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Rev. Investig. Altoandin. 2013; Vol 15 Nro 2: 213- 224 213 a DOCENTE DE LA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA b FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA Y METALÚRGICA c UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO PUNO - PERÚ Artículo recibido: 22 de Mayo del 2012 Aceptado para publicación: 3 de Diciembre del 2013 ARTICULO ORIGINAL Rev. Investig. Altoandin. 2013; Vol 15 Nro 2: 213 - 224 Julio - Diciembre DETERMINACIÓN DE LOS METALES PESADOS EN LA LAGUNA CHOQUENE, QUILCAPUNCO – PUTINA – PUNO Ernesto Samuel Machacca Hancco abc RESUMEN El presente trabajo de investigación se ha efec- tuado en la mina Regina Palca 11, con el objeti- vo de determinar la concentración de los meta- les pesados y el grado de toxicidad en la Laguna Choquene Quilcapunco Putina. La metodolo- gía aplicada fue analítica experimental y des- criptiva de las tareas de investigación propuesta en el presente trabajo en los tres puntos de muestreo. El comportamiento geoquímico de los metales pesados (de arsénico, cobre, plomo, plata), en los diques de colas y escombros de la mina, que sus lixiviados son vertidos a la lagu- na; la oxidación de los minerales sulfurados (arsenopirita, galena, calcopirita, pirita), se encuentran al alcance del oxígeno; más por el contrario, por la disolución del agua de esco- rrentía de superficie, si son afectados en perio- dos de fuertes avenidas de precipitaciones plu- viales y periodos de sequía. El resultado de las investigaciones realizadas en la laguna y suelos actuales de la mina Regina Palca 11 sin ningún proceso de tratamiento de remediación; la con- centración de los metales pesados caracteriza- dos en la laguna y escombros; es cobre (0.40 – 0.08), arsénico (0.10 – 2.50), plomo (0.06 – 0.12), hierro (0.06 – 0.60) y plata (0.00 – 0.02) expresados ppm; las concentraciones anóma- las de cobre (24.5 ppm), plomo de 27.6 ppm, As (1400 ppm), minerales que son responsa- bles de generar el drenaje acido de mina, antes de la etapa de restauración. Palabra clave: Agua acida de mina – metales pesados – concentración DETERMINATION OF THE METALS WEIGHED AT THE LAKE CHOQUENE, QUILCAPUNCO – PUTINA – PUNO ABSTRACT The present work has been made in the mine Regina Palca 11, with the objective of deter- mine the concentration of the heavy metals and degree of toxicity at the little lake Choquene Quilcapunco Putina. The applied methodology was analytic experimental and descriptive of the investigation tasks proposed work presently in the six sampling points. The behavior geo-chemical of the heavy metals (arsenic, copper, lead, silver), in the dikes of lines and brashes of the mine Regina Palca 11, not still stays stable; the oxidation of the

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Rev. Investig. Altoandin. 2013; Vol 15 Nro 2: 213- 224 213

aDOCENTE DE LA

ESCUELAPROFESIONAL DEINGENIERÍAGEOLÓGICAb

FACULTAD DEINGENIERÍAGEOLÓGICA YMETALÚRGICAc

UNIVERSIDADNACIONAL DELALTIPLANO PUNO -PERÚ

Artículo recibido:22 de Mayo del 2012Aceptado para publicación:3 de Diciembre del 2013

ARTICULO ORIGINALRev. Investig. Altoandin. 2013; Vol 15 Nro 2: 213 - 224

Julio - Diciembre

DETERMINACIÓN DE LOS METALESPESADOS EN LA LAGUNA

CHOQUENE, QUILCAPUNCO –PUTINA – PUNO

Ernesto Samuel Machacca Hancco a b c

RESUMEN

El presente trabajo de investigación se ha efec-tuado en la mina Regina Palca 11, con el objeti-vo de determinar la concentración de los meta-les pesados y el grado de toxicidad en la LagunaChoquene Quilcapunco Putina. La metodolo-gía aplicada fue analítica experimental y des-criptiva de las tareas de investigación propuestaen el presente trabajo en los tres puntos demuestreo. El comportamiento geoquímico delos metales pesados (de arsénico, cobre, plomo,plata), en los diques de colas y escombros de lamina, que sus lixiviados son vertidos a la lagu-na; la oxidación de los minerales sulfurados(arsenopirita, galena, calcopirita, pirita), seencuentran al alcance del oxígeno; más por elcontrario, por la disolución del agua de esco-rrentía de superficie, si son afectados en perio-dos de fuertes avenidas de precipitaciones plu-viales y periodos de sequía. El resultado de lasinvestigaciones realizadas en la laguna y suelosactuales de la mina Regina Palca 11 sin ningúnproceso de tratamiento de remediación; la con-centración de los metales pesados caracteriza-dos en la laguna y escombros; es cobre (0.40 –0.08), arsénico (0.10 – 2.50), plomo (0.06 –0.12), hierro (0.06 – 0.60) y plata (0.00 – 0.02)

expresados ppm; las concentraciones anóma-las de cobre (24.5 ppm), plomo de 27.6 ppm,As (1400 ppm), minerales que son responsa-bles de generar el drenaje acido de mina, antesde la etapa de restauración.

Palabra clave: Agua acida de mina – metalespesados – concentración

DETERMINATION OF THE METALSWEIGHED AT THE LAKE

CHOQUENE, QUILCAPUNCO –PUTINA – PUNO

ABSTRACT

The present work has been made in the mineRegina Palca 11, with the objective of deter-mine the concentration of the heavy metalsand degree of toxicity at the little lakeChoquene Quilcapunco Putina. The appliedmethodology was analytic experimental anddescriptive of the investigation tasks proposedwork presently in the six sampling points. Thebehavior geo-chemical of the heavy metals(arsenic, copper, lead, silver), in the dikes oflines and brashes of the mine Regina Palca 11,not still stays stable; the oxidation of the

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sulfurated minerals (chalcocite, chalcopyrite,arsenopyrite, pyrite), they are not within reachof the oxygen; plus on the contrary, for thebreakup of the water if they are affected inperiods of strong avenues of pluvial precipita-tions and of Periods of drought. The result ofthe investigations accomplished at the littlelake and present-day grounds of The ReginaPalca mine 11 without no process of treatmentof remedy; The concentration of the heavymetals characterized in the brashes and thedikes line; it is copper (0.40 - 0.08), arsenic(0.10 - 2.5), lead (0.06 - 0.12), iron(0.06 - 0.60)and silver (0.00 - 0.02) expressed ppm; theanomalous concentrations of copper (24.5ppm), lead of 27.6 ppm, arsenic (1400 ppm),minerals that are responsible for generating thesour drainage of mine, before the restorationstage.

Key word: Acid water of mine – concentration– heavy metals

INTRODUCCIÓN

Las operaciones dentro de las excavacionessubterráneas se encuentran paralizadas actual-mente en la producción de concentrado detungsteno, cobre. Pero sin embargo los deshe-chos, escombros y relaves de las operacionesmineras se encuentran abandonados sin nin-gún proceso de remediación ambiental, ni tra-tamiento adecuado de estos pasivos; los cualesestán generando contaminación aguas debajode la cuenca, por la oxidación de los mineralessulfurados y la acumulación de elementosmenores en sólidos en suspension. Dichosefluentes llegan hasta la desembocadura del rio Quilcapunco; cuyas aguas drenan hacia la cuen-ca del Titicaca.

La ubicación de los pasivos ambientales mine-ros, y sobre todo de la ubicación del lugar delproblema ambiental ocasionado; ésta se ubicaen los 4,600 msnm, al norte de la laguna de esta-bilización de los efluentes líquidos de mina que

se han generaron por la lixiviación y disolución,próximo a las labores subterráneas; entre losmás riesgosos son los relaves abandonados olos diques de colas; los escombros abandona-dos y restos de obras civiles de la planta de tra-tamiento. La causa y efecto generados por losdiques de cola se encuentran ubicados aguasabajo de la laguna de estabilización de losefluentes mineros; la zona de bofedal de más de seis hectáreas, es prácticamente la cobertura devegetación es carbonizado, que queda, dentrode la Provincia de Putina, Distrito de Quilca-punco y en la Comunidad de Condoraque.

La toxicidad de un elemento o compuesto quí-mico tiene la capacidad de generar nuevos com-puestos por la disolución y oxidación de suscomponentes minerales sulfurados en presen-cias del oxígeno; solución que afectar adversa-mente alguna función biológica de la comuni-dad biótica de este sector de la Región de Puno.Los materiales o compuestos tóxicos no tienenorigen biológico, excepto el caso particular delas toxinas que son compuestos tóxicos biogé-nicos. Los contaminantes pueden abandonarun suelo por volatilización, disolución, lixivia-do o erosión, y pasar a los organismos cuandopueden ser asimilables (bioasimilables), lo quenormalmente ocurre cuando se encuentran enforma más o menos soluble. En concreto, laposibilidad de que un elemento (contaminanteo no) quede libre y pase a disolución en unsuelo se llama disponibilidad. La concentra-ción de los metales pesados en la mayoría de loscasos se encuentra por encima de los límitesmáximos permisibles en la Laguna Choquene.

El objetivo principal de la investigación estener presente, concentración de los metalespesados, la toxicidad y la caracterización, pro-piedades fisicoquímicas, en los lixiviados de residuos sólidos mineros, que proviene directa-mente de las colas abandonadas y labores sub-terráneas, que generan actualmente drenajeácido de mina; efluentes líquidos que se produ-cen en los diques de cola y escombros de la

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mina Palca 11; que sus vertidos llegan directa-mente a cuerpos de aguas cuenca debajo de laLaguna Choquene, tributario principal del ríoQuilcapunco de la ciudad de Putina.

MÉTODOS Y MATERIALES

La Laguna Choquene, se encuentra ubicada enla cadena de pre-Cordillera de Carabaya entre426,950 E y 8`373,350 N de coordenadasUTM, a una altura de 4,620 msnm de demarca-ción política en el Distrito de Quilcapunco,Provincia de San Antonio de Putina, Departa-mento de Puno; en la cuenca del río Choquene,y del río Tocotoco, entre otros afluentes meno-res que se presentan a lo largo del área de inves-tigación, son menores en caudal y escorrentíade superficie; ya que la totalidad de la actividad

minera pasada en la Provincia que se han desa-rrollado en ese sector en condiciones no tanbuenas, por ende los trabajos no hay sido plani-ficación en la ubicación de los escombros y diques de colas; que en la actualidad son aban-donados a la intemperie.

El acceso desde la ciudad de Lima a los pasivosambientales de la Unidad Minera Sillustani(antes Palca 11), se puede llegar haciendo elsiguiente itinerario. Ver cuadro No 1. Las con-diciones ambientales en el ámbito de estudioestán influenciadas principalmente por las condiciones climáticas y orográficas, resaltan-do el elemento altitudinal, que tiene influencia sobre las precipitaciones, evaporación, hume-dad relativa y la variación de la temperatura enla mina Palca 11.

Cuadro 1 Acceso a la Mina

desde Hasta Distanciaen Km

Tiempo enhoras

Tipo de vía

Lima Arequipa 1150 1:10 Aérea

Arequipa Juliaca 290 0:30 Aérea

Puno Juliaca 45 0:50 Carretera asfaltada

Juliaca Putina 90 2:30 Carretera asfaltada

Putina Quilcapunco 30 0:25 Carretera asfaltada

Quilcapunco Palca 11 (mina) 30 1:30 Troca carrozable

Fuente: Elaboración propia; M.sc. Samuel Machacca H., y responsables del trabajo de investigación, octubre del 2013.

Las precipitaciones pluviales en el ámbito deestudio son marcadamente estacionales, pre-sentándose durante los meses de verano, esdecir entre los meses de enero y marzo, períodoen el cual ocurre más de 75% de la precipita-ción total anual. En concordancia con las for-maciones ecológicas del ámbito de estudio, seha estimado que las precipitaciones en prome-dio fluctúan de 600 mm en la parte baja, pudiendo llegar hasta 800 mm en las partes más

altas del ámbito de estudio. Las temperaturasque tienen una relación inversa con la altitud,con una disminución aproximada de 0.5-0.6°C/100 m de aumento de altitud: presentanuna fuerte variación entre el día y la noche, sien-do más notorio durante los meses de invierno,cuando el cielo está despejado de nubosidad.Con frecuencia, durante las noches la tempera-tura desciende por debajo de 0°C. La tempera-turas media mensual fluctúan entre 2.9 y 9.3 ºC;

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la máxima media mensuales ascienden hasta11.3 ºC, mientras que las mínima media men-sual desciende a 1ºC, que se presenta en el mesde junio.

En la estación meteorológica de Ananea, seconsidera el más apropiado para las condicio-nes climáticas de la Comunidad de Condora-

que; que durante el verano las temperaturasmáximas en el día son de 11.30° C y en la nochelas mínimas de – 0.5° C. En invierno las tempe-raturas máximas en el día son de 12° C y en lanoche de –15° C, generalmente en los meses deJunio a Agosto. Estos valores son las mismasque ocurren de las variaciones climáticas en lamina y otras localidades que albergan en el con-torno del área de influencia.

PLANO DE UBICACIÓN DEL TRABAJO DE INVESTIGACIÓN

Fuente: Ministerio de Transporte y Comunicaciones, 2008.

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La Mina Regina Palca 11 S.A. ubicada en el flan-co occidental de la Cordillera Oriental, empla-zado en el basamento de las rocas del paleozoi-co inferior con una cobertura de formacionesfluvioglaciares y glaciares, productos de las glaciaciones constantes que forman morrenasen las partes altas del yacimiento y depósitosaluviales a lo largo del valle del río Condoraqueaguas abajo. La superficie de erosión puna, marcada por el alineamiento de las cumbresmás altas que varían desde 4000 – 5100 metrossobre el nivel del mar, debido a la actividad tec-tónica que ha sufrido durante su formación, dehundimiento y levantamiento; incluido plega-miento en las lutitas bituminosas de la Forma-ción Ananea, Grupo Ambo. Gran parte de losafloramientos de roca en la zona se encuentran cubiertas por glaciares actuales en forma demedia luna. La morfología del área se caracteri-za por una ladera y un valle típico de los glacia-res; resultante de la confluencia de un gran número de glaciares que configuraron a la superficie actual de la Pre – Cordillera de Cara-baya. La línea de confluencia de los glaciares de una y otra cordillera constituye la imagen delgran Altiplanicie actual al noreste del yacimien-to (INGEMMET ,1993).

La cadena de nevados comprende macizos congrandes glaciares que llegan hasta cerca de los6000 msnm, se extiende desde la localidad deMacusani al Norte hasta el Lago Suches en lafrontera boliviana. Desde el punto de vistageológico, estas zonas comprenden son terre-nos que comprenden al paleozoico inferior ysuperior, intruídas con grandes intrusivos prin-cipalmente pérmicas triásicas. Las fallas comoSan Francisco de Ananea y otras fallas longitu-dinales paralelos a la gran depresión central dela cuenca de Titicaca deforman a basamentorocoso. Las rocas del basamento se caracteri-zan por tener una secuencia de estratos delPaleozoico superior, como Formación Ana-nea, Grupo Ambo, Tarma, Copacabana y Mitu,que infrayacen a formaciones sedimentarias deMesozoico en ésta de zona de estudios(INGEMMET ,1993).

Las concentraciones de los metales pesados ensuspensión y detritus que se acumulan en elfondo de la laguna son acarreados directamen-te de las labores; mientras que el material ensuspensión, se incrementaron desde la épocade sequía hasta el periodo de lluvias o fuertesprecipitaciones; los minerales como pirita,arsenopirita, calcopirita, entre otros sulfurosson lixiviados por la oxidación, en presencia desoluciones acuosas cargados de aniones ycationes, además el oxígeno es responsable deestas reaciones, que posteriormente son acu-mulados en los vertederos y pantanos ( Loayza,A; Lopez J. & Mandado, 2002; Hernández F.2008).

Para determinar la concentración y el compor-tamiento geoquímico de los metales pesadosde la mina Regina Palca 11 Quilcapunco Puti-na, se realizó en forma analítica, descriptiva yexperimental de las tareas de investigaciónpropuesta en el presente trabajo; de la lixivia-ción de los metales pesados, en los efluentes líquidos vertidos en cuerpos de aguas, en sueloscontaminados por desechos de escombrosmineros; investigación que permitirá realizartrabajos de medidas de restauración de la Lagu-na Choquene y suelo contaminado, en el entor-no de los diques de colas existentes hasta lafecha, sin ningún proceso de tratamiento de lospasivos que llegó sus efectos a quemar la mate-ria biótica por las soluciones ácidas en áreasverdes aguas debajo de la microcuenca de lacomunidad (Cousilla A. 2006).

Se toma como punto de inicio las zonas de res-tauración, como datos fundamentales; para elanálisis correspondiente, las característicasfisicoquímicas y las concentraciones de los metales pesados; como cobre, plomo, plata,arsénico y minerales como pirita, calcopirita;además se consideran que los suelos están com-puestos de clastos de rocas y fragmentos derocas volcánicas y metamórficas.

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mayor componente de aguas ácidas generadaspor la minería actual, es debido a la oxidaciónde los minerales sulfurados y escombros prin-cipalmente la presencia de pirita en contacto alaire, agua y bacterias acidófilas. La concentra-ción de los sólidos totales disueltos en la Lagu-na Choquene es 1500 mg/l, valor alto. El dre-naje ácido es generado durante la explotación;acumulación de escombros en los alrededoresde la mina, sin considerar, la lixiviación que hansido afectados en periodos de fuertes precipita-ciones. Además el ácido disuelto ataca a otrosminerales produciendo soluciones que trans-portan otros elementos tóxicos; como cadmio,arsénico. La velocidad y magnitud de la genera-ción del drenaje ácido de mina son afectadaspor los siguientes factores; bacterias (thiobaci-llus ferrooxidans), pH y temperatura es 16 Co

del agua mayor, que la temperatura del ambien-te de 11.30 C.o

RESULTADOS

El resultado de las investigaciones, de la con-centración de los metales pesados existentes enla Laguna Choquene y efluentes líquidos en el área del pantano es de As, Pb, Zn, Cu, Fe y laspropiedades fisicoquímico en los diferentes puntos de muestreo se muestra en el siguientecuadro No 2.

El resultado de las investigaciones hechas encampo, tomadas in situ; de muestras que seencuentran con alto contenido de solidos tota-les disueltos en suspensión. Las concentracio-nes de metales pesados se encuentran por enci-ma de los límites máximos permisibles; losefluentes líquidos son sumamente ácidos, tanto en la laguna, como en el área del pantano ubica-do en la parte inferior de la mina (cuadro 3). El

Cuadro 2 Propiedades fisicoquímicos de los efluentes líquidos de la laguna Choquene

Parámetros Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3 Muestra 4

Temperatura ambiente oC 15 8.5 10 10

Temperatura agua oC 16 12 12.5 11

Ph 3 5 6.5 6.8

Dureza (mg/l) 150 160 170 175

Solidos totales (mg/l) 1500 1450 1300 1290

Color Amarillo naranja Amarillo naranja Amarillo Incoloro

Oxígeno disuelto (mg/l) 0.0 4.5 5.9 8.0

Turbidez (mg/l) 50 150 300 200

DBO5 (mg/l) 0.0 2.0 5.9 5.0

Fuente: análisis de parámetros fisicoquímico in situ, enero 2012 M.sc. Samuel Machacca Hancco y los responsables del trabajo de investigación.

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Foto No. 1. Efectos de los lixiviados de metales pesados que dañan el pantano al costado de la Lagu-na Choquene, enero del 2012.

Desarrollo del llamado drenaje ácido de mina,como consecuencia de la oxidación y lixivia-ción (disolución) de las especies sulfuradas, loque acarrea un descenso del pH y la contamina-ción de las aguas, debido a la propia naturalezade los materiales explotados, por ejemplo meta-les pesados tales como Cu, Pb, Zn-(Cd), As,Hg, etc. En este sentido, un mineral clave paraentender la formación del drenaje ácido demina es la pirita (FeS2), sin cuya presencia laoxidación y lixiviación de otros sulfuros se veseveramente limitada (foto No 1). La oxidaciónde la pirita genera tres productos importantes,sulfato férrico (que contribuye de manera deci-siva en la oxidación de otras especies sulfura-das), ácido sulfúrico (un potente agente lixi-viante), y óxidos e hidróxidos de hierro (genéri-camente denominados como ). A pesarlimonitasde que estas reacciones pueden dar a entenderque suceden en condiciones puramente inorgá-nicas, el entorno biológico juega un papel deci-sivo. Por ejemplo, la bacteria Thiobacillusferrooxidans es la mayor responsable de lacontaminación relacionada con el drenajeácido procedente de explotaciones mineras y

mineralizaciones en general. Se trata de unabacteria acidófila (propia de ambiente ácido),con una fisiología basada en la fijación de carbono a partir del CO2 atmosférico, obte-niendo su energía a partir de la oxidación delhierro o azufre. En ausencia de bacterias deltipo las reaccionesThiobacillus ferrooxidans,de oxidación de los sulfuros se ven severamen-te ralentizadas (según N. Carranza, J. Carrera yP. Franco, 2008). El proceso de oxidación de lapirita puede esquematizarse de la siguientemanera:

4 FeS2 + 14 O2 + 4 H2O 4 FeSO4 + 4 H2SO4→ (ecu. 1)

4 FeSO4 + 2 H2SO4 + O2 2 Fe2(SO4)3 + 2 H2O→ (ecu. 2)

Fe2(SO4)3 + 3 H2O Fe2O3 + 3 H2SO4→(ecu. 3)

Estos acontecimientos de lixiviación acida deminerales sulfurados en la mina Regina Palca11, ocurre normalmente con mayor frecuenciaen los periodos de fuertes precipitaciones (Ri-vera M, H. 2007, Hernández, F. 2008).) y enperiodos de sequía (ecu. 1 -3); en cada desde

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hace más de 30 años. Mientas que el pluma decontaminación de los pasivos existentes tiendeavanzar hacia los cuerpos de aguas, acuíferos yáreas de pastoreo. A pesar de la biodisponibili-dad de plantas como yaretas, gramíneas y tolasconsumidores de metales pesados caracteriza-dos en Choquene, forman parte de la cadenatrófica, no son suficientes. Para evaluar los incidentes en la calidad de las aguas subterrá-neas y superficiales, se han llegado a monito-rear en tres puntos de observación de los lixi-viados. El resultado de estas investigacionesdeterminan, que el contaminante de mayorinterés es As, la solución acuosa es toxica;alcanzando concentraciones por encima de2.40 mg/l en solución, seguido por cationes deCu de 0.30 mg/l, Pb de 0.12 mg/l, Fe de 0.60mg/l y Ag de 0.02 mg/l; disolución que tienenun pH de 3.0 en la salida de la Laguna y unatemperatura de 15 C, por lo tanto es toxico, vero

cuadro 2 y 3.

Los flujos aguas subterráneas e hidrogeología. Serán afectadas en el mediano plazo debido alas operaciones de los tajos, que no poseen

ningún proceso de tratamiento en su vertidofinal; con reversibilidad nula y efecto residual importante. Para el caso del uso de agua, losefectos serán de mediano plazo, moderada-mente reversibles y efectos residuales menores.La concentración de las sustancias alcalinas decalcio (304 ppm), sodio (1200 ppm); frente aSO (2.5 ppm); son neutralizadas por procesos4

=

naturales.

Los metales almacenados en los fondos de lalaguna, suelos y sedimentos; bajo condicionesdeterminadas de lixiviación geoquímica, encaso de alteración de las condiciones físicas yquímicas del ambiente pueden liberarse produ-ciendo un impacto ambiental en función de lacantidad y el tipo de metales liberados (segúnlos estudios realizados por Puga S, 2006; Breit-barth. J. H. 2000.), cuando se encuentran enconcentraciones mayores o cuando se encuen-tren por encima de los límites máximos permi-sibles, son tóxicos y contaminantes; mientraslas concentraciones se reducen cuando se ale-jan de la fuente de contaminación. Ver cuadro3.

Cuadro 3 Concentración de metales pesados en la laguna y suelos (mg/l)

Metales Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3 Promedio

As 2.40 1.50 1.40 0.80

Cu 0.30 0.20 0.08 0.19

Pb 0.12 0.08 0.01 0.04

Fe 0.60 0.06 0.01 0.04

Ag 0.02 0.02 0.00 0.01

Fuente: análisis geoquímico en suelos de la mina Regina Palca 11; realizado por los responsables deltrabajo de investigación.

DISCUSIONES

El comportamiento y destino de los metalescomo contaminantes, se encuentra dirigido por

una variedad de procesos físico-químicos quedictaminan su biodisponibilidad y movilidaden los sedimentos (Galán et al, Gómez Ariza etal. 2000). En el caso concreto de los contami-

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nantes inorgánicos, la movilidad de estos seencuentra afectada por los parámetros edafoló-gicos del suelo y la tendencia de dichos conta-minantes a reaccionar con los componentes delsuelo (Brantley et al. National Research Coun-cil. 2007). De este modo, la movilidad de loscontaminantes inorgánicos se ve influenciada por las condiciones climáticas. Según PachecoT; Jorge A., 2004. Estos acontecimiento ocu-rren con frecuencia en los suelos circundantes

de la mina (ver foto No 2); propuesta que ocu-rre constantemente. La reacción de la materiaorgánica se considera biodisponible en suestructura molecular, en la zona del área verdeaguas debajo de la Laguna. Límites máximospermisibles para efluente líquidos normados por el Ministerio de Energías y Minas; Direc-ción general de ambientales, para efluentes líquidos en operaciones mineras cuadro 4.

Cuadro 4 Límites máximos permisibles para metales pesados

Parámetro Límite en cualquiermomento en mg/L

Límite para el promedioanual en mg/L

Cianuro total 1 0.8

Demanda química de oxígeno 200 150

Arsénico total 0.5 0.3

Cromo total 0.5 0.3

Cobre total 0.5 0.2

Hierro total 2 1

Plomo total 0.2 0.1

Zinc total 2 0.8

Fuente: Ministerio de energía y minas. Dirección general de asuntos ambientales mineros.

Según las investigaciones realizadas; el metal seencuentra retenido en el suelo, así será su dis-ponibilidad relativa por las plantas y por tantola incorporación a los organismos existentes enel área del pantano, con concentraciones anó-malas de 55 – 456 ppm de As; las concentra-ciones en la Laguna Choquene, también sontoxicas y son neutralizados por las disolucionesde soluciones carbonato de calcio.

Además está asociada a la biodisponibilidad delos metales pesados disueltos en la solución;que son neutralizados por diques de barreras

naturales de rocas y plantas propias de la zona(Brack, A & Charpentier, 1998), que se encuen-tran en las proximidades de la mina; son especí-ficamente caracterizados por formaciones geológicas calcáreas del Grupo Copacabana,en la base, de los afloramientos de pizarras silicificadas. Las concentraciones de los meta-les pesados en ésta micro-cuenca son reducidaspor una neutralización natural, cuencas abajo,por la existencias de rocas calcáreas, en lasecuencia sedimentaria (INGEMMET, 2013;Machacca H. 2012).

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Foto No 2. Suelo contaminado por los efluentes líquidos ácidos que son vertidos por la Laguna Choquene, 2013.

CONCLUSIONES

1. El resultado de las investigaciones realiza-das en la laguna Choquene y suelos actualesde la mina Regina Palca 11 y cuenca abajo nose encuentran restaurado, ni realizado enplan de cierre de mina; La concentración delos metales pesados caracterizados en losescombros y los diques cola; es cobre (0.40– 0.08), As (1.40 – 2.50), plomo (0.08 –0.12), hierro (0.01 – 0.60) y plata (0.00 –0.02) expresados mg/L, señalados en elcuadro No 3; mientras que las concentracio-nes anómalas de cobre (24.5 ppm), Fe (10.6ppm), plomo de 27.6 ppm, As (62.5 - 1410ppm), minerales que son responsables degenerar el drenaje acido de mina. Concen-traciones analizadas en la laguna son altas ygeneran toxicidad en las proximidades de laLaguna Choquene y cuenca debajo de laComunidad de Condoraque QuilcapuncoPutina.

2. El comportamiento y la estabilidad geoquí-mica de los metales pesados en la mina no semantienen estable y genera efectos de con-taminación actualmente en la zona de pan-tano; la oxidación de los metales pesados se

encuentran en la fase tres, por las condicio-nes de estabilidad geoquímica no son favo-rables; así la neutralización de la roca caliza ysuelos con contenido de minerales alcalinosy arcillas; sodio (1200 ppm), calcio (304ppm), sílice ( 68 ppm), los cuales neutralizanlas concentraciones anómalas generadospor explotación y exploraciones que se rea-lizan en la zona de la localidad de Quilca-punco, Ananea. Por otro lado son absorbi-dos por sedimentos consumidores, neutrali-zados por plantas bioconsumidores que seencuentran en las orillas del río Choquene yQuilcapunco.

RECOMENDACIONES

1. Se debe continuar con los estudios de moni-toreo y mitigación de la concentración delos metales pesados en cuerpos agua; por-que periódicamente son afectados por latoxicidad los niños menores de cinco añosen periodos de fuertes precipitaciones. Ade-más son afectados los animales con precipi-tados de sales minerales y mueren por elconsumo de algunos efluentes acumulados en las cercanías de la mina.

Ernesto Samuel Machacca Hancco

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2. Se debe evitar, los nuevos trabajos conven-cionales o remoción de escombros en lamina Regina Palca 11; en vista que losescombros no son tratados actualmente yson acumulados sin ningún control de lasnormativas ambientales.

3. Se debe difundir a la población y la Comuni-dad de Condoraque del Distrito de Quilca-punco Putina; una educación ambientaladecuada a la zona; para evitar la generaciónde pasivos y el proceso de tratamientos delos residuos sólidos mineros, que serán gene-rados en el tiempo.

BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA

· BRANTLEY ET. AL. NATIONALRESEARCH COUNCIL. (2007). Concen-tración y biodisponibilidad de los metalespesados.

· BRACK, A & CHARPENTIER, S. (1998).Diversidad Biológica y Desarrollo en elPerú.

· BRACK, A (1987). Gran Geografía del.Perú: Naturaleza y Hombre. Volumen II.Ecología de un País Complejo 2da. Ed.,.Pp. 175—254. Barcelona. Editorial JuanMejía Baca.

· BRACK, A. (1986). Las Ecorregiones delPerú. Consejo Nacional de Ambiente(CONAM). (1999) Lista de aves, anfibios, .mamíferos, peces y reptiles del Perú.1999.Bol. Lima 44 55-70.M.:

· BREITBARTH. J. H.(2000).TécnicasAmbientales, Curso de Maestría, Universi-dad Autónoma Tomás Frías, Potosí Boli-via.

· CARRANZA N.R. (2008). MedioAmbiente. Impreso en el Perú. Lima Perú.

· C A R R E R A J , A L FA G A M E H ,GALARZA G, MEDINA A.(1992). Estu-dio de la infiltración a través de la cobertera de la F.U.A., Publicación Técnica, núm.02/92, ENRESA.

· COUSILLAS.A. (2006). Contaminacióndel Agua. HYTSA. Estudios y ProyectosS.A.

· E S C U E L A D E P O S T G R A D O.INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN.U.N.A. (2004). Revista de Investigaciones.Impreso en U.N.A. Puno. Vol. II No 2.Puno, Perú.

· FRANCO, P. (2002). Alteración Hidroter-mal. Trabajos Técnicos en Exploraciones.

· GALÁN ET AL, GÓMEZ ARIZA ETAL. (2000). Valoración de suelos contami-nados. Artículo de investigación. España.10 pág.

· HERNÁNDEZ, F. (2008). Geoquímica delos Suelos y Aguas Subterráneas del ÁreaMinera de Rodalquilar. Madrid España.

· INGEMMET. (1993) “Estudio Integradodel Sur” Boletín 42; Lima – Perú.

· INGEMMET. (1996). Límites MáximosPermisibles de los Metales Pesados. LimaPerú.

· PACHECO T. JORGE A. (2004). Envene-namiento Lento de Lagos. Revista Latino–Americana de Hidrogeología, n.3, pp. 99-109. Lima Perú.

· LÓPEZ J. & MANDADO. (2002). Evalua-ción de suelos contaminados. Trabajo deInvestigación.

· MACHACCA H, E. (2012). Comporta-miento Geoquímico de los Relaves y suImpacto Ambiental en la Mina Santa Bár-bara – Santa Lucia- Puno, pág. 100.

· MAGURRAN, A. E. (1987). DiversidadEcológica y su Medición. Ediciones Vedra.

DETERMINACIÓN DE LOS METALES PESADOS EN LA LAGUNA CHOQUENE, QUILCAPUNCO - PUTINA - PUNO

Rev. Investig. Altoandin. 2013; Vol 15 Nro 2: 213- 224 223

Page 12: c PUTINA – PUNO

· MÉNDEZ NOVELO R. et al. / Ingeniería12-1 (2008) Remoción de Materia orgánicay Metales Pesados de lixiviados por flota-ción con aire dicuelto.13-19. Artículo deinvestigación. 7 pp.

· PUGA S., SOSA M., LEBGUE T. (2006).Contaminación por metales pesados ensuelos provocados por la industria minera.

Universidad La Molina Lima Perú. pág. 7.

· QUEVAUVILLER J. (1998). Procedi-miento para Valorar Suelos Contaminados.Madrid España.

· RIVERA M. H. (2007). Introducción a laGeoquímica General y Aplicada. Impresoen el Perú 2da Edición. Lima Perú.

PANEL DE FOTOGRAFIAS

Foto No 3. Laguna Condoraque; sin signos de vida; se encuentran disueltos los minerales sulfura-dos, a partir del drenaje acido de mina. 2013.

Foto No. 04. Efectos del drenaje ácido de mina sobre las áreas de vegetación en la Comunidad deCondoraque, ubicadas aguas debajo de la Laguna Choquene, 2013.

Foto No 5. Suelo y Laguna Choquene, sin ningún proceso de tratamiento, de pasivos existentes ensu entorno, a la fecha; Quilcapunco – Putina, 2013.

Ernesto Samuel Machacca Hancco

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