“AÑO DE LA PROMOCIÒN DE LA INDUSTRIA RESPONSABLE YEL COMPROMISO CLIMATICO”

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÙ

FACULTAD DE INGENIERÌA QUIMICAESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERÌA QUÌMICA

ASIGNATURA: Estadística y Diseño de Experimentos

DOCENTE: Dr.Sc. Abraham Palacios Velásquez

ALUMNA: Ore Payano Evelyn Jhael

SEMESTRE: III

SECCIÒN: B

2014

OBJETIVOS

CONCENTRACIÒN DE ELEMENTOS QUIMICOS EN LOS PRINCIPALES RIOS RECEPTORES DE

Objetivo GeneralReconocer los porcentajes de concentración de elementosquímicos en los principales ríos receptores de desechosmineros entre los años 2007-2012.

ObjetivosEspecíficos:I.- Reconocer las causas de contaminación de los ríos.

II.- Identificar los principales ELEMENTOS QUIMICOScontaminantes de los principales ríos del Perú.

INTRODUCCIÒNActualmente, en el Perú, vemos que la minería, así como hatraído consecuencias positivas para la economía, ha

producido distintos problemas en los trabajadores mineros,en la población que vive a los alrededores y en el medioambiente. La minería produce un desequilibrio ecológico queafecta a los seres vivos. El efecto ambiental de laindustria minera produce contaminantes potenciales queafectan al agua y al aire. En el medio natural los excesospueden generarse por drenajes de agua de minas, dedesmontes o de relaves mineros. Algunos metales, comocadmio y mercurio, y metaloides como antimonio o arsénico,los cuales son muy comunes en pequeñas cantidades endepósitos metálicos son altamente tóxicos, aun en pequeñascantidades, particularmente en forma soluble, la cual puedeser absorbida por los organismos vivos.

MARCO TEORICOI. CONTAMINACIÓN DEL AGUA

IMPORTANCIA DEL PROBLEMALos ríos, lagos y mares recogen, desde tiemposinmemoriales, las basuras producidas por la actividadhumana.

El ciclo natural del agua tiene una gran capacidad depurificación. Pero esta misma facilidad de regeneración delagua, y su aparente abundancia, hace que sea el vertederohabitual en el que arrojamos los residuos producidos pornuestras actividades. Pesticidas, desechos químicos,metales pesados, residuos radiactivos, etc., se encuentran,en cantidades mayores o menores, al analizar las aguas delos más remotos lugares del mundo. Muchas aguas estáncontaminadas hasta el punto de hacerlas peligrosas para lasalud humana, y dañinas para la vida.

Primero fueron los ríos, las zonas portuarias de lasgrandes ciudades y las zonas industriales las que seconvirtieron en sucias cloacas, cargadas de productosquímicos, espumas y toda clase de contaminantes. Con laindustrialización y el desarrollo económico este problemase ha ido trasladando a los países en vías de desarrollo, ala vez que en los países desarrollados se producíanimportantes mejoras.

El agua pura es un recurso renovable, sin embargo puedellegar a estar tan contaminada por las actividades humanas,que ya no sea útil, sino más bien nocivo.

¿QUÉ CONTAMINA EL AGUA?1- Agentes patógenos.- Bacterias, virus, protozoarios,

parásitos que entran a las aguas provenientes dedesechos orgánicos.

2. Desechos que requieren oxígeno.- Los desechosorgánicos pueden ser descompuestos por bacterias que usanoxígeno para biodegradarlos. Si hay poblaciones grandes deestas bacterias, pueden agotar el oxígeno del agua, matandoasí las formas de vida acuáticas.

3. Sustancias químicas inorgánicas.- Ácidos, compuestosde metales tóxicos (Mercurio, Plomo), envenenan el agua.

4. Sustancias químicas orgánicas.- Petróleo, plásticos,plaguicidas, detergentes que amenazan la vida.

5. Sedimentos o materia suspendida.- Partículasinsolubles de suelo que enturbian el agua, y que son lamayor fuente de contaminación.

6. Sustancias radiactivas que pueden causar defectoscongénitos y cáncer.

7. Calor.- Ingresos de agua caliente que disminuyen elcontenido de oxígeno y hace a los organismos acuáticos muyvulnerables.

EL CASO PERUANOLa contaminación del agua (ríos, lagos y mares) esproducida, principalmente, por cuatro vías: vertimiento deaguas servidas, de basuras, de relaves mineros y deproductos químicos.

A. Vertimiento de aguas servidas.

La mayor parte de los centros urbanos vierten directamentelos desagües (aguas negras o servidas) a los ríos, a loslagos y al mar. Este problema es generalizado y afecta almar (frente a Lima y Callao, frente a Chimbote), a muchosríos (Tumbes, Piura, Santa, Mantaro, Ucayali, Amazonas,Mayo, etc.) y a lagos (Titicaca, Junín). Los desagüescontienen excrementos, detergentes, residuos industriales,petróleo, aceites y otras sustancias que son tóxicas paralas plantas y los animales acuáticos. Con el vertimiento dedesagües, sin previo tratamiento, se dispersan agentesproductores de enfermedades (bacterias, virus, hongos,huevos de parásitos, amebas, etc.).

B. Vertimiento de basuras y desmontes en las aguas.

Es costumbre generalizada en el país el vertimiento debasuras y desmontes en las orillas del mar, los ríos y loslagos, sin ningún cuidado y en forma absolutamente

desordenada. Este problema se produce especialmente cercade las ciudades e industrias. La basura contiene plásticos,vidrios, latas y restos orgánicos, que o no se descomponeno al descomponerse producen sustancias tóxicas (el fierroproduce óxido de fierro), de impacto negativo.

C. Vertimiento de relaves mineros.

Esta forma de contaminación de las aguas es muy difundida ylos responsables son los centros mineros y lasconcentradoras. Es especialmente grave en el mar frente aTacna y Moquegua, por las minas de cobre de Toquepala; enlos ríos Rímac, Mantaro, Santa, el lago de Junín y todoslos ríos de las ciudades cercanas a centros mineros delPerú. Los relaves mineros contienen fierro, cobre, zinc,mercurio, plomo, arsénico y otras sustancias sumamentetóxicas para las plantas, los animales y el ser humano.Otro caso es el de los lavaderos de oro, por el vertimientode mercurio en las aguas de ríos y quebradas. Esto es degravedad a nivel local, como en Madre de Dios y cerca decentros auríferos.

D. Vertimiento de productos químicos y desechosindustriales.

Consiste en la deposición de productos diversos (abonos,petróleo, aceites, ácidos, soda, aguas de formación oprofundas, etc.) provenientes de las actividadesindustriales. Este problema es generalizado cerca de loscentros petroleros (costa norte y selva), en las zonas dela industria de harina y aceite de pescado (Pisco -Paracas, Chimbote, Parachique, Paita), en las zonas deconcentración de industrias mineras (Oroya, Ilo), y enzonas de industrias diversas (curtiembres, textilerías,etc.).

E. Los relaves.

Los relaves (o cola) son desechos tóxicos subproductos deprocesos mineros y concentración de minerales, usualmenteuna mezcla de tierra, minerales, agua y rocas.

Los relaves contienen altas concentraciones de químicos yelementos que alteran el medio ambiente, por lo que debenser transportados y almacenados en "tanques o pozas derelaves" donde lentamente los contaminantes se vandecantando en el fondo y el agua es recuperada o evaporada.El material queda dispuesto como un depósito estratificadode materiales sólidos finos. El manejo de relaves es unaoperación clave en la recuperación de agua y evitarfiltraciones hacia el suelo y napas subterráneas, ya que sualmacenamiento es la única opción. Para obtener unatonelada de concentrado se generan casi 30 toneladas derelave.

Dado que el costo de manejar este material es alto, lascompañías mineras intentan localizar los "tanques o pozasde relave" lo más cerca posible a la planta deprocesamiento de minerales, minimizando costos detransporte y reutilizar el agua contenida.

Las Pozas de Relave se conforman por Presas, que puedenconstruirse por dos métodos, SPIGOT (descarga de grifos) yel PADDOCK (cercos).

Las empresas mineras metálicas cuentan con plantasconcentradoras.

Una planta concentradora sirve para concentrar minerales deplomo, zinc, cobre, etc.; hasta que su contenido metálicoalcance valores comerciales. Las etapas son chancado ymolienda (reducción progresiva de partículas hasta tamañosmenores a un milímetro), seguida por el proceso deflotación donde se separa la parte valiosa del mineral(concentrado) de la ganga (parte no valiosa). La ganga,parte no valiosa, producto de la etapa de flotación sedenomina RELAVE; contiene aproximadamente de 20 a 25 % de

sólidos. En la mayoría de los casos contiene gran cantidadde sólidos, mineral de ganga (mineral que no tiene valoreconómico), reactivos químicos de flotación.

De ahí la importancia de tratar adecuadamente los relavesimpidiendo sus efectos nocivos

MINERÍA Y MEDIO AMBIENTELa explotación de los recursos minerales que se encuentranen la superficie, en el subsuelo, en los lechos de losríos, en la plataforma continental y en el fondo delocéano, tales como carbón, hierro, cobre, plata, oro,plomo, zinc, arena, caliza, etc.; es una actividad de lacual depende el bienestar de la humanidad y exige laaplicación de procesos industriales específicos. Pero, estacapacidad de extraer minerales con frecuencia da lugar amodificaciones rápidas del ecosistema circundante superandosu capacidad de auto depuración, creando la contaminaciónambiental.

CONTAMINACIÓN MINERO-METALÚRGICAUna mina generadora de ácido tiene el potencial para causarun impacto devastador a largo plazo en los ríos, arroyos yvida acuática, volviéndose en efecto, una "máquina decontaminación perpetua".

Existen cuatro tipos importantes de impactos mineros encuanto a calidad de agua:

I. Drenaje ácido de la minería.

Cuando las grandes cantidades de roca que contienenminerales sulfatados, son excavadas en tajo abierto o envetas en minas subterráneas, estos materiales reaccionancon el aire o con el agua para crear ácido sulfúrico.Cuando el agua alcanza cierto nivel de acidez, un tipo de

bacteria común llamada "Tiobacilus Ferroxidante", puedeaparecer acelerando los procesos de oxidación yacidificación, lixiviando aún más los residuos de metalesde desecho.

El ácido lixiviara la roca mientras que la roca fuente esteexpuesta al aire y al agua. Este proceso continuara hastaque los sulfatos sean extraídos completamente; este es unproceso que puede durar cientos, o quizás miles de años. Elácido es transportado desde la mina por el agua, laslluvias o por corrientes superficiales, y posteriormentedepositado en los estanques de agua, arroyos, ríos, lagos ymantos acuíferos cercanos. El DAM degrada severamente lacalidad del agua y puede aniquilar la vida acuática, asícomo volver el agua prácticamente inservible.

II. Metales pesados y lixiviación

La contaminación por metales pesados es causada cuandoalgunos metales como el arsénico, el cobalto, el cobre, elcadmio, el plomo, la plata y el zinc, contenidos en lasrocas excavadas o expuestos en vetas en una minasubterránea, entran en contacto con el agua. Los metalesson extraídos y llevados río abajo, mientras el agua lavala superficie rocosa. Aunque los metales pueden ser movidosen condiciones de pH neutral, la lixiviación esparticularmente acelerada en condiciones de pH bajo, talescomo las creadas por el drenaje ácido de la minería.

III. Contaminación química

Este tipo de contaminación ocurre cuando algunos agentesquímicos (tales como el cianuro y el ácido sulfúrico,utilizados por compañías mineras para la separación delmaterial deseado, del mineral en bruto) se derraman,gotean, o se trasladan del sitio minero a un cuerpo de aguacercano. Estos químicos pueden ser también altamentetóxicos para los humanos y la fauna.

IV. Erosión y sedimentación

El desarrollo minero perturba el suelo y las rocas en eltranscurso de la construcción y mantenimiento de caminos,basureros y excavaciones a la intemperie. Por la ausenciade prevenciones adecuadas y estrategias de control, laerosión de la tierra expuesta puede transportar una grancantidad de sedimentación a arroyos, ríos y lagos. Lasedimentación excesiva puede obstruir riveras, la delicadavegetación de estas y el hábitat para la fauna y organismosacuáticos.

En la Región de La Libertad, la principal contaminación esla del agua al arrojar las empresas mineras los relaves alos ríos y por ende al mar. Actualmente es preocupante laContaminación del río Moche.

Fuentes de Contaminación

Efluentes emitidos a la atmósfera por las operacionesmineras y metalúrgicas.

Efluentes líquidos de las canchas de relaves. Efluentes líquidos generados en los procesos

metalúrgicos. Drenaje de agua de mina.

En los últimos años se ha acentuado la preocupación de losdaños causados por la actividad minera a la naturaleza. Unode los factores que afectó el desarrollo de las actividadesmineras es que se les catalogó, durante muchos años comolabores que contaminan. Pero se ha demostrado que tomandolas precauciones necesarias es posible explotar sinperjudicar el medio ambiente. En la actualidad losinvolucrados en la explotación y los responsables de laseguridad ambiental se han unido para tomar medidas queeviten seguir contaminando el planeta.

El Ministerio de Energía y Minas a través de la Direccióngeneral de Asuntos Ambientales, han establecido normaslegales (D.S.N°016-93-EM del 24/04/93) con el fin decorregir, evitar y/o mitigar los daños ocasionados y los

que pudieran ocasionar, las labores de explotación yoperación minero-metalúrgico, a través de los Estudios deImpacto Ambiental (EIA) y los Programas de Adecuación yManejo Ambiental (PAMA).

Actualmente las compañías mineras de nuestra región que seencuentran en operación, vienen realizando grandesinversiones para dar cumplimiento a sus Programas deadecuación y Manejo Ambiental (PAMA) y por otro lado lasempresas que van a iniciar o ampliar sus labores, estánpresentando sus Estudios de Impacto Ambiental (EIA), queson expuestas en Audiencias Públicas preferentemente en elsitio donde se va a desarrollar el Proyecto. Es así que ennuestra ciudad de Trujillo se han expuestos dos EIA, uno deinicio de operación a la minera Milagrosa S.A. ubicada enel Distrito de Simbal (Provincia de Trujillo) y otro deampliación de la concesión minera Antarki N°3 pertenecientea la Minera Aurífera Santa Rosa S.A., ubicada en elDistrito de Angasmarca (Provincia de Santiago de Chuco).

Uno de los problemas de mayor controversia en la Región LaLibertad en los últimos años viene siendo la Contaminacióndel Rio Moche, provocado por los vertimientos de losrelaves mineros que originan graves problemas ecológicos anuestro ecosistema.

LIMITES MÁXIMOS PERMISIBLES DE EMISIÓN ENMINERÍAEl Ministerio de Energía y Minas, es el encargado decontrolar los niveles máximos permitidos de loscontaminantes en líquidos y gases y de supervisar que esténdentro de niveles que no representen peligro directa eindirectamente para los seres vivos.

1. Niveles Máximos Permisibles para EfluentesLíquidos en la Industria Minero-Metalúrgica.-

La Resolución Ministerial N° 11-96/EM/VMM fija los nivelesmáximos permitidos de los efluentes líquidos contaminantesdonde se indica: " Es necesario establecer los NIVELESMAXIMOS PERMISIBLES de los elementos contenidos en losefluentes líquidos de la industria minero-metalúrgica conla finalidad de controlar los vertimientos producto de susactividades y contribuir a la protección ambiental"

PARTE EXPERIMENTALEMPRESA LUGAR DE

UBICACIÒN

RIO RECEPTOR

Concentración de iones de Hidrogeno (pH)2007 2008 2009 2010 2011 2012

Volcán Compañía Minera S.A.

Andaychagua Andaychagua 8,0547,927 8,047 7,927 7,395 8,043

Empresa Cerro de Pasco

San Juan 8,096 8,163 7,956 7,800 8,475 8,300

Administradora Cerro S.A.CCompañía Minera Buenaventura S.A. Julcani Opamayo

8,264 7,952 8,253 8,376 8,056 8,490

Compañía Minera SanJuan S.A

Tamboraque Rímac8,198 7,542 7,336 7,970 8,296 8,304

Doe Run SRLCobriza Mantaro

8,340 8,133 8,363 8,233 8,432 8,546

Pan American SilverS.A.C.

Quiruvilca Moche 6,9977,410 7,013 6,888 7,102 7,991

EMPRESA LUGAR DEUBICACIÒN

RIO RECEPTOR

Concentración de Cobre (Cu)2007 2008 2009 2010 2011 2012

Volcán Compañía Minera S.A.

Andaychagua Andaychagua 0,055 0,063 0,0600,034 0,109 0,093

Empresa Administradora Cerro S.A.C

Cerro de Pasco San Juan 0,019 0,025 0,020

0,019 0,003 0,004Compañía Minera Buenaventura S.A. Julcani Opamayo 0,120

0,0460,034

0,027 0,012 0,014

Compañía Minera SanJuan S.A

Tamboraque Rímac 0,0450,028

0,0410,038 0,064 0,061

Doe Run SRLCobriza Mantaro 0,034

0,0320,035

0,039 0,039 0,047

Pan American SilverS.A.C.

Quiruvilca Moche 0,011 0,004 0,0050,006 0,005 0,088

EMPRESA LUGAR DEUBICACIÒN

RIO RECEPTOR

Concentración de Hierro (Fe)2007 2008 2009 2010 2011 2012

Volcán Compañía Minera S.A.

Andaychagua Andaychagua 1,645 1,319 0,965 1,387 1,139 0,868

Empresa Administradora Cerro S.A.C

Cerro de Pasco San Juan 0,150 0,206 1,776 0,276 0,203 0,001

Compañía Minera Buenaventura S.A. Julcani Opamayo 4,748

1,8261,978 0,758 0,881 1,414

Compañía Minera SanJuan S.A

Tamboraque Rímac 0,5350,270

0,347 0,559 0,951 0,713

Doe Run SRLCobriza Mantaro 0,666

0,4220,819 0,856 1,481 5,370

Pan American SilverS.A.C.

Quiruvilca Moche 0,400 0,100 0,108 0,078 0,094 0,248

EMPRESA LUGAR DEUBICACIÒN

RIO RECEPTOR

Concentración de Plomo (Pb)2007 2008 2009 2010 2011 2012

Volcán Compañía Minera S.A.

Andaychagua Andaychagua 0,026 0,021 0,0170,013 0,021 0,029

Empresa Administradora Cerro S.A.C

Cerro de Pasco San Juan 0,019 0,022 0,194

0,020 0,975 0,019Compañía Minera Buenaventura S.A. Julcani Opamayo 0,116

0,2020,250

0,120 0,036 0,037

Compañía Minera SanJuan S.A

Tamboraque Rímac 0,0520,034

0,0150,023 0,028 0,022

Doe Run SRLCobriza Mantaro 0,034

0,0170,066

0,009 0,019 0,010

Pan American SilverS.A.C.

Quiruvilca Moche 0,010 0,006 0,0120,007 0,010 0,005

EMPRESA LUGAR DEUBICACIÒN

RIO RECEPTOR

Concentración de Zinc (Zn)2007 2008 2009 2010 2011 2012

Volcán Compañía Minera S.A.

Andaychagua Andaychagua 0,159 0,251 0,178 0,1270,283 0,200

Empresa Administradora Cerro S.A.C

Cerro de Pasco San Juan 0,026 0,208 0,039 0,034 1,834 0,057

Compañía Minera Buenaventura S.A. Julcani Opamayo 1,080

1,1330,736 0,333 0,239 0,283

Compañía Minera SanJuan S.A

Tamboraque Rímac 0,9380,491

0,756 0,604 0,774 0,749

Doe Run SRLCobriza Mantaro 0,040

0,0130,030 0,028 0,035 0,170

Pan American SilverS.A.C.

Quiruvilca Moche 0,325 0,035 0,018 0,024 0,037 0,191

CONCLUSION

Si, se logró reconocer los porcentajes de concentración deelementos químicos en los principales ríos receptores dedesechos mineros entre los años 2007-2012 asimismo seidentificó los principales agentes contaminantes en losríos más reconocidos del Perú.