Estudio de residuos provenientes de la mina El Bote, Zacatecas y de las principales plantas que se han adaptado al sitio

Abstract

La minería es una actividad económica que ha impulsado el desarrollo de muchos países, México no es la excepción y Zacatecas, es uno de las entidades federativas que mayor impacto ha recibido de la minería tanto económico como ambiental, ya que a lo largo de cientos años se han abandonado sin control sitios de desecho de residuos mineros, que en la actualidad ya son sitios muy cercanos o incluso forman parte de la urbanización provocando interacción con organismos vivos y con el ser humano, generando complicaciones de salud. Por lo cual es relevante estudiar dichos sitios, para generar una estrategia que permita la contención en la distribución de los contaminantes presentes. El análisis realizado a los desechos mineros de la mina El Bote, Zacatecas, desechos con mas de 300 años abandonados, muestran que son de carácter principalmente inorgánico, no tienen la capacidad de retener cantidades de agua, contienen escasas cantidades de fósforo, nitrógeno (total, amoniacal) bajo contenido de materia orgánica, lo que provoca que predomine un ambiente adverso para el desarrollo de cualquier organismo vivo, sin embargo en el sitio, se han encontrado plantas que se han adaptado y que se pudieran utilizar como herramienta para una estrategia de fitoestabilización. Se ha encontrado concentraciones de metales tóxicos que superan la normatividad tanto nacional como internacional de: plomo, arsénico, zinc, fierro, lo cual hace a estos desechos mineros altamente tóxicos y generadores de contaminación. Dicha contaminación puede distribuirse por medio de la cadena trófica a través de las plantas y animales que se encuentran en el sitio, por medio de viento, arrastre por lluvia y lixiviación. La caracterización fisicoquímica de los desechos mostró que el pH de la zona oscila de 7.0 a 8.5, provocando que dicha característica sea un factor importante de movilidad de los metales hacia capas mas interna de la corteza terrestre. Los análisis de potencial redox muestran que se tiene un estado anaerobio en la mayor parte del sitio. Derivado de lo anterior es importante realizar un estudio de movilidad de metales, por medio de una extracción secuencial, encontrado que la fase donde la concentración de los metales predomina es la que se encuentra anclada a silicatos, fase que es prácticamente inmóvil, sin embargo cerca de 1% de los metales tales como el plomo, se encuentra en la fase móvil, lo cual indica que dicho metal se ha estado moviendo hacia capaz mas bajas de la corteza terrestre y se encuentra biodisponible para los organismos vivos. El estudio realizado con las plantas mostró que en el sitio hay plantas que no muestran propiedades hiperacumuladoras e incluso plantas que puedieran llamarse tolerantes o resistentes, ya que son capaces de sobrevivir a las condiciones adversas de los residuos y además no introducen los metales tóxicos a su biomasa, razón por la cual el presente estudio puede servir como inicio de una estrategia de fitoestabilización de zonas contaminadas y utilizar plantas como Sporobolus airoides y Cortaderia selloana, para desarrollar una estrategia de contención, ya que muestras factores de biodisponibilidad y factores de traslocación por debajo de 0.2. Los resultados de este proyecto de investigación señalaron la importancia de considerar las características fisicoquímicas durante la evaluación del comportamiento de los metales en la zona, de igual forma el análisis de los metales, mostró que zonas similares no pueden ser tratadas simplemente como desecho industrial y posterior a ello reutilizarlo como zonas de recreación, sino que se debe de poner atención ya que son sitios que pueden contaminar mantos acuíferos importantes para el flujo de agua en la población. Derivado de la movilidad que presentan los metales a largo plazo se debe generar una estrategia de remediación que no sea tan costosa económicamente y que ha largo plazo los metales se mantengan estáticos evitando su dispersión.

Mining is an economic activity that has driven the development of many countries, Mexico is not the exception and Zacatecas, is one of the federal entities that has received the greatest impact from both economic and environmental mining, since over a hundred years waste disposal sites of mining waste have been left unchecked, which are now very close sites or even part of the urbanization causing interaction with living organisms and humans, generating health complications. Therefore, it is relevant to study these sites, to generate a strategy that allows the containment in the distribution of the present pollutants. The analysis carried out on mining waste at the El Bote mine in Zacatecas, which has been abandoned for more than 300 years, shows that they are mainly inorganic in character, do not have the capacity to retain quantities of water, contain little amounts of phosphorus, nitrogen (total , ammoniacal) with low content of organic matter, which causes an adverse environment to predominate for the development of any living organism, however on the site, plants have been found that have been adapted and that could be used as a tool for a strategy of phytostabilization. It has been found concentrations of toxic metals that exceed the national and international regulations of: lead, arsenic, zinc, iron, which makes these mining wastes highly toxic and generators of pollution. This contamination can be distributed through the trophic chain through the plants and animals found at the site, by means of wind, rainwater and leaching. The physicochemical characterization of the wastes showed that the pH of the zone ranges from 7.0 to 8.5, causing this characteristic to be an important factor of metal mobility towards innermost layers of the earth's crust. The redox potential analyzes show that there is an anaerobic state in most of the site. Derived from the above, it is important to carry out a study of metal mobility, by means of a sequential extraction, found that the phase where the concentration of metals predominates is that which is anchored to silicates, a phase that is practically immobile, nevertheless near of 1% of metals such as lead, is in the mobile phase, which indicates that this metal has been moving towards lower able of the earth's crust and is bioavailable to living organisms. The study carried out with the plants showed that there are plants on the site that do not show hyperaccumulating properties and even plants that could be called tolerant or resistant, since they are able to survive the adverse conditions of the waste and also do not introduce the toxic metals to their biomass, which is why the present study can serve as the start of a phytostabilization strategy for contaminated areas and use plants such as Sporobolus airoides and Cortaderia selloana to develop a containment strategy, since they show bioavailability factors and translocation factors below of 0.2. The results of this research project pointed out the importance of considering the physicochemical characteristics during the evaluation of the behavior of metals in the area, similarly the analysis of metals, showed that similar areas can not be treated simply as industrial waste and subsequent to reuse it as recreation areas, but attention must be paid because they are sites that can contaminate aquifers important for the flow of water in the population. Derived from the mobility that metals present in the long term, a remediation strategy must be generated that is not so economically costly and that in the long term the metals remain static, avoiding their dispersion.