Origen y procesos hidrogeoquímicos de los recursos hídricos en la cuenca del río Cuncumén

Abstract

En Chile el alto desarrollo de la minería y los efectos secundarios que tiene la operación de una mina sobre el medio ambiente son considerables, por lo que su correcto monitoreo es de vital importancia (Maksaev, 2001). El monitoreo del agua considera una serie de parámetros físico-químicos, (INN, 1987) a partir de los cuales es posible identificar anomalías de concentración, sin embargo, utilizar isótopos ambientales permite además realizar identificaciones del origen de las aguas. (IAEA, 2007) La cuenca del río Cuncumén, provincia del Choapa, Chile, alberga una parte de la operación de Minera Los Pelambres: el rajo de la mina y el tranque de relaves los Quillayes. En los monitoreos ambientales de las aguas en la cuenca, desde 2002 hasta la actualidad, se han observado aumentos en las concentraciones de sulfatos en los pozos aguas abajo del tranque de relaves. A partir de la campaña de muestreo realizada en noviembre de 2016, donde se muestrearon aguas superficiales y subterráneas y se consideraron 16 parámetros; T, pH, conductividad, elementos mayores, silicio e isótopos del agua y de sulfato, se pudo verificar el aumento de concentraciones de sulfatos (1500-2000 ppm) en la zona tranque de relaves y en los pozos ubicados aguas debajo de la zona tranque. Según la caracterización hidrogeoquímica realizada a través de: diagramas piper, stiff y binarios, cálculo de las razones iónicas y de los índices de saturación, se pudo identificar la mezcla de aguas: agua relave-agua subterránea en la zona bajo el tranque, indicador de la influencia del depósito de relaves sobre los recursos hídricos subterráneos. Posteriormente, con el uso de los isótopos δ18O-δ2H de la molécula del agua, se determinó el origen de las aguas presentes en la mezcla, identificándose dos miembros extremos: uno más liviano, las aguas superficiales aguas arriba del tranque de relave, y uno más pesado, el agua evaporada de la piscina de aguas claras. Los pozos aguas abajo del tranque se ubican entre ambos extremos, indicando que su origen es principalmente una mezcla entre los ingresos aguas arriba del tranque y la misma agua del tranque de relaves. Finalmente, con los isótopos δ 18O- δ 34S de la molécula de sulfato disuelto en el agua, se pudo determinar que el origen de los sulfatos en las aguas subterráneas y superficiales aguas abajo del tranque de relaves corresponde a una mezcla entre: los sulfatos de la oxidación de sulfuros y de los sulfatos de la disolución de yeso. Sin embargo, no se pudo determinar el porcentaje de cada uno de estos extremos en la mezcla, ya que representa una foto del momento de muestreo y no la variabilidad estacional y temporal a la que está afecta.