dará su aporte a los mencionados cursos de agua. Sin embargo, si los componentes de la mina referidos anteriormente se muestrean como se describe, la mayoría de aportes a las aguas freáticas podrá caracterizarse adecuadamente. En cada curso de agua importante debe existir una estación de muestro aguas arriba y aguas abajo con relación a la mina. Lo anterior es decisivo para determinar: cuáles son las condiciones naturales o de <.base>> para el curso de agua; si la mina está aportando contaminantes a las aguas naturales: si existen otras fuentes de contaminantes, ya sea naturales o antropogénicas; y hasta qué nivel se necesita controlar la descarga de contaminante desde la mina. Todos los parámetros que se miden en la(s) fuente(s) deben medirse en el medio ambiente receptor. Además, debe realizarse una serie completa de análisis en las muestras extraídas aguas arriba para caracterizar las condiciones de base.

3.0 ANALISIS DE LA CALIDAD DE AGUA

3.1 Parámetros

En la evaluación de la química, los parámetros típicos de monitoreo pueden describirse en dos grupos principales: parámetros orgánicos parámetros inorgánicos. Para comodidad al proporcionar información sobre resultados analíticos, con frecuencia dichos parámetros se describen en los siguientes términos: Parámetros Inorgánicos físicos incluyen los sólidos totales en suspensión (o turbidez), temperatura, flujo, color, olor y sabor. Por conveniencia, el pH, Eh, conductividad, sólidos totales disueltos y oxigeno disuelto algunas veces se reportan con los parámetros físicos; iones principales, incluyendo sulfato, alcalinidad, acidez, cianuro y nutrientes tales como las especies de nitrógeno y fosfatos; metales disueltos que incluyen todos los iones metálicos cuyo tamaño de partícula sea menor de 0,45 &µm (por ejemplo, del análisis de una muestra filtrada mediante un filtro de 0,45,um de abertura); y metales totales que incluyen todos los iones metálicos en una muestra no filtrada. Los Parámetros orgánicos incluyen componentes de reactivos de procesamiento, fenol, petróleo y grasa, etc. Algunos parámetros se usan directamente para evaluar el impacto ambiental o la toxicidad del agua, ya sea para la salud humana, recursos acuáticos o para uso agrícola. Estos parámetros incluyen principalmente metales totales y disueltos, cianuro y iones principales como el amoniaco. Otros parámetros son menos tóxicos pero proporcionan una indicación útil de la química del Agua y el potencial de un problema sobre su calidad. Los cambios en los parámetros, tales como sulfato, alcalinidad, acidez, conductividad y hierro disuelto pueden indicar el inicio de procesos de oxidación y de generación de ácido antes de que el proceso se desarrolle hasta el punto de liberar un drenaje de pH ácido con altas cargas de metal disuelto. Algunos parámetros determinados deben medirse en todos los lugares de muestreo y para la mayoría de muestras. Estos se denominan parámetros básicos. Los parámetros básicos pueden incluir pH, Eh, temperatura, conductividad, alcalinidad/acidez y sólidos totales disueltos (TDS) y sólidos totales en suspensión (TSS). Dependiendo de la geología de la mina y de los reactivos que se usan en el procesamiento, algunas mediciones son mas apropiadas que otras. Estos parámetros específicos por lugar se seleccionan de una lista completa de metales, iones principales y orgánicos. Por ejemplo, mientras la mayoría de muestras de agua deben analizarse pare determinar el contenido de metales, los metales específicos dependerán del lugar o sitio. En una mina de metales bases, el muestreo regular incluiría todos los metales detectados sobre el nivel de trazas en el mineral y en el desecho. Con menor frecuencia, se efectuaría el análisis de la serie completa de metales. Sin embargo, en un yacimiento de oro en roca carbonácea o cuarzo, sin minerales sulfurados, el énfasis del monitoreo radicaría en el cianuro (dependiendo del procesamiento), alcalinidad, solo con análisis periódicos de metales. Es importante reconocer que no todos los parámetros deben medirse en cada muestra – la selección dependerá de la variabilidad del parámetro en la muestra de agua (la variabilidad mas alta generalmente requiere de un análisis mas frecuente), el nivel del problema asociado con los parámetros y el componente que se somete a muestreo. En el Cuadro 3.1 se proporciona una guía general pare la selección de parámetros. Estos parámetros son principalmente aquellos que se analizan para la protección de la vida acuática. Este cuadro resumen puede servir de ayuda al supervisor de asuntos ambientales en el diseño del programa de muestreo inicial. Sin embargo, el supervisor debe seleccionar los parámetros específicos apropiados para la mina, basado en el entendimiento de la geología, método de explotación, procesamientos químicos, manejo de aguas residuales y datos de muestreo de agua realizados anteriormente en dicha propiedad. Las autoridades reguladoras (DGAA) también pueden proporcionar una exposición mas detallada sobre la selección de parámetros y la frecuencia de monitoreo. Para seleccionar los parámetros básicos y los específicos por lugar que se incluirán en el programa de monitoreo regular, se procederá de la siguiente forma: Evalúe los datos existentes, a la fecha, pare identificar todos los parámetros detectados al monitorear el área de influencia de la mina. Identifique el uso de las aguas abajo (agua para consumo humano, uso agrícola, vida acuática, etc.) para determinar los parámetros de interés específico. Inicialmente, analice una serie completa de parámetros en un número limitado de muestras de agua de descarga y receptora de efluentes. Revise la geología para identificar el potencial de generación de ácido y todos los metales contenidos en los minerales/desechos. Identifique aquellos presentes en solo cantidades de trazas, ya que podría requerirse análisis de bajos niveles para detectar la presencia de estos metales en las muestras de agua. Enumere todos los químicos o reactivos utilizados en el procesamiento o laboreo de minas (por ejemplo, cianuro, cemento en el relleno, lixiviación ácida, etc.) y los posibles problemas relacionados con la calidad del agua (por ejemplo, especies CN, sulfato, acidez y metales, respectivamente).

Usando el Cuadro 3.1 como una guía, identifique todos los elementos básicos y específicos por lugar que deben monitorearse. De los parámetros básicos, algunos se muestran como "regulares", lo que significa que se miden típicamente para todos los lugares y estaciones. Es posible que otros parámetros básicos no sean necesarios para todas las muestras y en todas las estaciones, pero, por lo menos, en la mitad de las muestras tomadas en la estación deben medirse. Revise este resumen con la entidad reguladora en las primeras etapas del programa de monitoreo. Revise la lista cada 4 o 6 meses con los resultados mas recientes del monitoreo para determinar si se necesita parámetros adicionales o variar la frecuencia de muestreo o si alguno de los parámetros debe suprimirse o analizarse con menor frecuencia. Selección de Parámetros

3.2 Frecuencia

3.2.1 Monitoreo Regular para Caracterización Inicial

El cronograma de muestreo y análisis en cada área de influencia de una mina depende de las cartas hidrográficas de dicho lugar y del programa de manejo de aguas, así como de la etapa de operación (por ejemplo, desarrollo, operación, cierre). No obstante, para la caracterizaron Inicial de una mina, antes del establecimiento de requisitos reguladores, existen algunos aspectos comunes: todas las descargas de la mina al medio ambiente receptor debe someterse regularmente a muestreo y análisis; todos los flujos ingresantes de agua a la propiedad deben someterse a muestreo para determinar las condiciones promedio y máximas que faciliten los cálculos totales de carga de contaminantes; el muestreo debe ser mas frecuente durante e inmediatamente después de un evento fuera de control, por ejemplo, derrame de reactivo, derrame de relaves, falla en la presa, etc.. el muestreo debe ser mas frecuente antes, durante e inmediatamente después de un cambio en el procesamiento, manejo de agua o de desechos si es que existe un impacto en la calidad del agua receptora de este cambio; durante el primer año de monitoreo regular, el muestreo debe ser mas frecuente durante eventos máximos o extremos, a fin de identificar las condiciones máximas y promedio y seleccionar la frecuencia y tipo de muestreo apropiado pare los años futuros. Es común ver una carga máxima en el drenaje de una pila o botadero en los primeros días de lluvia después de un largo período seco. El muestreo de este drenaje el primer día y en los posteriores días de lluvia puede resultar en una diferencia de un orden de magnitud en las concentraciones metálicas en ese corto período de tiempo, en casos extremos; puede establecerse esta variabilidad para seleccionar intervalos de muestreo representativo

En general: el monitoreo regular se realiza semanal o mensualmente; el muestreo adicional (diaria o semanalmente) se realiza durante períodos de cambio, por ejemplo, deshielo, fuertes lluvias, cambio en el flujo de descarga, cambio en el procesamiento o laboreo de minas; Para establecer la frecuencia y el tiempo apropiado para el lugar o sitio individual: Revise los datos existentes para cuantificar la variabilidad con el transcurso del tiempo. Identifique las condiciones de flujo máximas y promedio para todas las corrientes de agua que se muestran en el plano del área de influencia de la mina (tal como se expone en el Capitulo 2). Esto incluirá la preparación de una carta hidrográfica del lugar donde se muestre la precipitación e infiltración sobre una base mensual. Prepare un gráfico similar de flujos durante un año para todas las corrientes de efluentes provenientes de la mina y de la concentradora. Identifique los componentes para los que se producen cambios en el balance de agua y carga de contaminantes durante el año. Observe que algunos componentes, en relación con otros, mostraran un mayor cambio con las influencias estacionales. Por ejemplo, el balance de agua del apilamiento de desechos esta directamente relacionada con el régimen climático, mientras que el balance de agua alrededor de la concentradora es relativamente constante durante todo el año, sin considerar los cambios en el procesamiento. Para cualquier componente o corriente para los cuales no se conoce la variabilidad temporal, lleve a cabo un programa de muestreo de gran intensidad a corto plazo, por ejemplo. Efectúe el muestreo cada dos días durante un período de dos semanas. Este preparado para cambiar la frecuencia de muestreo en respuesta a los datos o a las observaciones de campo. Es mejor muestrear inicialmente con mayor frecuencia, identificar todas las variables y luego disminuir la frecuencia del muestreo en forma apropiada.

3.2.2 Etapa de Operación

Desarrollo

Durante la etapa de preparación de mina o de desarrollo, el objetivo del monitoreo radica en la identificación de las condiciones de "base" o "de referencia", esto es, la calidad del agua que existe antes de la actividad minera actualmente propuesta. La etapa de desarrollo puede ser para una mina nueva o para el desarrollo de una nueva área en una operación minera existente: por ejemplo, una nueva área de almacenamiento de relaves. El término "base" usualmente se refiere a condiciones no afectadas por el laboreo de minas y puede medirse en un área o zona representativa aguas arriba de la propiedad minera para las operaciones existentes. Las condiciones <<de referencia>, se refieren a aquellas medidas in situ en un punto especifico en el tiempo. De este modo, para el desarrollo de una mina nueva en un área minera antigua, las condiciones de línea de referencia son las que se miden antes de cualquier actividad de desarrollo (aunque el laboreo de minas efectuado previamente en el área puede afectar las condiciones). En esta misma área, las condiciones de base podrían ser aquellas medidas aguas arriba de la mina, en un área representativa que no ha sido afectada por las labores mineras. Las condiciones de base y/o de referencia definidas son aquellas con las que se comparara la calidad del agua durante la operación, a fin de determinar si ha habido impacto del laboreo en la mencionada calidad del agua. Estas también son las condiciones a partir de las cuales se definirá cualquier requisito de calidad del agua al cierre de la mina. El monitoreo durante el predesarrollo usualmente requiere, por lo menos, de un programa de muestreo de un año de duración de todos los cursos de aguas superficiales para identificar las condiciones promedio y máximas de flujo y calidad del agua. Si el personal familiarizado con el área prevé que el año elegido representara condiciones extremas o si ello se determina, por comparación con los registros existentes, es prudente que se efectúe un muestreo adicional para asegurar que se establece un nivel referencial representativo. Se debe realizar una serie completa de análisis de calidad del agua para cada estación, con miras a proporcionar un nivel de referencia completo. Asimismo, durante este período podrá realizarse otros estudios, incluyendo monitoreo de precipitación y clima, monitoreo de aguas freáticas, evaluaciones biológicas y muestreo de sedimento. Operación El objetivo del monitoreo durante la operación encierra dos aspectos: caracterización inicial (tal como se expone en este documento) a fin de definir la química del agua para todos losflujos asociados con la mina, proporcionar una base con el propósito de determinar objetivos razonables referentes a la calidad del agua y mejorar el programa de monitoreo regular a largo plazo y, controlar la calidad del agua de efluentes y el impacto ambiental monitoreando la calidad del agua de la mina, asegurando que se cumple con los objetivos de calidad e identificando las fuentes de contaminantes a largo plazo (tales como el drenaje ácido). De este modo, durante la operación se establece las estaciones de muestreo para todos los componentes de la mina. Las estaciones se monitorean en forma regular, por lo general, semanal o mensualmente, realizándose monitoreos diarios a las corrientes del proceso, como los relaves de la planta. Las estaciones, con calidad de efluente altamente variable, se monitorean con mayor frecuencia que las estaciones con calidad de efluente razonablemente constantes. En las primeras etapas de un programa de monitoreo, debe monitorearse exhaustivamente durante un período corto las estaciones para las que se espera variabilidad en la calidad del agua, a fin de establecer las condiciones extremas y promedio y seleccionar la frecuencia de muestreo apropiada. Tal como se muestra en el Cuadro 2.1, existen ciertos parámetros básicos que pueden medirse para todos los lugares, incluyendo parámetros tales como pH, temperatura, flujo. La selección de metales específicos y otros parámetros para monitorear dependerá de la geología de la mina, de los parámetros de importancia en el medio ambiente receptor y de la fuente de agua. De los datos obtenidos, durante por lo menos un año y con experiencia, los programas pueden ser modificados para ser más efectivos en términos de costos; para obtener mas información a partir de la toma de menor número de muestras. Cierre Generalmente, al cierre de un componente de la mina o del total de esta, la frecuencia del monitoreo disminuye durante un período de uno a cinco años después de la desactivación de las operaciones. El objetivo del monitoreo durante este período encierra dos aspectos, bien para: demostrar que no existen fuentes de contaminantes que se activen a largo plazo como resultado del laboreo de minas o actividades de desactivación de la operación, o demostrar la efectividad de las medidas de control para limitar o evitar la liberación de contaminantes a las aguas superficiales. En una mina donde no se han identificado problemas en la calidad del agua durante la operación, el programa de monitoreo correspondiente a la misma se reducirá en gran escala. La duración del monitoreo será suficiente para evaluar los efectos sobre la calidad del agua de cualquier operación de desactivación. Generalmente, esto no dura más de uno a tres años después del cierre y se centra en el medio ambiente receptor. Para una mina en la que existe preocupación en cuanto a la calidad del agua que drena de uno o más componentes, el monitoreo se centrara en estos y en el medio ambiente receptor, por lo general, de tres a cinco años. Si se implementan mediciones para controlar la calidad del drenaje, se establecerán las estaciones de muestreo y la frecuencia del monitoreo para evaluar la efectividad de tales controles o medidas. La compañía que ha venido operando y las autoridades reguladoras determinaran el programa de monitoreo después del cierre para asegurar razonablemente la protección ambiental. Se reconoce que después del cierre, el acceso seguro a las diferentes partes de la mina puede limitar la frecuencia del monitoreo. Este monitoreo establecerá un nuevo"nivel de referencia", para el área anterior de la mina. En una mina antigua, abandonada, el objetivo del programa de monitoreo de la calidad de agua es caracterizar la carga de contaminante y cualquier requisito necesario para el control de dicha calidad de agua, según se ha expuesto para las minas en operación.

4.0 MUESTREO DE CAMPO

4.1 Introducción

Para tomar muestras útiles y representativas se requiere poner gran atención a los protocolos detallados y estandarizados. Estas muestras se utilizaran finalmente para determinar la eficiencia del sistema de manejo de agua, evaluar el impacto ambiental de la mina en los alrededores y establecer una política reguladora.

En estos términos, deberá seguirse firme y cuidadosamente cada paso en el programa de campo. Este capitulo ayudará al personal responsable de los asuntos ambientales a establecer los protocolos apropiados para el lugar o sitio, orientando a los siguientes tópicos: preparación para el viaje de campo; observación de la estación; toma de muestras; mediciones de campo; filtrado y conservación de muestras; y rotulado y embarque.

4.2 Preparación

En la preparación de un viaje de muestreo, deberá limpiarse y calibrarse todo el equipo; los reactivos y soluciones buffer deberán estar frescas y completas, los recipientes de muestreo ordenados (limpiados de acuerdo a los procedimientos estándar). Todo el equipo necesario para muestreo de campo deberá mantenerse en un área limpia, destinada para tal fin, que no se use para otro muestreo en la mina. Este equipo generalmente incluye: medidores de campo, baterías, copias de manuales (los manuales originales deberá mantenerse archivados en la oficina), así como reactivos y otros productos químicos, incluyendo soluciones buffer (de pH) frescas; planos de la mina, mapas, hojas de datos de campo y los pases requeridos para tener acceso a las áreas restringidas, en caso necesario. los recipientes de muestreo (incluyendo hasta 3 juegos extras), aparatos de filtro (con repuestos), recipiente para hielo o enfriador, rótulos, bolsas plásticas, guantes, pipetas, marcadores a prueba de agua; cronómetro para cálculo o estimación del flujo; agua destilada y recipientes limpios para mediciones de campo y soluciones buffer; y equipo de tomas exteriores incluyendo muestreadores, botas, sogas, estacas y/o cinta de referencia para marcar estaciones de muestreo adicionales o temporales y caja de herramientas. Como mínimo, la lista de equipo básico deberá incluir un potenciómetro de campo (mide pH/ Eh), termómetro, cronómetro, recipientes de muestreo, aparatos de filtro, ácido nítrico y pipeta, plano del sitio minero, hojas de registro de datos y otras facilidades menores. Debe establecerse un cronograma de muestreo al inicio del programa de monitoreo. Todo arreglo especial para el transporte y acceso a áreas restringidas deberá hacerse con los supervisores. El técnico también deberá revisar los datos previos y las notas de campo con el personal de asuntos ambientales para asegurar de que se ha ordenado la ejecución de los cambios necesarios al programa. A menos que se establezca de otro modo, por el termino "lavado con ácidos" se entenderá la siguiente secuencia de lavado: enjuague 3 veces con agua corriente limpia, filtrada o agua destilada, enjuague 1 vez con ácido crónico, luego enjuague 3 veces con agua, 1 vez con ácido nítrico y finalmente, con agua destilada.

4.2.1 Equipo

Para garantizar la calidad de las muestras, deberá limpiarse todo el equipo al finalizar el viaje de muestreo y mantenerse en óptimo estado de limpieza y en buenas condiciones de funcionamiento. Deberá tenerse un registro de mantenimiento de cada instrumento, a fin de anotar el mantenimiento del equipo, reemplazo de sondas o electrodos, reemplazo de baterías y cualquier problema o lecturas o calibradores irregulares encontrados al usar las sondas o electrodos. Es prudente verificar que cada instrumento cumpla con los estándares de calibración antes de ir al campo. Recipientes de Muestras de Agua La calidad de los datos de muestreo de agua depende en gran medida de la integridad de las muestras. El técnico de campo y el personal del laboratorio deberán tomar precauciones contra la contaminación de muestras, seleccionando los recipientes apropiados, lavándolos y manipulándolos adecuadamente para evitarla. Los procedimientos que se sugieren se enumeran en el Cuadro 4.1 (de Environment Canadá, 1983; U.S. EPA, 1993). Los recipientes de muestra de agua pueden volverse a usar si se lavan adecuadamente. No es recomendable usar botellas donde hayan estado almacenados químicos o reactivos concentrados debido al riesgo de contaminación. Los recipientes deben almacenarse y transportarse al campo en un contenedor limpio, libre de polvo, tal como un enfriador (caja acondicionada térmicamente). El humo de cigarro, los derrames de combustible, la grasa y el humo de tubo de escape pueden contaminar las muestras. El volumen de muestra requerido para análisis de diferentes parámetros puede variar según los laboratorios. En general, para el análisis de aguas superficiales que provienen de una estación de muestreo son suficientes tres recipientes: un recipiente de 1 L de muestra no filtrada, no preservada, para el análisis de parámetros físicos y la mayoría de iones principales; un recipiente de 500mL de muestra no filtrada, no preservada, para el análisis de metales totales y sólidos totales disueltos; y un recipiente de 500 mL de muestra filtrada, preservada, para el análisis de metales disueltos. Puede requerirse muestras adicionales para el análisis de orgánicos o reactivos, tales como cianuro. El laboratorio de análisis proporcionará información sobre la preservación apropiada.

A menudo, el laboratorio también proporcionará botellas de muestra que han sido lavadas y, algunas veces, a las que se les ha aplicado soluciones preservantes, aunque esto puede realizarse fácilmente en el campo.

4.2.2. Instrumentos Analíticos

Algunas sondas o electrodos manuales tipo "bolígrafo" están disponibles para las mediciones de campo de parámetros, tales como pH, Eh, temperatura, conductividad y TDS. Estos pueden utilizarse para observaciones de campo y programas de reconocimiento. No obstante, la calibración de estas sondas debe verificarse frecuentemente para determinar si tienen la exactitud y precisión de los instrumentos de laboratorio. Por lo general, los fabricantes harán mención de la exactitud de cada instrumento. Los instrumentos portátiles están disponibles para medir parámetros de campo en la estación de muestreo. Estos parámetros incluyen algunos o todos, a saber: Eh, pH, conductividad, temperatura, oxígeno disuelto y turbidez. Algunos proveedores de instrumentos tienen a disposición juegos de campo para las mediciones de sulfato, alcalinidad, acidez y dureza. No obstante, por lo general, el laboratorio de análisis mide estos últimos parámetros. Las mediciones de flujo usualmente requieren la instalación de un vertedero en los lugares de flujos mayores. Se requerirá un cronómetro y, posiblemente, un calibrador de profundidad o varilla de medición.

4.3 Tipos de Muestras

El tipo de muestra a tomarse de un cuerpo superficial de agua se determinará considerando las características de la estación de muestreo y el flujo de agua; asimismo, la velocidad de flujo, tamaño o área de la masa de agua, homogeneidad, clima, flujo discreto o distribuido y los requisitos de precisión. Además, deberá considerarse el tipo de equipo que esta disponible y la seguridad del técnico durante la toma de muestras. Muestras tomadas al azar (puntuales) El tipo de muestra mas común para el monitoreo regular de las aguas superficiales en la mina es una muestra "tomada al azar o puntual". La muestra se colecta en determinado momento y lugar en el recorrido del flujo de agua. Las muestras tomadas al azar en un río o poza también pueden tomarse en puntos separados sobre la profundidad en la columna de agua.

Muestras compuestas Se puede preparar muestras compuestas en un intervalo de tiempo discreto, extraídas de un lugar de muestreo seleccionado, a fin de determinar las condiciones "promedio". Puede obtenerse una muestra compuesta, ya sea por recolección continua, en un intervalo de tiempo, de una corriente de flujo bajo (muestra compuesta de un ida de un rezumadero de bajo flujo) o mezclando volúmenes recolectados a intervalos mayores sobre un período de tiempo de un flujo de descarga elevado (muestra compuesta de 24 horas colectada a partir de muestras individuales, cada hora, desde una tubería de relaves). No es aceptable juntar muestras compuestas de dos lugares diferentes debido a los cambios potenciales en la química del agua resultantes del mezclado de dichas muestras. Para calcular la composición promedio de agua a lo largo de una gran área, las muestras individuales deben analizarse y promediarse matemáticamente o usando un modelo geoquímico de mezcla.

4.4 Garantía de Calidad (QA)/Control de Calidad (QC) en las Mediciones de Campo