El vertido minero de
Aznalcóllar: Estrategias de
restauración de una catástrofe
ambiental
BIORREMEDIACIÓN Y
GESTIÓN AMBIENTAL EN
PASIVOS MINEROS
LOCALIZACIÓN
SO de España C. A. Andalucía 30 km de Sevilla
50 km de R.N de Doñana Faja Pirítica Ibérica
N
Barcelona X X Madrid Mar Mediterraneo Oceano Atlántico Mar Cantábrico X Sevilla Sulfuros masivos
250 km de largo y 50-30 km de ancho Explotadas: 2000 M de Tm
Reservas: 400 M de Tm
ANTECEDENTES DE LA MINA
1960-1970 Andaluza de Piritas S.A. 100.000 Tm mineral
1975-1979 Corta ”Aznalcollar” Tecnología de flotación aplicable a los sulfuros metálicos. Construcción de las plantas de trituración y concentración
Gran masa de Pinta Compleja Pirita 83% Esfalerita 5,4% Galena 2,1% Calcopirita 1,4% Arsenopirita 0,9% 1200 m 600 m -175 m 50 hm3 Balsa de Estériles
ANTECEDENTES DE LA MINA
1979-1995 Explotación de la Corta “Aznalcollar”. 42 M Tm mineral (2M Tm mineral/año)
1987 Andaluza de Piritas Grupo Sueco Boliden Apirsa S.L
1995 Corta ”Los Frailes”
Mina más grande de Europa 4.5 M Tm ricas de mineral 45 M Tm roca de desecho
Dique escollera > 30m
180 ha Río Agrio
1999-2001 Corta ”Los Frailes” Reapertura y cese actividad
Balsa de estériles Lódos piríticos
RESERVA NATURAL DE DOÑANA
N
Delta del río Guadalquivir 106.000 ha de suelo protegido
Parque Nacional
El PARQUE NACIONAL
DE DOÑANA
Espacio protegido más importante de España Humedal más importante de Europa
1981 Reserva de la Biosfera, UNESCO Superficie: 50.720 ha Dunas móviles Matorral meditarráneo Marismas 803 especies de flora 458 especies faunísticas
PARQUE NATURAL DEL ENTORNO DE
DOÑANA
Superficie:
54.250
ha Dunas estabilizadas
Matorrales con lagunas temporales
Cultivos de regadío y secano
25 de ABRIL de 1998
6 hm3 lodos y aguas ácidas 4286 ha suelos 60% agrícolas 10 municipios 46.200 habitantes Contaminación: Metales + acidificación
As, Cd, Cu, Zn y Pb
M. Vidal et al, (1999)
Río Agrio río Guadiamar Doñana Diques Río río Guadalquivir Mar Descontaminación y recuperación
Tramo fluvial de 4.634 ha
62 km de cauce / 400 m ambos márgenes
LA CONTAMINACIÓN
Contaminación Inicial
“Vertido” infiltración heterogénea de metales y aguas
LA CONTAMINACIÓN
Contaminación Inicial
“Vertido”
Contaminación Secundaria
“Secado parcial de lodos”
oxidación de los
sulfuros a sulfatos metálicos produciéndose en la superficie del suelo un polvo
blanco soluble y fácilmente trasportadle por el viento.
LA CONTAMINACIÓN
Contaminación Inicial
“Vertido”
Contaminación Secundaria
“Secado parcial de lodos”
Contaminación terciaria
“Retirada de los lodos” permitió la oxidación en
LA CONTAMINACIÓN
2FeS
2+ 7O
2+ 2H
2O => 2Fe
2++ 4SO
42+
+ 4H
+(1)
4Fe
2++ O
2
+ 4H
+=> 4Fe
3++ 2 H
2O (2)
El Fe
3+formado en la reacción 2 puede hidrolizarse:
Fe
3++ 3H
2
O => Fe(OH)
3+ 3H
+(3)
O puede oxidar a otros residuos de pirita y/o sulfuros metálicos:
FeS
2+ 14Fe
3++ 8H
2
O => 15Fe
2++ Fe
2++2SO
42++ 16H
+(4)
(M)S + 4Fe
3+2H
2
O + O
2=> (M)SO
4+ 4Fe
2++ 4H
+(5)
Oxidación de sulfuros a sulfatos
Oxidación bacteriana: Thiobacillus ferrooxidans, Thiobacillus thiooxodans
o Leptospirillum ferrooxidans. De 10 a 20 veces más rápida que la oxidación
química.
Oxidación química: Favorecida por la lluvia primaveral, pequeño Ø lodos, y
Fe (III)
Fe3+ + 2SO
42-+ H+ + 2CaCO3 + 5H2O => Fe(OH)3 + 2CaO4•2H2O + 2CO2 (6)
Presencia de CaCO
3 (0.0-19.6 %)
Óxidos férricos
(Fed 0.81-1.44 %)
pH
(7.2-8.1)
Carbono Orgánico
(0.43-1.65%)
Textura
(arcillosa-franco arenosa)
Estructura
(masiva-bloques)Diferentes tasas de infiltración absorción de metales
Neutralización de la acidez
Precipitación de Fe (III)
Precipitación de sulfatos de Ca “Yeso”
COMUNIDAD CIENTÍFICA SOLUCIONES
Universidades y Centros de investigación
Departamento de Microbiología. Universidad de Málaga
Instituto de Agricultura Sostenible. CSIC. Córdoba
Departamento de Agronomía. Universidad de Córdoba
Departamento de Química Física. Universidad de Cádiz
Departamento de Química y Ciencias de los Materiales. Universidad de Huelva
Departamento de Edafología y Química Agrícola. Universidad de Granada
Departamento de Edafología y Química Agrícola. Universidad de Santiago de Compostela
Departamento de Cristalografía, Mineralogía y Química Agrícola. Universidad de Sevilla
Estación Biológica de Doñana, CSIC. Sevilla
MEDIDAS ADOPTADAS
2 AÑOS DESPUES – PLAN DE RESTAURACIÓN
Prohibición de actividades agrícolas y ganaderas
Repoblación con árboles y arbustos “Zona Forestal” Parcelas experimentales “Fitorremediación”
OFICINA TÉCNICA DEL CORREDOR VERDE DEL GUADIAMAR
INMEDIATAS- PLAN DE ACCIONES DE EMERGENCIA
Atenuación de los efectos ambientales
Atenuación de los efectos socioeconómicos
Retirada de los lodos
- Maquinaría pesada y manual
Retirada de la vegetación contaminada
- Raíces poco profundas / microfauna
PLAN DE ACCIONES DE EMERGENCIA
Retirada suelos contaminados 0-20 cm
Depuración de aguas ácidas retenidas en las
marismas
Adición de materiales de préstamo
Emniendas orgánicas
PICOVER
“Corredor Natural entre
Doñana y Sierra Morena”
Evitar
la
dispersión
y
remediar
la
contaminación a largo plazo
Recuperación de especies y ecosistemas
de la cuenca en su conjunto
1.
SEGUIMIENTO, VIGILANCIA, CONTROL Y REMEDIACIÓN DE LA CONTAMINACIÓN GENERADA POR EL VERTIDO MINERO2.
DISEÑO DEL CORREDOR ECOLÓGICO DEL GUADIAMAR3.
RESTAURACIÓN ECOLÓGICA DE LOS ECOSISTEMAS DEL RIO GUADIAMARY SU LLANURA ALUVIAL
4.
INTEGRACIÓN DE SISTEMAS NATURALES Y HUMANOSI.
Estudio de la contaminación del suelo y técnicas de tratamiento de
inmovilización de metales en la cuenca del Guadiamar
II.
Evaluación de la contaminación por elementos traza (As, Cd, Cu, Pb,
Zn) de la parte de la cuenca del río Guadiamar, como referencia para la
posible declaración como de suelos contaminados
III.
Bases científicas del proyecto de recuperación de suelos
contaminados en la cuenca del río Guadiamar
I.
Técnicas de tratamiento de inmovilización
PLAN DE RESTAURACIÓN-PICOVER
CaCO3 puro
Lodos de depuradora
Tratamiento correctivo de la acidez
Tratamiento inorgánico
Encalado
Compuestos de Fe
Compuestos de Fe + Zeolitas Tratamiento correctivo orgánico
Estiercol
Compost
Cenizas de combustión de incineradora
Espuma de remolacha azucarera
Zeolitas y bentonitas
Comparación de metales en suelos contaminados (SC) y no contaminados (SNC)
mg Kg-1 Lodos SC max SC med SNC As 3113.5 603.7 127.0 18.1
Cd 29.4 5.7 2.2 0.5
Cu 1993.2 400.8 132.8 42.2
Pb 7996.1 1785.5 370.4 41.8
Zn 7187.0 2235.2 747.9 230.8
Elevada toxicidad As, Cd, Cu, Zn, Pb Elevada solubilidad As y Zn
Universidad de Granada
II.
Evaluación de la contaminación y declaración de suelos
contaminados
PLAN DE RESTAURACIÓN-PICOVER
Orden 18/12/1998 de la Junta de Andalucía: Se estableció el GRADO DE
CONTAMINACIÓN de los suelos en base a los niveles máximos de concentración de As,
NIVELES DE INTERVENCIÓN de metales (μg g-1) en los suelos
Corredor Verde
como zonas
menos sensibles
Zonas de uso de los ciudadanos como zonas sensibles
PLAN DE RESTAURACIÓN-PICOVER
II.
Evaluación de la contaminación y declaración de suelos
contaminados
4 zonas de
experimentación
20.000 m
2“El Vicario”
20 parcelas
1.000 m
2 Seguimiento y fitorremediación de los suelos afectados por el vertido de la mina de Aznalcóllar
Descontaminación de suelos del área de Aznalcóllar mediante acciones de fitoremediación que impliquen la utilización conjunta de plantas cultivadas y flora autóctona
III.
Bases científicas del proyecto de recuperación de suelos
PLAN DE RESTAURACIÓN-PICOVER
Enmiendas (cal y MO)
Especies tolerante a metales (acumulación / exclusión) Evolución sin intervención
Vegetación espontánea FITORREMEDIACIÓN ACTIVA ATENUACIÓN NATURAL Brassica Juncea L. Helianthus annuus L Lupinus albus L.
III.
Bases científicas del proyecto de recuperación de suelos
PLAN DE RESTAURACIÓN-PICOVER
Enmiendas (cal y MO)
Especies tolerante a metales (acumulación / exclusión) Evolución sin intervención
Vegetación espontánea
FITORREMEDIACIÓN ACTIVA
ATENUACIÓN NATURAL
III.
Bases científicas del proyecto de recuperación de suelos
PLAN DE RESTAURACIÓN-PICOVER
Fitoextracción – la acumulación de los metales en las partes cosechables de las plantas y su eliminación del medio.
Fitoinmovilización – la reducción de la “disponibilidad” de los metales en el suelo, mediante adsorción, precipitación o quelatación en las raíces o en la rizosfera.
Extracción de metales
Limitada por baja producción de biomasa
PROYECTO DE FITOEXTRACCIÓN Brassica juncea L. “mostaza india”
Acumulación de metales
[Metales] : raíces < tallos < hojas “Especie Acumuladora”
NO apropiada para la REMEDIACION DE SUELOS
CONTAMINADOS DE AZNALCOLLAR
PROYECTO DE FITOINMOVILIZACIÓN Lupinus albus L. “altramuz blanco”
Especie autóctona
Leguminosa fijadora de N
Elevada producción de biomasa sin fertilizantes
Carácter exclusor y raíces proteoideas
Resistente a situaciones de estrés / toxicidad
Vázquez et al. (2006-2007) Contaminantes en el suelo
Efecto tampón en el pH del suelo
Disminución de concentración de contaminantes
- Interacción planta-componentes del suelo - Absorción
- Disminución de la fracción soluble: As (53%), Cd (89%) y Zn (94%)
Contaminantes en la planta
Momento óptimo de cosecha: máxima exportación de metales ≡ máxima producción de biomasa
Alta producción de biomasa Disminución de concentración
de contaminantes
Fitoinmovilizador de Contaminantes
Apropiada para la REMEDIACION DE SUELOS CONTAMINADOS DE AZNALCOLLAR
Plantas productoras de biomasa
Identificación de especies autóctonas con capacidad de hiperacumulación Microorganismos promotores del crecimiento vegetal
Mecanismos de tolerancia a metales
Cultivos
Hidropónicos
Macetas con ≠ sustrato
Campo “El Vicario”
III.
Bases científicas del proyecto de recuperación de suelos
PLAN DE RESTAURACIÓN-PICOVER
Cultivos
Hidropónicos
Macetas con ≠ sustrato
Campo “El Vicario”
Helianthus Annuus Lupinus albus L.
III.
Bases científicas del proyecto de recuperación de suelos
PLAN DE RESTAURACIÓN-PICOVER
Plantas productoras de biomas
Girasol y atramuz: acumulación de metales en parte aérea > niveles de 1000 µg g-1
Identificación
de
especies
autóctonas con
capacidad
de
hiperacumulación
Quinoa, avena y tifa: elevada producción de biomasa y niveles de acumulación metálica “Interés potencial”
Typha dominguensis Avena sterilis
Chenopodium
III.
Bases científicas del proyecto de recuperación de suelos
PLAN DE RESTAURACIÓN-PICOVER
Plantas productoras de biomas
Girasol y atramuz: acumulación de metales en parte aérea > niveles de 1000 µg g-1
Microorganismos promotores del crecimiento vegetal
Selección de diferentes cepas de bacterias rizosféricas tolerantes a metales de la zona contaminada Inóculo en estudios posteriores
“Pseudomonas Fluorescens y Bacillus Subtilis”
III.
Bases científicas del proyecto de recuperación de suelos
PLAN DE RESTAURACIÓN-PICOVER
Mecanismos de tolerancia a metales
Girasol, tabaco, garbanzo y maiz Mecanismos bioquímicos de tolerancia “ fitoquelantinas, compuestos fenólicos, isoflavonoides”
III.
Bases científicas del proyecto de recuperación de suelos
PLAN DE RESTAURACIÓN-PICOVER
Microorganismos promotores del crecimiento vegetal
Selección de diferentes cepas de bacterias rizosféricas tolerantes a metales de la zona contaminada Inóculo en estudios posteriores
CONCLUSIONES
Tras las labores de limpieza, el uso combinado de enmiendas (calizas, orgánicas y inorgánicas) permitió adecuar las condiciones del suelo para el crecimiento vegetal La introducción de plantas y microorganismos adecuados facilitó la recuperación de suelos y los procesos de fijación de metales “fitoinmovilización” dando como resultado la restauración ambiental del Corredor Verde del Guadiamar
La colaboración entre las Administraciones publicas y la Comunidad Científica evitó una auténtica catástrofe medioambiental
REFLEXIONES
Los científicos pusieron su conocimiento al servicio de los ciudadanos devolviendo de este modo parte de lo que la sociedad les había aportado
En minería, las cuentas hay que hacerlas a largo plazo y teniendo en cuenta las características geológicas del terreno, la prevención de los riesgos, el cierre de la actividad y en definitiva la parte ambiental
¿Qué efectos tendrá la contaminación del acuífero aluvial del río Agrio?, ¿y los pozos de agua contaminados por el vertido?
¿cómo afecta a los seres vivos la acumulación de los metales tóxicos biodisponibles, debida al efecto de la cadena trófica?
¿Qué va a pasar con aguas ácidas y vertidos que alberga la corta Aznalcóllar?
Desgraciadamente, Aznalcóllar no fue un ejemplo de actuación para otros episodios de contaminación e incluso en el Corredor del Guadiamar el peligro persiste
RESPONSABILIDADES
Noviembre de 2004 la Sala 3ª del Tribunal Supremo condenó a Boliden-Apirsa al pago de unos 27.800 millones de pesos en concepto de indemnización por los daños causados
El Alto Tribunal de Justicia de España (Diciembre de 2011), eximió a la empresa Boliden-Apirsa de pagar los 55.530 millones de pesos que conllevó el vertido tóxico de las minas de Aznalcóllar en 1998
La empresa Boliden continúa sin hacer frente a los costes millonarios de una rehabilitación que finalmente pagaran entre todos los españoles.
