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Mejora de la eficiencia y de la competitividad de la economía argentina INTI - Unión Europea SEGEMAR - INTEMIN Taller

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Mejora de la eficiencia y de la competitividad de la economía argentina

INTI - Unión Europea

SEGEMAR - INTEMIN

Taller

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Implicaciones ambientales de la extracción de rocas y minerales no metalíferos3-Monitoreo

J.L. Fernández Turiel

Buenos Aires, 22-24 de agosto de 2005

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Índice

Consideraciones generales Tareas más comunes

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Consideraciones generales

El monitoreo se diseña atendiendo a la fase del ciclo de la vida de la actividad:

monitoreo ex-ante: se realiza a fin de obtener las líneas ambientales base.

monitoreo en continuo: se realiza durante la fase operativa de la explotación.

monitoreo ex-post: se utiliza para el seguimiento del cierre de la actividad.

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Metodología

fasediseño

CL

IEN

TE

sati

sfac

ció

n

operación producto

ME

DIO

NA

TU

RA

L

fasecierre

fase operativarecu

rso

geo

lóg

ico MONITOREO

ex-ante

continuo

ex-post

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Consideraciones generales

Objetivo:obtener una serie de indicadores que permitan

controlar la evolución de la actividad extractiva en relación con sus potenciales implicaciones ambientales.

El perfil del monitoreo varía de acuerdo a los compartimentos ambientalmente afectados:Agua, aire, paisaje, etc.

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Consideraciones generales

Aseguramiento de la calidad

Métodos conformes a normas internacionales o nacionales que garanticen:

el suministro de información de calidad

comparabilidad científica.

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Consideraciones generales

Aseguramiento de la calidad Entidades de normalización

Organización Internacional de Normalización (International Organization for Standardization, ISO), con sede en Ginebra (Suiza).

Comité Europeo de Normalización (CEN) para normas europeas (EN) con sede en Bruselas, que actúa en coordinación con ISO, por lo que las normativas de ambos organismos son similares.

Entidades nacionales AENOR (Asociación Española de Normalización y Certificación) en España (normas UNE) o AFNOR en Francia.

Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (USEPA). Para aguas: manual «Standard methods for the examination of water

and wastewater» (APHA-AWWA-WEF).

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Tareas más comunes

muestreo ensayos geotécnicos análisis mineralógicos análisis químicos ensayos de acidez y neutralización partición elemental (extracción secuencial) ensayos de lixiviación análisis de imágenes del terreno (evolución temporal)

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Muestreo

El objetivo del muestreo es disponer de una parte representativa del material que se desea controlar, de forma que sea transportable y manejable a escala de laboratorio.

El tamaño y características de la muestra deben ser seleccionados de forma que el material original esté fielmente representado.

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Muestreo

Protocolo de calidad que asegure que la muestra es conservadas hasta llegar al laboratorio.

Este protocolo permite que la muestra sea tratada individualmente en función de:Matriz factores que influyen sobre ellaparámetros que deban determinarse.

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Muestreo

Los protocolos de conservación deben ser cuidadosamente determinados entre los responsables del muestreo y los responsables de los laboratorios afectados.

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Muestreo

Existe una normativa muy completa sobre métodos de muestreo

Se recomienda la aplicación siempre de la normativa legal vigente en el territorio en el que se aplique.

En el caso de que no la hubiera se puede recurrir a bibliografía específica para que los responsables de los muestreos puedan determinar los procedimientos más adecuados a sus necesidades.

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Muestreo

Cuando las muestras tienen o pueden llegar a tener efectos legales la persona que realice el muestreo conviene que haya sido autorizada para realizar tal función por la autoridad competente.

El agente muestreador debe recibir la capacitación necesaria ya ante cualquier duda asesorarse con los expertos oportunos.

Es básica la coordinación entre los diferentes profesionales implicados. No debe olvidarse el carácter multidisciplinario de los estudios ambientales.

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Muestreo - metodología

Definición de objetivos Planificación del muestreo (1)

localización de los puntos de muestreo frecuencia del muestreo matrices a muestrear preferencias en el caso de existir limitaciones método de muestreo número de muestras tipo de muestras a tomar cantidad de muestra a tomar material específico de muestreo

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Equipos de muestreo - aguas

“Bailer” para el muestreo de aguas subterráneas en piezómetros

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Equipos de muestreo - aguas

Botella hidrográfica Ruttner para el muestreo de aguas profundas

Fuente: Andreu Moliner y Camacho González (2003). Recomendaciones para la toma de muestras de agua, biota y sedimentos en humedales Ramsar.

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Equipos de muestreo - aguas

Sistema de filtrado in situ

Fuente: Andreu Moliner y Camacho González (2003). Recomendaciones para la toma de muestras de agua, biota y sedimentos en humedales Ramsar.

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Equipos de muestreo - aguas

Conservación de muestras

Fuente: Andreu Moliner y Camacho González (2003). Recomendaciones para la toma de muestras de agua, biota y sedimentos en humedales Ramsar.

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Equipos de muestreo - sedimentos

Muestreador de sedimentosPerfiles verticales

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Equipos de muestreo - sedimentos

Muestreador tipo draga

Fuente: Andreu Moliner y Camacho González (2003). Recomendaciones para la toma de muestras de agua, biota y sedimentos en humedales Ramsar.

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Equipos de muestreo - biota

Manga para plancton

Fuente: Andreu Moliner y Camacho González (2003). Recomendaciones para la toma de muestras de agua, biota y sedimentos en humedales Ramsar.

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Muestreo - metodología

Planificación del muestreo (2) envases determinaciones a realizar in situ métodos de conservación sistemas de transporte medidas de seguridad control de calidad niveles de sensibilidad requeridos en los análisis codificación e información necesaria sobre las muestras.

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Muestreo

Libros de registro y actas de inspección

Fuente: Andreu Moliner y Camacho González (2003). Recomendaciones para la toma de muestras de agua, biota y sedimentos en humedales Ramsar.

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Muestreo

Libros de registro y actas de inspección

Fuente: Andreu Moliner y Camacho González (2003). Recomendaciones para la toma de muestras de agua, biota y sedimentos en humedales Ramsar.

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Muestreo

Libros de registro y actas de inspección

Fuente: Andreu Moliner y Camacho González (2003). Recomendaciones para la toma de muestras de agua, biota y sedimentos en humedales Ramsar.

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Muestreo

Libros de registro y actas de inspección

Fuente: Andreu Moliner y Camacho González (2003). Recomendaciones para la toma de muestras de agua, biota y sedimentos en humedales Ramsar.

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Muestreo

Control de calidad La complejidad de la investigación de delitos

medioambientales exige un especial cuidado en la adquisición y gestión de la información relevante

Protocoloregistro de campo exhaustivocadena de custodia (puede incluir el precintado)

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Muestreo

Cadena de custodia Identificación del personal implicado en la

investigación Seguimiento documental de la toma de muestras

Documento interno: identificación que acompaña a la muestra

Registros de Custodia o Acompañamiento Actas de inspección

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Tareas más comunes

muestreo ensayos geotécnicos análisis mineralógicos análisis químicos ensayos de acidez y neutralización partición elemental (extracción secuencial) ensayos de lixiviación análisis de imágenes del terreno (evolución temporal)

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Ensayos geotécnicos

Se aplican sobre todo a la estabilidad de estructuras de residuos y diques de colas.

Ensayos genéricos: densidad, distribución de tamaño de grano, humedad, límites de plasticidad, etc.

Ensayos específicos: desecación, permeabilidad, consolidación,…

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Tareas más comunes

muestreo ensayos geotécnicos análisis mineralógicos análisis químicos ensayos de acidez y neutralización partición elemental (extracción secuencial) ensayos de lixiviación análisis de imágenes del terreno (evolución temporal)

Page 33: Mejora de la eficiencia y de la competitividad de la economía argentina INTI - Unión Europea SEGEMAR - INTEMIN Taller.

Ensayos mineralógicos

difracción de rayos X microscopía óptica

luz transmitida luz reflejada

microscopía electrónica de barrido microsonda electrónica

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Tareas más comunes

muestreo ensayos geotécnicos análisis mineralógicos análisis químicos ensayos de acidez y neutralización partición elemental (extracción secuencial) ensayos de lixiviación análisis de imágenes del terreno (evolución temporal)

Page 35: Mejora de la eficiencia y de la competitividad de la economía argentina INTI - Unión Europea SEGEMAR - INTEMIN Taller.

Análisis químicos

Roca total / Fases minerales / Agua / Mat, particulado elementos mayoritarios elementos trazas potencialmente tóxicos. Esta información pueder

ser necesario obtenerla sólo de ciertas fases minerales. Técnicas habitualmente utilizadas

fluorescencia de rayos X (FRX) espectrometría de absorción atómica (AAS) espectrometría de emisión óptica con fuente de plasma acoplada

por inducción (ICP-OES) espectrometría de masas con fuente de plasma acoplado por

inducción (ICP-MS).

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Análisis químicos - comparativa

ICP-MS

ICP-OES

AAS (llama)

GFAAS

Límites de detección

Excelente para la mayoría

Muy bueno para la mayoría

Muy bueno para algunos

Excelente para algunos

Rapidez

Todos los elementos / 5 min

5-30 elementos / min

1 elemento / 15 s

1 elemento / 4 min

Rango dinámico lineal

108

105

103

102

Precisión (10')

1-3 %

0.3-2 %

0.1-1%

1-5 %

Precisión (4 h)

< 5 %

< 5 %

Interferencias espectroscópicas

pocas

comunes

escasas

pocas

Interferencias no espectroscópicas

mínimas

mínimas

algunas

mínimas

Sólidos disueltos (máx)

0.1-0.4 %

2 -25 %

0.5 - 3 %

> 25 %

Nº Elementos

> 75

> 73

> 68

> 50

Análisis semicuantitativo

no

no

Análisis isotópico

no

no

no

Dificultad operativa

baja

baja

baja

baja

Coste operativo

medio

alto

bajo

medio

Inversión

muy alta

alta

baja

media/alta

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Tareas más comunes

muestreo ensayos geotécnicos análisis mineralógicos análisis químicos ensayos de acidez y neutralización partición elemental (extracción secuencial) ensayos de lixiviación análisis de imágenes del terreno (evolución temporal)

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Ensayos de acidez y neutralización

Ensayos de bajo coste Determinan

la capacidad de acidificación de residuoscomportamiento frente a la neutralización

Prevención de drenajes ácidos

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Tareas más comunes

muestreo ensayos geotécnicos análisis mineralógicos análisis químicos ensayos de acidez y neutralización partición elemental (extracción secuencial) ensayos de lixiviación análisis de imágenes del terreno (evolución temporal)

Page 40: Mejora de la eficiencia y de la competitividad de la economía argentina INTI - Unión Europea SEGEMAR - INTEMIN Taller.

Partición elemental (extrac. sec.)

Los protocolos de extracción secuencial se utilizan para caracterizar la especiación química de metales

Proporcionan información acerca de:modo de ocurrencia de los elementos trazasmovilidad de los elementos trazas

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Partición elemental (extrac. sec.)

Partición Medio de extracción (ej.)

Soluble 0.25 g muestra + 25 ml agua

Iones intercambiables Acetato sódico

Carbonatos Ácido acético

Óxidos de Fe-Mn HCl

Sulfuros HNO3

Silicatos HF+HClO4+HNO3

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Ensayos de extracción secuencial

Q, cuarzoM, mullitaS, espinelas FeH. HematitesA, anhidritaL, calE, etringita

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Ensayos de extracción secuencial

Ejemplo de ensayo de extracción secuencial

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Tareas más comunes

muestreo ensayos geotécnicos análisis mineralógicos análisis químicos ensayos de acidez y neutralización partición elemental (extracción secuencial) ensayos de lixiviación análisis de imágenes del terreno (evolución temporal)

Page 45: Mejora de la eficiencia y de la competitividad de la economía argentina INTI - Unión Europea SEGEMAR - INTEMIN Taller.

Ensayos de lixiviación

Sirven para simular el comportamiento de residuos frente a la meteorización de forma que se pueda predecir la liberación de elementos trazas potencialmente tóxicos.

ensayos de extracción con un volumen fijo de lixiviante

ensayos de extracción dinámicos en los que el fluido lixiviante se renueva a lo largo del ensayo

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Tareas más comunes

muestreo ensayos geotécnicos análisis mineralógicos análisis químicos ensayos de acidez y neutralización partición elemental (extracción secuencial) ensayos de lixiviación análisis de imágenes del terreno (evolución temporal)

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LAND USE AND LAND COVER CLASSIFICATIONAS PONTES COAL MINE - 1984

11

0 2 4 km Landsat 5 - TM - Bands 1-2-3-4-5-708/09/1984

Stepwise Linear Supervised Classification

LEGEND

Pasture, grassland and crop

Shrubland

Deciduous-mixed forest

Perennial forest

Barren Soil outside mine

Barren soil: clay

Barren soil:coal covered area

Barren soil: slate

Water: sea and reservoir

Water: mine clear water

Water: mine turbid water

Burnt area

Unclassified

N

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LAND USE AND LAND COVER CLASSIFICATIONAS PONTES COAL MINE - 1997

Landsat 5 - TM - Bands 1-2-3-4-5-705/04/1997

Stepwise Linear Supervised Classification

LEGEND

Pasture, grassland and crop

Shrubland

Deciduous-mixed forest

Perennial forest

Barren Soil outside mine

Barren soil: clay

Barren soil:coal covered area

Barren soil: slate

Water: sea and reservoir

Water: mine clear water

Water: mine turbid water

Burnt area

Unclassified

N1

1

0 2 4 km

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INTI - Unión Europea

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