Vés al contingut (premeu Retorn)

Developing tools to evaluate the environmental status of Andean basins with mining activities

Autora: Cristina Yacoub - Maig 2013
Directors: Agustí Pérez i Núria Miralles
Programa d'Enginyeria Medioambiental, ETSEIB
Data de la defensa: Maig 2013

Resum

S'ha caracteritzat l'estat de la qualitat de l'aigua d'una conca andina i s’han avaluat les pressions procedents d'activitats antropogèniques, amb el propòsit d'incrementar el coneixement sobre l'estat del medi ambient amb un enfocament ecosistèmic a Perú. Aquesta investigació ha estat desenvolupada com un primer pas per introduir plans de gestió de conca, específicament programes de qualitat d'aigua. Per això s'han desenvolupat dues eines tenint en compte els requeriments de la directiva marc de l'aigua de la Unió Europea: un model de simulació continu, i un programa de monitorització ambiental.

El model the Soil and Water Assessment tool (SWAT) és un model mediambiental aplicat que ha estat utilitzat en la investigació amb l'objectiu de prioritzar els plans de gestió integrada de recursos hídrics. El model ha estat calibrat i validat per la conca del Jequetepeque (Perú), utilitzant l'algorisme SCE-UA i una quantitat de dades meteorològiques i de flux relativament petita (d'un període de 11 anys). Es van avaluar cinc discretitzacions diferents, comparant l'efecte del pendent com a criteri de discretització, obtenint en tots els casos bons resultats, tant a nivell de hidrogràfics com de coeficients estadístics.

Per a l'avaluació de la qualitat de l'aigua a la conca, s'han aplicat mètodes i eines de monitorització mediambiental, identificant i quantificant les fonts de contaminació, el risc associat i els efectes potencials sobre la vida aquàtica i la salut humana.

tesi_cyl_foto2
S'han realitzat monitoratges d'aigua i sediments i un monitoratge ecològic. A més s'ha recollit i analitzat les dades disponibles a escala de conca. Els resultats obtinguts a partir de les quatre campanyes d'aigua i sediments, ressalten la contaminació pels elements traça en llocs propers als emplaçaments miners, permetent així la quantificació dels impactes miners a la conca del Jequetepeque.

tesi_cyl_foto3

L'anàlisi de les mostres d'aigua indica el lloc més contaminat a la conca es troba aigües avall de la minera Sipán SL. Els nivells d'As i Cr trobats assenyalar efectes adversos per a la salut mentre que els nivells de Al, Cd, Cu, Fe i Pb van mostrar efectes significatius, principalment en zones properes a les mines. Tenint en compte la manca de plantes de tractament d'aigua i de plans de tractament de possibles impactes miners, s'ha de recalcar la importància de polítiques i mesures de regulació i control. L'anàlisi de les mostres de sediments indica que el lloc de major contaminació es troba aigües avall de la minera Yanacocha SRL, sent una amenaça per al medi ambient, independentment de l'estació de l'any, a causa de les concentracions de Cd, Zn, Pb i As. L'anàlisi de l'extracció seqüencial indicar que els elements traça més mòbils són Cd, Cu, Hg, Ni i Zn, els quals poden ser alliberats del sediment a l'aigua en funció de les condicions mediambientals del riu.

L'anàlisi de les mostres d'aigua indica el lloc més contaminat a la conca es troba aigües avall de la minera Sipán SL. Els nivells d'As i Cr trobats assenyalar efectes adversos per a la salut mentre que els nivells de Al, Cd, Cu, Fe i Pb van mostrar efectes significatius, principalment en zones properes a les mines. Tenint en compte la manca de plantes de tractament d'aigua i de plans de tractament de possibles impactes miners, s'ha de recalcar la importància de polítiques i mesures de regulació i control. L'anàlisi de les mostres de sediments indica que el lloc de major contaminació es troba aigües avall de la minera Yanacocha SRL, sent una amenaça per al medi ambient, independentment de l'estació de l'any, a causa de les concentracions de Cd, Zn, Pb i As. L'anàlisi de l'extracció seqüencial indicar que els elements traça més mòbils són Cd, Cu, Hg, Ni i Zn, els quals poden ser alliberats del sediment a l'aigua en funció de les condicions mediambientals del riu.

Addicionalment es van avaluar les cinètiques dels metalls traça de més interès. Es van utilitzar els models de difusió i de "two first order" per descriure la cinètica de Cu, Pb i Zn. Aquests elements poden ser significatius sota condicions extremadament àcides (pH ≤ 1). Això s'ha de tenir en compte per a una anàlisi de risc a causa del potencial del drenatge àcid de mines.

S'ha utilitzat el protocol de qualitat ecològica de rius andins per avaluar la part alta de la conca del Jequetepeque per a l'anàlisi de l'estat ecològic. Tots els llocs establerts com referencials van obtenir un estat de qualitat bo o molt bo. Únicament en els punts situats aigües avall les mines van presentar alteracions, confirmant els resultats obtinguts en l'anàlisi d'aigua i sediments. Així es mostra que aquest protocol, que resulta senzill i econòmic, és una eina útil per a l'avaluació de contaminació ecològica a nivell de conca.

tesi_cyl_foto1