¿Cuánto tardan las filtraciones de botaderos en llegar a cuerpos de agua?

Los botaderos mineros contienen minerales en cantidades considerables. Estos minerales sufren meteorización por efecto de la precipitación, se pueden acidificar y son transportados como filtraciones a las partes más bajas de los botaderos para luego interactuar con el régimen de aguas subterráneas.

Este artículo muestra cuales son las principales características del flujo de estas filtraciones y cuales son los tiempos relacionados a su descarga en los bofedales y cursos de agua.

Esquema de un botadero, trayectoria de filtraciones y cursos de agua. Modelo de cuencas andinas modelado con MODFLOW y MODPATH.

Esquema de un botadero, trayectoria de filtraciones y cursos de agua. Modelo de cuencas andinas modelado con MODFLOW y MODPATH.

 

Las filtraciones y el régimen de aguas subterráneas

Es importante definir las condiciones de agua subterránea en la zona de influencia del botadero. Las filtraciones de los botaderos con bajo pH y metales en solucion se infiltran desde las partes altas del botadero hasta la interfase botadero/suelo.

Dependiendo de las condiciones en la interfase botadero/suelo se podrá acumular filtraciones y generar unos "manantiales" (que no son manantiales stricto sensu) al pie de los botaderos. Estos manantiales no están relacionados al cuerpo de aguas subterráneas, sino a la sobresaturación del material en la interfase botadero suelo.

Luego, los lixiviados que lograron infiltrarse en la zona de suelo seguirán su trayectoria a través de la zona no saturada hasta llegar a la napa. Es aquí donde las filtraciones se vuelven recarga a las aguas subterráneas y de allí siguen su curso a través del régimen saturado.

 

La dinámica del flujo de aguas subterráneas y las filtraciones

Al llegar los lixiviados a las aguas subterráneas sufrirán cambios en su química, probablemente asociado a aumentos de pH, reducción del Oxígeno Disuelto, aumento de los Sólidos Totales Disueltos entre otros.

Los lixiviados al entrar dentro de las aguas subterráneas también se verán afectadas por procesos de advección, dispersión, adsorción, complejización, decaimiento, entre otros.

Son una serie de procesos que le pueden pasar a los contaminantes tanto en la zona no saturada como en el régimen de aguas subterráneas determinando la calidad del agua que descarga a los cuerpos de agua y bofedales. Aplicaciones de modelamiento numérico de flujo, transporte y reacción son importantes para entender la calidad del agua y poder pronosticar los impactos.

 

Enfocandonos en la dinámica de filtraciones

Viendo el tema de la trayectoria de filtraciones, en un enfoque netamente advectivo. Las filtraciones tendrán un comportamiento en función de su elevación y su cercanía a los cursos de agua.

Para evaluar esto hemos dividido el botadero en tres partes como se puede ver en la figura:

La parte baja está mas cercana a los cursos de agua. Las mayoría de filtraciones en esta parte demoran hasta 3 años en llegar a los cursos de agua. Estas filtraciones son más someras teniendo una profundidad máxima de 50 metros debajo de la superficie. Estas filtraciones, si bien son más rápidas son a su vez más fáciles de capturar en zanjas de infiltración.

La parte media tiene filtraciones que se demoran hasta 10 años (en promedio 166% mas que las filtraciones de la parte baja). Estas filtraciones también se caracterizan por una mayor profundidad llegando a 169 metros debajo de la superficie.

Las filtraciones de la parte demoran hasta 45 años en llegar a los curso de agua y llegan a profundidades hasta de 333 metros.

 

Acerca de los resultados

Los datos mostrados son parte de un modelo regional en Cajamarca calibrado con 105 piezómetros y 4 estaciones de flujo base. El modelo fue construido en MODFLOW y las infiltraciones fueron simuladas con MODPATH.

 

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Posted on November 6, 2015 and filed under Hidrogeología, Medio ambiente.