Evaluación de la contaminación por arsénico y metales pesados en el distrito minero Fresnillo (Zacatecas, México)

Abstract

La minería ha desempeñado un papel importante en el progreso de la humanidad y contribuyendo en el crecimiento económico actual, sin embargo, también se considera una actividad que ocasiona graves daños ambientales. Uno de los impactos más importantes de la minería es la generación de grandes cantidades de residuos mineros, que pueden contener elevadas concentraciones de elementos potencialmente tóxicos (EPT), como son arsénico, plomo, mercurio, cobre, zinc, cadmio, entre otros. Cuando no existen las medidas de control y prevención adecuadas, estos residuos pueden dispersarse hacia el medio circundante generando riesgos de contaminación hacia otros medios ambientales. En la antigüedad las compañías mineras carecían de programas de prevención de los impactos ambientales de sus actividades, por lo que en la actualidad es común encontrar sitios mineros contaminados por EPT, situación que se agrava en aquellos considerados como históricos, donde se pueden presentar severos riesgos ambientales y para la salud desapercibidos por no existir en la actualidad evidencias físicas de las actividades extractivas que ocurrieron en el pasado. Este se considero el caso del Distrito Minero Fresnillo (Zacatecas, México) donde se ha desarrollado la actividad minera desde hace más de 450 años, sobresaliendo como unos de los sitios productores de plata más importantes en el mundo, en parte debido a la aplicación del método de beneficio de patio, donde se utilizaron grandes cantidades de mercurio. En la actualidad, en el sitito no existen claras evidencias de las operaciones metalúrgicas históricas, sin embargo, considerando que los potenciales impactos por contaminación de éstas podrían persistir y representar graves riesgos para la salud y el ambiente, en este trabajo se estableció como objetivo evaluar la contaminación por EPT, incluido el mercurio, en suelo, sedimento y agua superficial en el Distrito Minero Fresnillo. La metodología utilizada en la presente investigación consistió en: 1) describir el sistema ambiental y los antecedentes históricos del sitio con la ayuda de la revisión bibliográfica y una visita de reconocimiento; 2) delimitar el área de estudio y realizar un plan de muestreo; 3) realizar el muestreo ambiental y análisis químico de 222 muestras de suelo superficial, 17 de sedimentos y 25 de agua superficial; 5) evaluar la movilidad y bioaccesibilidad de EPT en muestras de suelo superficial; y 6) el análisis estadístico y generación del sistema de información geográfica (SIG).Los resultados obtenidos confirmaron afectaciones a la calidad de los medios muestreados y analizados, demostrando la presencia de concentraciones que superaron los criterios o valores de referencia que establece la normativa nacional correspondiente. Los EPT de mayor preocupación son Pb y As, y Hg. Las principales fuentes de contaminación identificadas fueron depósitos de residuos (históricos y recientes) no controlados, que se han dispersado al entorno principalmente por dos mecanismos claramente identificados: transporte hídrico a través de escorrentías intermitentes, y transporte eólico preferentemente por los vientos dominantes de la temporada seca. Con respecto a las fuentes de contaminación, los resultados indican elevadas concentraciones de EPT en los sitios donde se ubicaron las haciendas de beneficio por amalgamación. Otras potenciales fuentes podrían contribuir en las concentraciones registradas, que se relacionan a la presencia de anomalías geoquímicas naturales por influencia de las mineralizaciones. Las consecuencias de mayor preocupación por la contaminación de EPT se relacionan con la contaminación de extensas áreas de suelos rurales (áreas forestales y agrícolas) y urbanos, la capacidad de varios As, Hg, Pb y Cd para transferirse del suelo a la fase acuosa en contacto con agua de lluvia simulada, elevadas concentraciones de As, Pb y Hg en agua superficial de tanques de almacenamiento, y las elevadas fracciones bioaccesibles de Pb registradas en suelo urbano. Por lo tanto, se presentan escenarios de graves riesgos para la salud debido a la potencial exposición de la población a mezclas de contaminantes por múltiples rutas; pero también se advierten serios riesgos ambientales relacionados principalmente a la afectación de los recursos hídricos.