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Mejora de la eficiencia y de la competitividad de la economía argentina INTI - Unión Europea...
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Mejora de la eficiencia y de la competitividad de la economía argentina
INTI - Unión Europea
SEGEMAR - INTEMIN
Taller
Implicaciones ambientales de la extracción de rocas y minerales no metalíferos3-Monitoreo
J.L. Fernández Turiel
Buenos Aires, 22-24 de agosto de 2005
Índice
Consideraciones generales Tareas más comunes
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.
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
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.
Consideraciones generales
Aseguramiento de la calidad
Métodos conformes a normas internacionales o nacionales que garanticen:
el suministro de información de calidad
comparabilidad científica.
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).
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)
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.
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.
Muestreo
Los protocolos de conservación deben ser cuidadosamente determinados entre los responsables del muestreo y los responsables de los laboratorios afectados.
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.
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.
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
Equipos de muestreo - aguas
“Bailer” para el muestreo de aguas subterráneas en piezómetros
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.
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.
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.
Equipos de muestreo - sedimentos
Muestreador de sedimentosPerfiles verticales
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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)
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
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)
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,…
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)
Ensayos mineralógicos
difracción de rayos X microscopía óptica
luz transmitida luz reflejada
microscopía electrónica de barrido microsonda electrónica
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)
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).
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
sí
sí
no
no
Análisis isotópico
sí
no
no
no
Dificultad operativa
baja
baja
baja
baja
Coste operativo
medio
alto
bajo
medio
Inversión
muy alta
alta
baja
media/alta
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)
Ensayos de acidez y neutralización
Ensayos de bajo coste Determinan
la capacidad de acidificación de residuoscomportamiento frente a la neutralización
Prevención de drenajes ácidos
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)
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
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
Ensayos de extracción secuencial
Q, cuarzoM, mullitaS, espinelas FeH. HematitesA, anhidritaL, calE, etringita
Ensayos de extracción secuencial
Ejemplo de ensayo de extracción secuencial
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)
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
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)
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
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
Mejora de la eficiencia y de la competitividad de la economía argentina
INTI - Unión Europea
Taller