Identificación de suelos contaminados por minería en Caylloma, Arequipa referente a estudios geoquímicos y estándares de calidad ambiental

Abstract

Las actividades mineras son consideradas como una de las actividades humanas que generan los más fuertes impactos al ambiente, uno de los componentes ambientales que toma gran importancia en estas actividades es el componente suelo, no obstante, por mucho tiempo se ha prescindido de normativa nacional que fiscalice estos efectos contaminantes al suelo, en respuesta a ello en el año 2013 se promulga el D. S. N° 002-2013-MINAM para la aprobación de los Estándares de Calidad Ambiental (ECA) para suelo y en consecuencia se publican mediante R. M. N° 085-2014-MINAM las Guías para Muestreo de Suelos, y Guías para la Elaboración de los Planes de Descontaminación. El presente estudio busca identificar suelo contaminado por minería mediante la aplicación de la metodología descrita en las guías mencionadas y mediante otros estudios geoquímicos complementarios. El lugar de estudio escogido fue la provincia de Caylloma en el departamento de Arequipa por ser una zona altamente minera. Para ello se determinaron dos áreas de estudio, en cada una se identificaron Áreas de Potencial Interés (API), se realizaron muestreos de identificación dentro de estas API y muestreos de nivel de fondo en zonas similares (similares aspectos geológicos, geográficos, cobertura vegetal, tipos de suelo) pero sin la influencia de actividades mineras. En primer lugar se compararon los resultados con los ECA para suelo, en donde se obtuvo que el Arsénico se encontraba superando el estándar, seguidamente se procedió a comparar los resultados con los niveles de fondo, de lo cual se observó que los valores registrados eran similares, dando la conclusión que las altas concentraciones de Arsénico en los suelos de la zona tenían un origen natural. Complementariamente se procedió a cuantificar los Soil Quality Index (Índices de calidad de suelo) para determinar la calidad ambiental espacial, de lo cual se obtuvo que las áreas de estudio y los niveles de fondo presentaban índices de calidad similares, por lo que la calidad ambiental del suelo no se veía afectada. Asimismo se realizaron análisis de correlación mediante una matriz de Spearman, de lo que se observó que el número de correlaciones existentes en las áreas de estudio eran superiores a las encontradas en los niveles de fondo. Posteriormente se utilizaron estas matrices para realizar un Análisis de Componentes Principales (ACP) del cual se observaron que en las áreas de estudio existían factores que tenían alta correlación positiva con los metales asociados a la minería por lo que el origen de estos metales podría ser las actividades mineras circundantes. Finalmente se realizó un análisis de Índice de Geoacumulación (Igeo) en las áreas de estudio y en los niveles de fondo, de lo cual se obtuvo que el Arsénico en todos los casos tenía un índice similar, lo cual confirma la aseveración que el origen del Arsénico es natural, adicionalmente se obtuvo que en el área de estudio 1, los metales Cadmio, Plata y Zinc se encontraban más geoacumulados en comparación a los niveles de fondo, lo que evidenciaría un grado de perturbación. Como conclusión final se determinó que los sitios analizados en el área de estudio 1 presentan perturbaciones por parte de las actividades mineras, no obstante en términos de calidad ambiental de suelos no se registra un daño considerable que afecte la calidad total del suelo

The mining activities are considered to those of the human activities that generate the strongest impacts to the environment, one of the environmental components that takes the great importance in these activities is the soil component, however, for a long time the National legislation that controls these polluting effects on the soil has been dispensed, in response to this, in 2013, the D. S. N° 002 -2013-MINAM was promulgated for the approval of the Environmental Quality Standards (ECA) for the soil and, consequently, was published the Guidelines for Sampling Soils, and Guidelines for the Elaboration of Decontamination Plans through R. M. N° 085-2014 -MINAM. The present study seeks to identify soil contaminated by mining by applying the methodology described in this guides and through other complementary geochemical studies. The place of study chosen was the province of Caylloma in the department of Arequipa for being a highly mining area. For this purpose, two study areas were determined, in each of them were identify Areas of Potential Interest (API) identification samples were taken in these APIs and samples of the background level were taken in similar areas (geological aspects, geographical aspects, coverage vegetable, soil types) but without the influence of mining activities. Firstly, the results was compared with the ECA for the soil, where it was obtained that the Arsenic is exceeding the standard, then the results was compared with the background levels, concluding that the high levels of arsenic in the soils of the area had a natural origin. Complementarily, it proceeded to quantify Soil Quality Index to determine the environmental quality of the space, from which it was obtained that the study areas and the background levels presented similar quality indexes, so that the environmental quality of the soil was not affected. Also, a correlation analysis was carried out by a Spearman matrix, from which it is said that the number of correlations existing in the study areas was higher than those found in the background levels. Later, these matrices were used to perform a principal component analysis (ACP) from which it was observed that in the study areas existing factors that had a high positive correlation with the metals associated with mining, so the origin of these metals could be the surrounding mining activities Finally, an analysis of the Geoaccumulation Index (Igeo) was carried out in the study areas and in the background levels, from which it was obtained, that the Arsenic in all cases, it had a similar index, which confirms the assertion that the origin of arsenic is natural, additionally, in the study area 1, the metals Cadmium, Silver and Zinc were found to be more geoaccumulated compared to the background levels, which would show a degree of disturbance. As a final conclusion it was determined that the sites analyzed in the study area 1 were disturbed by the mining activities, however, there is not in terms of environmental quality of soils there a significant damage that affects the total quality of the soil.