Incidencia de procesos AMD en la hidroquímica de embalses afectados en la Faja Pirítica Ibérica

Resumen

En Europa, los principales problemas de contaminación por metales pesados en ias aguas de ríos y embalses están asociados al drenaje ácido de mina, que tiene lugar en la Faja Pirftica Ibérica (FPI), situada en el SO Europeo, a lo largo de las provincias de Huelva y Sevilla, así como en el Sur de Portugal. La intensa actividad minera en esta zona metalogenética, ha dejado, en las cuencas de los ríos afectados un legado de 86 minas abandonadas, con sus pozos, socavones y cortas, sus innumerables kilómetros de túneles y sus 200 miilones de m3 de residuos dispersos en centenares de escombreras y balsas mineras, constituyendo todos ellos, focos contaminantes que afectan a las aguas y sedimentos de ríos y embalses. El problema adquiere una especial importancia, cuando estas aguas contaminadas por drenaje ácido de mina (AMD en la literatura anglosajona) llegan a los embalses, reduciendo sus usos. La Sociedad Española de Presas y Embalses (SEPREM) reconoce oficialmente la existencia de unas 30 presas y embalses en la Faja Pirítica Ibérica, de titularidad pública y privada, de uso agrícola, industrial o urbano. Muchos de estos embalses se ubican en cauces afectados por procesos de drenaje ácido de mina, lo que supone su contaminación por aguas con bajo pH y elevada carga metálica y de sulfatos. El objetivo central de esta tesis doctoral se concreta en caracterizar las cargas contaminantes transportadas a los embalses presentes en 1a red fluvial de la FPI, que se encuentran afectados por procesos de drenaje ácido de mina (AMD), así como la modelización del proceso. Este estudio permite obtener una visión real del estado hidroquímico de los embalses, con especial atención en los contaminantes menos deseables. Para la consecución de este objetivo central, durante un año hidrológico, se han llevado a cabo muestreos de agua en todos los embalses afectados por drenaje ácido de mina situados en la Faja Pirítica ibérica, así como una campaña puntual de toma de sedimentos en uno de estos embalses, que en la actualidad se encuentra colmatado por precipitados AMD. Durante el siguiente hidrológico, se ha realizado, en varios puntos de uno de los embalse más representativos muestreados durante la primera campaña, un muestreo de agua, y han sido instaladas dos sondas multiparamétricas en dos de estos puntos de toma de agua para su monitarización. También ha sido muestreado para su caracterización un medio generador tipo. Tras la aplicación de diversos tratamientos gráficos estadísticos, así como técnicas de fuzzy logic y data mining a ios datos resultantes de todas las analíticas llevadas a cabo, se ha llegado a concluir la afección por AMD de todos los embalses estudiados, presentando cada uno de ellos un rango de afección distinto. Así mismo, se advierte en los diferentes embalses, un elevado contraste entre valores extremos de pH y concentración de metales y sulfatos. Este diferente patrón individual de comportamiento es consecuencia de la coexistencia de paragénesis minerales muy diferentes a lo largo de la Faja Pirítica Ibérica, así como de la diversidad de tamaños y naturaleza de las cuencas vertientes y otros factores como la superficie afectada, tipo, intensidad y duración del proceso de tratamiento. Mediante un estudio más pormenorizado deí embalse El Sancho, se puede concluir que la mayor parte de los parámetros determinados en las aguas recogidas en los diferentes puntos de muestreo, se encuentran estrechamente relacionados entre sí, presentando, de un punto a otro, altos valores de correlación. Se ha observado una atenuación de la carga contaminante en el tránsito de éstos, como consecuencia de un simple mecanismo de disolución de las aguas de entrada ante el gran volumen de la cuenca receptora, que da lugar a la precipitación de oxihidroxisuífatos de hierro producida por la elevación del pH, así como de los subsiguientes fenómenos de sorción y dilución. Estudiando, para este mismo embalse, la evolución de los parámetros típicos de la contaminación por AMD en la vertical, mediante un muestreo puntual, se concluye la estratificación de sus aguas en diferentes intervalos de profundidad que condicionan la ocurrencia de procesos de oxidación-reducción y precipitación. Se ha llevado a cabo un muestreo de sedimentos en otro de los embalses afectados, el embalse Marismillas, que se encuentra colmatado por precipitados AMD. La distribución vertical de ios elementos a lo largo de los perfiles de los sondeos, así como las diferencias de proximidad estadísticas entre ellos, reflejan las fluctuaciones de la antigua actividad minera su cuenca. La elaboración de un mapa de riesgos ha permitido la visualización, para toda una provincia metaiogenética, del grado potencial de contaminación por AMD sobre los embalses situados en su red fluvial. La producción científica derivada del presente estudio se concreta en: Cerón etal., 2013a-b; Grande et al., 2012- 2013b-2014a-b; Santisteban et a!., 2012-2013, de la Torre etal., 2014a-b-c; Santisteban etal., 2012-2013- 2014a-b-c; Valente etal., 2012b-2014.