Riesgos medioambientales de la minería. ¿Cómo surgen y se mitigan sus efectos?

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Resumen: 

La minería puede liberar contaminar seriamente el suelo, el aire y el agua. Las medidas de protección deben existir antes de las operaciones mineras. Delegar o coparticipar con instituciones científicas y universidades, resulta lo más recomendable para diseñar la protección ambiental de los proyectos, su puesta en práctica y continuidad durante la vida de cada proyecto, incluyendo la clausura y recuperación ambiental de los mismos. 

Abstract: 

Mining operations can seriously contaminate the soil, air and water. Protective measures must be in place prior to the commencement of mining operations. Working alongside scientific institutions and universities is recommended in order to design the environmental protection of the projects, their implementation and continuity during their life span, including closure and environmental recovery.

La minería no regulada tiene el potencial  de liberar sustancias nocivas en el suelo, el aire y el agua. En eventos y convenciones internacionales, se ha propuesto que los gobiernos apliquen reglamentos a las empresas y utilicen tecnología de vanguardia para reducir los daños causados por fuentes relacionadas con esta industria. En países con diferentes niveles de protección del medio ambiente, a medida que se abren más minas es cada vez más vital que las salvaguardas estén puestas en vigor antes de que procedan las operaciones mineras. Delegar en instituciones científicas y universidades resulta  la mejor praxis de diseñar la protección ambiental  de los proyectos, verificar su puesta en práctica y su continuidad.

Daños medioambientales de la minería

Minería a cielo abierto

La minería a cielo abierto, donde los minerales de todo tipo son excavados desde tajos y pozos, es una de las más comunes. Este tipo es particularmente perjudicial para el medio ambiente debido a que algunos minerales preciosos o estratégicos a menudo solo están disponibles en pequeñas concentraciones, lo que aumenta la cantidad de mineral necesario para ser extraídos.

Los riesgos medioambientales están presentes en cada paso del proceso. La minería de roca dura expone el material que ha permanecido oculto durante un tiempo geológico considerable. Cuando se aplastan las rocas, estas pueden liberar sulfuros, arsénico, elementos radiactivos, minerales de asbestos y polvos metálicos. Durante la separación, los lodos residuales —mezclas de roca pulverizada y líquido—, se producen como relaves o colas (residuos de rocas procesadas que se almacenan en superficie), y los elementos tóxicos y/o radiactivos de estos líquidos pueden percolar, o sea, penetrar en un lecho rocoso permeable, si no están correctamente contenidos.

Minería subterránea

La minería subterránea tiene el potencial  de ocasionar derrumbamientos de túneles y hundimiento de tierras (Bétournay, 2011). Se trata de movimientos a gran escala de residuos de rocas, similar a la minería a cielo abierto. Además, al igual que la mayoría de las formas tradicionales,   la subterránea puede liberar compuestos tóxicos en el aire y el agua. A medida que esta adquiere concentraciones nocivas de minerales y metales pesados, se convierte en un contaminante dinámico del área que  rodea la  mina, e  incluso más  allá. El mercurio se utiliza comúnmente como agente amalgamador para facilitar la recuperación de algunos minerales preciosos (Miranda et al., 1998). El científico colombiano Jorge Jaramillo Pereira (2009) detectó en los alrededores de la mina El Silencio (Antioquia, Colombia) concentraciones de mercurio 500+ mayores de lo permitido. Los relaves con mercurio se convierten entonces en una fuente importante de preocupación, y su eliminación incorrecta puede conducir a la contaminación de la atmósfera y de los cuerpos vecinos del agua (Oro, 2010).

Por otro lado, la mayoría de las operaciones mineras subterráneas aumentan la sedimentación en los ríos cercanos, por el uso de bombas hidráulicas y dragas de succión; la extracción de los minerales con estos equipos elimina la capa superficial ecológica de los suelos o de los bancos de la red fluvial, dificultando la recuperación de la vegetación (Miranda et al., 1998). En suma, la deforestación debida a la minería conduce a la desintegración de la biomasa y contribuye a la erosión.

Extracción in situ mediante lixiviación (ISL)

La minería ISL tiene ventajas medioambientales   y de seguridad sobre la convencional, ya que es un proceso en el que el cuerpo del mineral se disuelve con productos químicos y luego se bombea, dejando una mínima perturbación superficial y sin relaves (Asociación Nuclear Mundial, 2012a; 2012b). No hay polvo ni exposición directa del mineral al medio ambiente y se necesita un menor consumo de agua en el proceso. Sin embargo, los ácidos concentrados usados para tratar el cuerpo del mineral también disuelven, comúnmente, los metales en la roca de caja. Los fluidos que permanecen después del proceso de lixiviación, por lo general contienen concentraciones elevadas de metales pesados y/o isótopos radiactivos, lo que representa un riesgo significativo para las fuentes de agua subterráneas y superficiales cercanas (OIEA, 2016). Además, el bajo pH de las aguas residuales de la minería ISL puede resultar en la acidificación del entorno circundante.

Lixiviación en pilas o amontonamiento en superficie de los minerales extraídos

Los problemas medioambientales con la lixiviación en pilas se centran en la dificultad de mantener las soluciones de proceso dentro del circuito. La liberación de fluidos tóxicos en el medio ambiente puede afectar la salud tanto del ecosistema circundante como de la población (Reichardt, 2008).

El balance hídrico es crucial en los proyectos  de lixiviación de pilas, debido a la posibilidad  del desbordamiento de soluciones que contienen concentraciones tóxicas de metales pesados después de una fuerte lluvia o deshielo rápido (Norman y Raforth, 1994). En algunos casos, el cianuro que se utiliza para extraer metales de los minerales oxidados y de los estanques de lixiviación resultantes ha causado una importante mortalidad en la vida silvestre, incluyendo cerca de ocho mil animales, entre 1980 y 1989, en estanques de extracción de cianuro en California, Nevada y Arizona (Eisler, 1991: 55).

Minería de salmuera o soluciones salinas de alta concentración

Por su parte, la minería de salmuera implica la extracción y procesamiento mediante evaporación de las soluciones para eliminar elementos y compuestos dañinos (Gruber et al., 2011), que potencialmente se liberan en el medio ambiente. La perforación, extracción y transporte de estas soluciones pueden afectar de diversas maneras (corrosión, formación  de compuestos salinos solubles, etc.) los ecosistemas existentes, y las cubiertas de pozos, tuberías y tanques de almacenamiento que están sujetos a la acción corrosiva, por el alto contenido de salinidad de las soluciones a las que están expuestos,  lo que puede conducir a fugas y contaminación de los cuerpos hídricos adyacentes, tanto de aguas superficiales como subterráneas (AMR, 1988).

Actualmente, como no existe un plan viable económicamente para limpiar un acuífero por cloruro de sodio, las concentraciones nocivas de cloruro inhiben el crecimiento de las plantas y pueden causar matanzas de peces (AMR, 1988).

Materiales contaminantes específicos

Contaminación por radionúclidos o minerales que contienen compuestos radioactivos

Todos los minerales que poseen elementos de tierras raras (REE por sus siglas en inglés) contienen niveles bajos de isótopos radiactivos que pueden concentrarse en los relaves de las minas. Los radionúclidos se liberan como polvo durante la extracción o en los residuos de rocas procesadas que se almacenan en superficie (colas), sobre todo si no están tapadas y, por ende, en contacto directo con el aire. Si los relaves o las colas no se almacenan de forma segura y hermética (por ejemplo usando geotextiles), la radiación también puede filtrarse al suelo y fuentes de agua cercanas. Una vez que los radionúclidos se encuentran en un ecosistema, se acumulan en las plantas, donde las concentraciones más altas son ingeridas y van ascendiendo por los niveles de la cadena alimenticia (Paul y Campbell, 2011).

La contaminación radiactiva se ha convertido en un problema tal que la minería de la monacita (cuatro fosfatos minerales diferentes que constituyen la principal fuente de REE) ha sido prohibida en China, y en los Estados Unidos se han impuesto estrictas regulaciones que de hecho impiden su extracción minera (Schuler et al., 2011).

Polvo y metales

Cuando las empresas rompen minerales durante la extracción, el polvo puede liberar una  variedad  de metales pesados que  comúnmente se  asocian  a problemas de salud. Minerales como el  asbesto  se pueden alojar en el tejido del pulmón, y causan problemas como la neumoconiosis y la silicosis, también llamada «pulmón negro» (Paul y Campbell, 2011). Otro ejemplo de polvo nocivo generado es el de chimenea, un subproducto del flúor minero. Según la Sociedad China de Tierras Raras, cada tonelada de mena producida y procesada genera 8,5 kg de flúor y 13 kg de polvo de humo, materiales de desecho que contienen los metales pesados (Schuler et al., 2011).

Extracción del carbono

La minería, como la mayoría de las industrias pesadas, depende de los combustibles fósiles, que generan la energía necesaria para operar una mina. Para combatir las emisiones de carbono, algunos países han promulgado reglamentos que requieren créditos de emisión, pero muchos de ellos no tienen códigos que se ocupen de la producción de carbono (Molycorp, 2010).

Se necesitarían estándares medioambientales para países grandes, como China y Rusia, y otros en desarrollo que minan grandes volúmenes de minerales preciosos, estratégicos, ferrosos y no ferrosos.

Erosión y hábitat de especies en peligro de extinción

Como apuntábamos con anterioridad, la minería es un proceso inherentemente invasivo que puede causar daños en un área mucho mayor que el propio sitio minero. Sus efectos pueden continuar durante años después de la clausura de una mina, incluyendo gases de  efecto invernadero, la muerte de  la flora   y la fauna, y la erosión de la tierra y el hábitat. Un ejemplo importante en América Latina es el Páramo de Santurbán (Santander, Colombia), donde se prohibió la explotación; sin embargo, los mineros ilegales no han podido ser controlados. Si bien la Universidad Industrial de Santander (UIS) ha realizado valiosos estudios, no han recibido fondos suficientes para continuarlos.

Uso del agua y aguas residuales

La mayoría de las técnicas mineras modernas tienen altas exigencias de agua para la extracción, procesamiento y eliminación de desechos. Las aguas residuales de estos procesos pueden contaminar las fuentes cercanas y agotar los suministros de las potables en la región circundante. Algunas minas, como la de la montaña Pass, en el sur de California, han implementado tecnologías de reciclaje de aguas residuales, lo que ha dado como resultado una enorme disminución en las demandas de agua y desechos líquidos (Molycorp, 2012). En el mencionado Páramo de Santurbán unas pocas quebradas y tributarios menores pueden afectar el suministro de agua a más de un millón de personas.

Estudios de casos específicos

Para ilustrar los resultados sobre el medio ambiente y la comunidad circundante de minas mal reguladas o monitoreadas, se ha compilado varios estudios de casos de algunas ambientalmente dañinas:

Groenlandia

Minerales y Energía de Groenlandia Ltd. planeó abrir una mina en el país, y desde 2013 realizan los estudios correspondientes, en su sede de Australia. Sin embargo, el plan de eliminación de relaves incluyó el almacenamiento de estos en el lago Taseq, lo que causaría la contaminación no solo del lago, sino de los ríos que fluyen desde él y desembocan en el Océano Glacial Ártico. Así, el flúor, los metales pesados, y los productos radiactivos contenidos en las colas serían introducidos en el Taseq (Schuler et al., 2011).

Debido a la falta de regulaciones medioambientales de Dinamarca, país que supervisaba el proyecto, los planes para la mina continúan avanzando, a pesar de los efectos nocivos que tendría sobre el medio ambiente y la comunidad circundante. La incorporación de proyectos de investigación ha sido propuesta desde los inicios de los estudios de factibilidad económica y metalúrgica (Oro,  2013).

Finlandia: yacimiento aurífero de Ossikomakki

Las empresas Northern Lights y Rupert, basadas respectivamente en Canadá y los Estados Unidos, contrataron la participación de entidades científicas y de consultoría finesas, canadienses y estadounidenses para diseñar un proceso de extracción y procesamiento de las menas arsenicales auríferas, que protegen la zona agrícola circundante.

Canadá

El pozo de Kirkland Lake Gold (Ontario) fue durante varias décadas el más profundo del hemisferio occidental (alrededor de 2 500 m de profundidad). Cuando las operaciones fueron detenidas, a finales  de los años 90, debido al bajo precio del oro, se llenó de agua subterránea, la que fue necesario bombear al reinicio de las operaciones, a casi 20 000 m³/d, y después a 4 000 m³/d para mantener el nivel del agua por debajo de los niveles de explotación. La empresa operadora contrató consultores canadienses y estadounidenses y a la Universidad de Guelph para ejecutar estos trabajos (Oro, 2003; 2005).

Muy similar fue la reapertura de operaciones mineras (que habían sido detenidas durante unos diez años) en la mina Rambler (polimetales) en la provincia canadiense de Terranova y Labrador.

En Kirkland… y Rambler, la interacción entre las  empresas  mineras,  consultores especializados, centros científicos y universidades lograron preparar la operación de manera satisfactoria y dentro de los parámetros, muy estrictos, de las autoridades estatales correspondientes.

Colombia

En los casos de Gran Colombia Gold (Antioquia) y la Región aurífera de Vetas y California (Santander) —en general todo el noroeste y noreste del país— y, muy en particular, la destrucción de la cuenca hídrica del rio Nechí (uno de los principales afluentes del Cauca) por la minería ilegal, han causado perjuicios ambientales aún no evaluados en su totalidad, pero de muy considerable escala (Universidad de Córdoba, 2014).

República Popular China

Las estimaciones actuales indican que, en China, alrededor de doscientas mil toneladas de minerales de elevada peligrosidad son extraídas ilegalmente cada año y exportadas como «fuera de la  red». No es probable que ninguna de estas minas tenga salvaguardias medioambientales, lo que significa que no se está abordando la contaminación, el polvo y otros desechos. Esto afecta la salud de los trabajadores, así como destruye el entorno circundante (Schuler et al., 2011).

México

En el noroeste de México (estado de Sonora), se encuentran varios importantes depósitos auríferos y el yacimiento cuprífero Cananea, de fama mundial. El control de residuales y otros productos mineros  en condiciones desérticas o semiáridas es altamente especializado. En el caso de Mulatos, también conocido como Álamos, un yacimiento aurífero de gran tamaño que podía contaminar la cuenca del rio Yaqui, se logró obtener una solución únicamente con la colaboración entre empresas mineras, consultorías, la Universidad de Sonora y las autoridades mineras federales y estaduales.

Venezuela

En el yacimiento de lateritas niquelíferas Loma de Níquel (Tiara, Estado Aragua) —terminada y puesta en operación en 1997—, en estrecha colaboración con el servicio geológico de Venezuela y varias de sus universidades, se llevó a cabo un excelente proyecto que cubría los principales aspectos ambientales (Oro, 1997).

En cuanto al exótico caso del yacimiento polimetálico Bailadores (Estado Mérida), donde entre 1995 y 1996 los latifundistas y ganaderos del área acusaron al proyecto de provocar serios perjuicios ambientales (lo que no era cierto), debido a que al comienzo de su desarrollo se habían creado puestos de trabajo con un salario más alto, y los trabajadores agrícolas y ganaderos estaban exigiendo cuantiosos aumentos de sueldo.

El caso Molycorp

En 2002, la empresa transnacional Molycorp tuvo un grave problema con la eliminación de sus desechos en Mountain Pass, cuando un tubo de hidrotransportación que conducía desechos radiactivos y tóxicos a estanques de evaporación en el desierto estalló, y los derramó (Danelski, 2009). El descubrimiento de derrames pasados, junto con los factores económicos, causaron el cierre del paso de la montaña y un re-trabajo completo de las prácticas ambientales de esa empresa. Sin embargo, el área y las fuentes de agua circundantes están afectadas, tal vez permanentemente.

Estudios de casos como estos ilustran el resultado de ignorar los daños medioambientales de la minería, y no abordarlos o no regularlos.

Llegamos a Cuba

Quisiera enfatizar en los riesgos relacionados con el desarrollo minero actual y futuro de la Isla y las soluciones requeridas. Con frecuencia se hace referencia a Cuba como un país pequeño y de escasos recursos naturales, lo cual, a fuerza de repetirse, se  ha convertido en un axioma para algunos. No faltan quienes piensan que esa supuesta «falta de recursos» constituye una limitante para construir una sociedad socialista próspera, sostenible y humana, y en general para una auténtica sostenibilidad de la nación.   El país posee una razonable cantidad de recursos naturales, geográficos y humanos, lo que significa un fundamento balanceado para lograr tan alta aspiración. Que la naturaleza cubana es pobre ha sido algo sistemáticamente usado para tratar de «desanimar» a los cubanos tanto de que el desarrollo es inalcanzable, como de la necesidad de depender de otros países, al no disponer de una autonomía de patrimonios naturales. En mi opinión, nada más incorrecto.

Entre los recursos mineros de Cuba se encuentran:

  • Los metálicos y relacionados, como níquel, cobalto, zinc, plomo, cobre, cromita, manganeso y colas negras y otros subproductos; y metales en menor escala (oro, plata, wolframio, hierro, bauxita, etc.).
  • No metálicos: materiales de construcción, incluyendo materias primas para el cemento, zeolitas, mármoles, caolín y materiales para vidrio y cerámica; combustibles: petróleo, gas y biomasa; aguas minerales de manantial y medicinales.

El trato del riesgo minero en el país ha sido de   un nivel bastante razonable, si tomamos en cuenta   el desarrollo aún limitado de una actividad que, a pesar de ello, constituye hoy su principal fuente de exportaciones. Pero no debemos contentarnos con tal estado de cosas.

Uno de los proyectos más importantes de la renaciente minería cubana es EMINCAR Castellanos. Acerca del equilibrio y estabilidad ambiental, incluida la recuperación futura de las aéreas afectadas en este  campo,  recomiendo la  lectura del  documento «Procedimiento para la rehabilitación minero- ambiental de yacimientos piríticos polimetálicos cubanos», de Estrella Milián Milián et al. (2012), el cual demuestra de qué forma responsable y sostenible lo acomete EMINCAR, y esperemos que también otros proyectos futuros.

No hay dudas de que cada acción económica tiene un impacto ambiental. Los factores que tener  en cuenta son muchos, entre ellos la reversibilidad o irreversibilidad de ese impacto, y la relación costo/ beneficio. El pensador y científico cubano Luis Alberto Montero Cabrera (2017), en «Una  visión de las oportunidades de la ciencia, la tecnología y la innovación, ahora mismo en Cuba (III)», afirmaba que una visión conservacionista que conspire contra el progreso es la más simplista […], solo con conocimiento se puede avanzar, interactuar con el ambiente y sus debidos cambios, sin que estos se reviertan en situaciones insostenibles en el futuro.

Hay que desarrollar al país con una gran incidencia de la ciencia y la técnica en el campo ambiental. Los estudios y previsiones científicas para el proyecto Castellanos, por la protección del ambiente y los recursos naturales, están, a mi juicio, muy por encima del nivel medio de los estudios ambientales en ese sector de la industria en América Latina, lo que resulta conveniente para el país. Sus moderados impactos temporales son plenamente reversibles y su relación costo/beneficio es muy favorable para Cuba (Milián Milián et al., 2012).

Las reservas minerales del noroeste de Pinar del Rio exceden con mucho las del yacimiento Castellanos; tanto en polimetálicos como en cobre y los subproductos de ambos, que le dan una larga y provechosa vida útil a la zona. Hay muchos retos en el futuro en esa propia región y por doquier en el país: Delita, Río del Callejón, Isla de la Juventud. Las Camariocas, Meseta de San Felipe, Pinares de Mayarí, Cajálbana, en el fundamental sector del níquel-cobalto y asociados. Cuando cese el actual bloqueo norteamericano contra Cuba, veremos a la cromita (Camagüey, Holguín, Baracoa) y el manganeso (Granma, Santiago) regresar a la palestra productiva.

Desde el punto de vista minero, la explotación de las lateritas de níquel-cobalto corresponde por entero a lo que se discute en el acápite de minería a cielo abierto. En este caso se requiere un mayor análisis de la hidrometalurgia tanto alcalina-amoniacal como de lixiviación ácida, lo que excede el contenido del presente escrito.

Hay que incrementar la actividad interdisciplinaria para enfrentar los retos de la minería cubana; aunque sin complacencias, observo un considerable progreso en esa dirección.

Costo de la inacción/acción

Si no se toman medidas para remediar la gran cantidad de problemas medioambientales inherentes a la minería moderna, el costo final para los gobiernos y las comunidades sería devastador. Las minas  en China liberan de 9 600 a 12 000 m³/d de gas tóxico —que contiene concentrados de partículas, humos, ácido fluorhídrico, dióxido de azufre y ácido sulfúrico— por cada tonelada de elementos de tierras raras producidas. Adicionalmente, se generan cerca de 75 m³ de aguas residuales ácidas y una tonelada  de residuos radiactivos (Paul y Campbell, 2011). Acciones preventivas como regulaciones más estrictas y estrategias apropiadas de eliminación de desechos pueden reducir los costos del daño ambiental, y en algunos casos pagar por sí mismos. Por ejemplo, la empresa estadounidense Molycorp gastó diez millones de dólares en su operación de relaves de pasta, pero el agua y los reactivos químicos que fue capaz de reciclar ya han pagado por la instalación, además de  generar menos residuos, aunque se espera que el costo operativo de esta operación sea mayor que el de un estanque de relaves. Convenimos en que el aumento del reciclaje del agua y la reducción de los riesgos  medioambientales asociados con la instalación de relaves de pasta mitigue ese costo adicional (Molycorp, 2012).

El plan de la misión 2016 aumentará los esfuerzos de reciclaje, la minería más ecológica y las técnicas de refinación; reducirá el costo del daño ambiental en la comunidad circundante y aumentará la participación del gobierno en la regulación de las prácticas mineras sucias.

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