Evaluación del potencial de generación de drenaje ácido de mina en el depósito de jales "el lavadero", en San Felipe de Jesús, Sonora, México

Abstract

La minería en México ha evolucionado en los últimos años y ha cooperado de gran manera con los ingresos de la nación. Sin embargo, como resultado de varios siglos de actividad, se han acumulado grandes cantidades de residuos sobre la corteza terrestre denominados “jales”, los cuales contribuyen en gran medida a la contaminación del suelo, agua y biota. Estos al quedar expuestos al agua y oxígeno pueden producir drenaje ácido de mina (DAM), el cual ha sido catalogado como uno de los problemas de contaminación más importantes en naciones que tienen o han tenido actividad minera. La presente investigación tiene la finalidad de realizar un estudio del Depósito de Jales “El Lavadero”, ubicado en San Felipe de Jesús, Sonora, México, con el propósito de evaluar la posible generación de DAM, y su afectación al medio ambiente. Es importante realizar la presente investigación debido a que estos jales pueden ocasionar problemas de contaminación en suelos agrícolas y fuentes de abastecimiento de agua como el río Sonora. Se realizó un muestreo sistemático y a juicio en el Depósito de Jales “El Lavadero” para colectar muestras de jales y de un suelo agrícola aledaño, a las cuales se les determinó potencial redox (Eh) en campo. Una vez las muestras en el laboratorio, se analizó pH, C.E., CaCO3, S, SO4-2, asimismo, se realizó la cuantificación de metales (Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Pb y Zn) totales, y solubles mediante la prueba de extracción de constituyentes tóxicos propuesta por la NOM-141-SEMARNAT-2003. Además, fueron realizadas las pruebas físicas de análisis granulométrico, así como difracción de rayos X (DRX) y microscopía electrónica de barrido (MEB). Adicionalmente se construyeron los diagramas Eh-pH (diagramas de Pourbaix) de cada metal estudiado, en un sistema metal-azufre-agua. Finalmente se llevó a cabo la prueba modificada balance ácido-base (NOM-141-SEMARNAT-2003) para establecer si los jales del Depósito “El Lavadero” son potenciales generadores de DAM. Por último, se realizó una comparación de los resultados con las Normas Oficiales Mexicanas. Los parámetros químicos obtenidos en los jales y suelo agrícola indicaron valores oxidantes de Eh, bajos de pH (1.7 - 6.6) y altos de C.E. (4425 - 51065 µS/cm). Se encontraron cantidades muy bajas de CaCO3, así como concentraciones altas de azufre total y como sulfato. Respecto al contenido de metales totales en los jales se presentó el siguiente orden decreciente de concentraciones: Fe>Zn>Pb>Mn>Cu>Cd>Cr. En el caso del suelo, dicho orden de concentraciones totales de elementos metálicos fue: Fe>Pb>Zn>Mn>Cu>Cd>Cr. La prueba de extracción de constituyentes tóxicos demostró que el Cd, Cu, Fe, Mn y Zn presente en los jales se encuentran asociados a fases solubles y que pueden representar un peligro para los seres vivos. Por otra parte, en el suelo, el Mn y Zn también se asocian a fases solubles y exceden los valores máximos permitidos por la Normatividad Ambiental de México. En los diagramas Eh-pH realizados se pudo observar que los metales prevalecen como especies oxidadas solubles principalmente. En lo referente a la caracterización física de los jales y suelos, se observaron fracciones granulométricas finas y sólo en el suelo se encontró la fracción de gravas. Los análisis por DRX y MEB identificaron especies mineralógicas primarias como la pirita y esfalerita, y secundarias como la jarosita, dichas especies son comunes en los ambientes donde se genera DAM. Por último, la prueba modificada balance ácido-base demostró que los jales del Depósito “El Lavadero” presentan alto potencial de acidez (PA) respecto al potencial de neutralización (PN), presentándose la relación PN/PA inferior a 1.2, por lo tanto, se clasifican como potenciales productores de DAM. Teniendo en cuenta los resultados anteriores, el Depósito de Jales “El Lavadero” puede representar un peligro hacia el medio ambiente.