Minería y metales pesados en el agua.

MINERÍA.


La minería es el proceso de búsqueda y extracción de elementos económicamente valiosos (generalmente minerales) de la superficie de la tierra, incluyendo los mares. Es una actividad sumamente antigua que el hombre a ha utilizado a través de los años para obtener materiales indispensables en la elaboración de bienes.


La minería es una de las actividades más antiguas en la historia del hombre. Descubrimientos arqueológicos indican desarrollo en esta actividad desde la época prehistórica, en la cual la minería era utilizada principalmente para la extracción de pedernal (uno de los primeros minerales extraídos). Este mineral era principalmente usado para elaborar cuchillos y lanzas. A su vez, el oro, junto con el cobre y plata, fueron de los primeros metales extraídos de una mina.

IMPACTOS DE LA MINERÍA EN EL AGUA.

 Alteraciones en la dinámica fluvial:
  Variación del perfil y trazado de la corriente fluvial, variaciones en el nivel de base local, alteración en la dinámica (variaciones en las tasas de erosión/sedimentación) en el perfil (aguas abajo y aguas arriba) por excavaciones, diques y represas. Aumento de la peligrosidad de inundación.
  Incorporación de partículas sólidas en la corriente, aumento de la carga de fondo y en suspensión, incremento en las tasas de sedimentación aguas abajo.

 Pérdida de masas de agua:
  Ocupación de lagos, embalses, bahías
 Perdida de masas glaciares.

METALES PESADOS EN EL AGUA.


Metales pesados


Metales pesados son aquellos cuya densidad es por lo menos cinco veces mayor que la del agua. Los más importantes son: Arsénico (As), Cadmio (Cd), Cobalto (Co), Cromo (Cr), Cobre (Cu), Mercurio (Hg), Níquel (Ni), Plomo (Pb), Estaño (Sn) y Cinc (Zn). As y Se. aquellos elementos químicos que poseen un peso atómico comprendido entre 63.55 (Cu) y 200.59 (Hg).



FACTORES QUE AFECTAN SU ACUMULACIÓN Y DISPONIBILIDAD
          

pH.  Es un factor esencial. La mayoría de los metales tienden a estar más disponibles a pH ácido, El pH tiene un importante efecto sobre la materia orgánica. El pH, es un parámetro importante para definir la movilidad del catión, debido a que en medios de pH moderadamente alto se produce la precipitación como hidróxidos. En medios muy alcalinos, puedennuevamente pasar a la solución como hidroxicomplejos. Si el pH es elevado entonces puede bajar la toxicidad metálica por precipitación como carbonatos e hidroxidos. La adsorción de los metales pesados está fuertemente condicionada por el pH del suelo (y por tanto, también su solubilidad).

DUREZA DEL AGUA    Si el agua tiene una elevada dureza entonces existe baja toxicidad porque existe la formación de carbonatos insolubles, también se presenta la adsorción de los metales en el carbonato y hay una baja biodisponibilidad de los metales. El calcio y magnesio principales cationes productores de dureza compiten con los metales por puntos activos en Peces.

MATERIA ORGÁNICA   Reacciona con los metales formando complejos de cambio y quelatos. Los metales una vez que forman quelatos o complejos pueden migran con mayor facilidad a lo largo del perfil. La materia orgánica puede adsorber tan fuertemente a algunos metales, como es el Cu, que pueden quedar en posición no disponible por las plantas. Por eso algunas plantas, de suelos orgánicos, presentan carencia de ciertos elementos como el Cu. La complejación por la materia orgánica

del suelo es una de los procesos que gobiernan la solubilidad y la

bioasimilidad de metales pesados. La toxicidad de los metales pesados se potencia en gran medida por su fuerte tendencia a formar complejos organometálicos, lo que facilita su solubilidad, disponibilidad y dispersión. La estabilidad de muchos de estos complejos frente a la degradación por los organismos del suelo es una causa muy importante de la persistencia de la toxicidad. Pero también la presencia de abundantes quelatos puede

reducir la concentración de otros iones tóxicos en la solución del suelo.

CONDICIONES REDOX.  El potencial de oxidación-reducción es responsable de que el metal se encuentre en estado oxidado o reducido.

i) Cambio directo en la valencia de ciertos metales; por ejemplo, en condiciones reductoras el Fe3+ se transforma en Fe2+, los iones reducidos son mucho más solubles.

ii) En segundo lugar, las condiciones redox pueden afectar indirectamente la movilidad de metales. Así muchos metales están asociados o adsorbidos a hidróxidos de Fe y Mn, estos no son estables a Eh bajos y se convierten en FeS o FeCO3 dependiendo de las condiciones químicas, cuando esto ocurre los metales que estaban asociados con los hidróxidos de Fe y Mn se movilizan.

iii) En ambientes muy reductores el Fe se puede combinar con el S2- hasta convertirse en pirita. Cuando los suelos y sedimentos contienen cantidades significantes de pirita se crean condiciones mas oxidantes, el S2- se oxida a SO4= liberando cantidades de H2SO4, el suelo se acidifica fuertemente y los metales se hacen muy solubles.

En definitiva, según la forma en la que se encuentre el metal retenido en el suelo, así será la disponibilidad relativa por las plantas y por tanto la incorporación en los organismos.

Se han registrado varias formas de extracción secuencial y se han dado muchas opciones, pero resultan 5 pasos principales para ver la especiación:

1. fase intercambiable.

2. unido a la parte de carbonatos

3. enlazado a los oxidos de hierro y manganeso

4. enlazado a la materia orgánica

5. ligado a la materia mineral.


TOMADO DE: http://www.fcyt.umss.edu.bo/docentes/29/practicas/practica4.pdf