Seguimiento de la calidad química de sedimentos y un tecnosol con Atriplex atacamensis producto de un derrame de relaves mineros en la Zona Central, Chile

Abstract

En abril de 2016 ocurrió un derrame accidental de relaves mineros (CODELCO DAND) de aproximadamente 500 m3 en los esteros El Cobre y Chacabuco, localizados en la Región Metropolitana de Chile. Como primera medida de manejo se realizó un retiro físico de los relaves mineros identificados visualmente, generando una condición química previa y posterior a la limpieza de los esteros impactados. El objetivo del estudio fue evaluar las propiedades químicas de los sedimentos de los esteros impactados por el derrame antes y después de las operaciones de limpieza. La metodología consistió en determinar el Factor de Enriquecimiento (FE), Factor de Contaminación (FC), el Índice de geoacumulación (Igeo) y Código de Evaluación de Riesgos (RAC) para los elementos cobre y azufre, en los sedimentos en etapa de pre y post limpieza. Para ello se muestrearon 40 sitios distribuidos en ambos esteros. Los resultados indican que en el monitoreo de pre limpieza, los sedimentos (pH: 7,6; CE: 57 μS cm-1; Cu total: 932 mg kg-1; Cu disponible: 6,38 mg kg-1; S disponible: 88,0 mg kg-1) en relación a los niveles background o referencia de la zona (pH: 7,7; CE: 58 μS cm-1; Cu total: 202 mg kg-1, Cu disponible: 6,00 mg kg-1; S disponible: 58,4 mg kg-1) en sectores puntuales superó el valor crítico de FE > 3 para los niveles totales de Cu, interpretándose como contaminación por acción antrópica de acuerdo al FC y el Igeo. El S presentó un enriquecimiento menor (FE < 3). Los resultados en etapa post limpieza indican que los sedimentos (pH: 7,4; CE: 45 μS cm-1; Cu total: 349 mg kg-1; Cu disponible: 3,98 mg kg-1; S disponible: 49,6 mg kg-1), presentaron concentraciones de Cu y S similares a los niveles de referencia de la zona en la mayoría de los sectores analizados, no superando el valor crítico de FE y permitiendo reducir la contaminación en ambos esteros según FC e Igeo. El RAC (< 1 %) indicó no presentar riesgo exceptuando un punto de muestreo en etapa post limpieza, pero con un nivel promedio menor respecto al nivel de referencia. La principal conclusión del estudio es que la remoción física de los relaves mineros y la ocurrencia de precipitaciones durante la etapa de post limpieza disminuyeron la concentración de Cu y S en los sedimentos, lo cual determinó la categorización de los sedimentos de los esteros El Cobre y Chacabuco como no contaminados.

An accidental spill of mine tailings (CODELCO-Andina Division) of approximately 500 m3 occurred on April 2016 in the El Cobre and Chacabuco streams, located in the Metropolitan Region, Chile. As a first management measure, a physical removal of the visually identified mine tailings was performed, generating a chemical condition prior and after cleaning the impacted streams. Objective of the study was to evaluate some chemical properties of sediments at both streams impacted before and after cleaning operations. Methodology consisted in determining the Enrichment Factor (EF), the Contamination Factor (CF), the Geoaccumulation Index (Igeo) and the Risk Assessment Code (RAC) for copper (Cu) and sulfur (S), in sediments at pre and post cleaning stage. For this, 40 sites distributed in both streams were sampled. Our results indicated in the pre-cleaning monitoring of sediments (pH:7.6; EC:57 μS cm-1; Total Cu: 932 mg kg-1, available Cu: 6.38 mg kg-1; available S: 88.0 mg kg-1) in relation to background levels in the area (pH: 7,7; EC: 58 μS cm-1; total Cu: 202 mg kg-1; available Cu: 6,00 mg kg-1; available S: 58,4 mg kg-1) in some sites exceeded the critical value of EF (> 3) for total Cu levels, interpreting as contamination by anthropic action according to the CF and Igeo. A low enrichment (EF < 3) was observed for S and in the post cleaning stage sediments (pH: 7,4; EC: 45 μS cm-1; total Cu: 349 mg kg-1; available Cu: 3,98 mg kg-1; available S: 49, 6 mg kg-1), showed variations of Cu and S similar to the background levels of the area in most of the sectors analyzed, not exceeding the critical value of EF and reducing contamination in both streams according to CF and Igeo. The RAC (< 1 %) indicated no risk except for a sampling point in the post cleaning stage, but with a lower average level than the reference level. Main conclusions indicate that physical removal of mine tailings and occurrence of precipitation during post cleaning stage decreased Cu and S concentrations at sediments, which determined a categorization of sediments of the El Cobre and Chacabuco streams as uncontaminated.