EVALUACIOacuteN DE LOS EFECTOS AMBIENTALES DE LA MINERIacuteA

AURIacuteFERA A PEQUENtildeA ESCALA EN EL ANMIN - APOLOBAMBA (BOLIVIA)

Programa de Doctorado en Tecnologiacutea y

Modelizacioacuten en Ingenieriacutea Civil Mineriacutea y Ambiental

Autor Tania Aacutengela Teraacuten Mita Directores Dr Aacutengel Faz Cano

Dr Jose Alberto Acosta Avileacutes Dra Mariacutea Aacutengeles Muntildeoz Garciacutea

Cartagena 2021

TITULO TESIS

Programa de Doctorado

(Opcional Espacio para imagen)

Autor Directores (opcional)

Cartagena (Antildeo)

Agradecimientos

La elaboracioacuten de esta tesis no hubiera sido posible sin la colaboracioacuten esfuerzo

y paciencia de muchas personas quienes de alguna u otra manera han brindado los

recursos tiempo conocimientos y apoyo para su culminacioacuten Por ello quiero expresar

mi profundo agradecimiento a las siguientes personas e instituciones

Al Dr Aacutengel Faz Cano - Director de la tesis quien me dio la gran oportunidad de

ser parte de su equipo de investigadores por permitirme incursionar en el importante

mundo de la investigacioacuten por apoyar con sus conocimientos y con los recursos

necesarios al desarrollo de este estudio que sin duda seraacute de gran aporte para mi paiacutes

Bolivia Porque a pesar de las circunstancias no ha dejado apoyar y de tener confianza

en la culminacioacuten de la tesis

A los Dres Jose A Acosta Avileacutes y Ma Aacutengeles Muntildeoacutez Garciacutea ndash Codirectores de

la tesis quienes con su experiencia y conocimientos impulsaron el desarrollo y

finalizacioacuten de la tesis Su apoyo paciencia y constantes muestras de aacutenimo fueron

realmente imprescindibles para que pueda llegar al cumplimiento de la meta trazada

A los profesores que me acogieron en las breves estancias de investigacioacuten al Dr

Joselito Arocena (ϯ) de la University of Northern British Columbia a la Dra Rociacuteo Millaacuten ndash

Centro de Investigaciones Energeacuteticas Medioambientales y Tecnoloacutegicas al Ing Jaime

Chicheros de la Universidad Mayor de San Andreacutes y a la Dra Flor Salvador de la

Universidad de Alicante su contribucioacuten a la tesis fue fundamental

Al Ministerio de Ciencia e Innovacioacuten de Espantildea (Proyecto CTM2006-02812) por

otorgarme la beca de estudios de doctorado A la Secretariacutea de Relaciones Exteriores de

Espantildea a la Comunidad Autoacutenoma de la Regioacuten de Murcia a la Agencia Espantildeola de

Cooperacioacuten Internacional al Desarrollo (AECID en Bolivia) por su valioso apoyo

econoacutemico

Al Servicio Nacional de Aacutereas Protegidas (SERNAP) de Bolivia por la gestioacuten

coordinacioacuten y apoyo logiacutestico para realizar los emocionantes viajes a las aacutereas mineras

de estudio y por otorgar informacioacuten importante acerca del ANMIN-Apolobamba La

participacioacuten de los Guardaparques de aacuterea realmente ayudoacute y facilitoacute el trabajo de

campo A la Fundacioacuten MEDMIN a WCS ndash Bolivia y al Ing Feacutelix Carrillo por brindarme

informacioacuten precisa que retroalimentaron este estudio

A la Universidad Politeacutecnica de Cartagena (UPCT) por abrirme sus puertas y

haberme permitido ser parte de tan prestigiosa Universidad A todos y cada uno de los

investigadores y amigos del Grupo de Investigacioacuten Gestioacuten Aprovechamiento y

Recuperacioacuten de Suelos y Agua (GARSA) muchas gracias por todo lo vivido y

compartido su recuerdo estuvo y estaacute conmigo

A mis padres por su amor infinito por su confianza y apoyo incondicional a

ustedes va dedicada esta meta alcanzadahellippromesa cumplida A mis hermanos (as)

cuntildeados (as) sobrinos (as) y a toda mi familia son y seraacuten siempre motivo de fortaleza y

entereza

Finalmente quiero agradecer desde el fondo de mi corazoacuten a BeTTo quien estaacute

siempre a mi lado en las buenas y en las no tan buenas por su confianza apoyo y amor

a mis princesas Tania y Briana ellas son el sentido y el motor de mi vida su sola

existencia me anima a seguir siempre adelante

INDICE GENERAL I INTRODUCCIOacuteN 5 11 EL CONTEXTO TEMPORAL DE LA TESIS DOCTORAL 5 12 ANTECEDENTES 5 121 Sinopsis de la historia de la mineriacutea en Bolivia 5 13 LA MINERIacuteA AURIacuteFERA EN BOLIVIA 8 132 Tipologiacutea de Yacimientos y Centros Mineros Auriacuteferos en Bolivia 9 133 Mineriacutea Auriacutefera en el Departamento de La Paz 10 134 Mineriacutea Auriacutefera en Aacutereas Protegidas 12 14 EL USO DEL MERCURIO EN BOLIVIA 14 142 El uso del mercurio en el sector de las cooperativas auriacuteferas 15 143 Concentracioacuten de oro en la mineriacutea auriacutefera filoniana y aluvial 16 15 POLIacuteTICA MINERA EN BOLIVIA 19 151 Constitucioacuten Poliacutetica del Estado 20 152 Plan Nacional de Desarrollo Econoacutemico y Social ndash PDES 20 153 Plan Sectorial de Desarrollo Integral Minero Metaluacutergico 20 154 Convenio de Minamata 21 16 PROBLEMAacuteTICA AMBIENTAL ASOCIADA A LA MINERIacuteA AURIacuteFERA 21 17 JUSTIFICACIOacuteN Y OBJETIVO 23 171 Justificacioacuten 23 172 Objetivos 24 II DESCRIPCIOacuteN DE LA ZONA DE ESTUDIO 25 21 SITUACIOacuteN GEOGRAacuteFICA POBLACIOacuteN Y CLIMA 25 22 CLIMATOLOGIacuteA 26 23 FISIOGRAFIacuteA GEOLOGIacuteA GEOMORFOLOGIacuteA E HIDROGRAFIacuteA 27 231 Fisiografiacutea 27 232 Geologiacutea 28 233 Geomorfologiacutea 29 234 Hidrografiacutea 29 24 EDAFOLOGIacuteA 31 241 Suelos de la Vertiente Occidental 31 242 Suelos de la Vertiente Oriental 32 25 BIODIVERSIDAD 35 251 Flora y Vegetacioacuten 35 252 Fauna 36 26 RECURSOS MINERALOacuteGICOS 37 261 Actividad minera en el ANMIN - Apolobamba 38 27 Descripcioacuten del aacuterea de estudio 39 III ESTUDIO DEL RECURSO SUELO - METALES PESADOS 42 31 INTRODUCCIOacuteN 42 32 MATERIALES Y MEacuteTODOS 43 321 Zonas de estudio 43 322 Disentildeo de muestreo y toma de muestras de suelos de perfiles y parcelas 43 323 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos 45 323 Anaacutelisis estadiacutestico 46 33 RESULTADOS 47 331 Perfiles de suelos en las zonas identificadas 47 332 Suelos de Parcelas 60 34 DISCUSIOacuteN 65 341 Caracterizacioacuten geoquiacutemica de los suelos 65 342 Fuentes de metales y la contaminacioacuten asociada 65 343 Presencia y comportamiento de metales en los suelos 67 IV ESPECIACIOacuteN DE ARSEacuteNICO EN SUELO Y EN RIZOSFERA 69 41 INTRODUCCIOacuteN 69 42 MATERIALES Y MEacuteTODOS 71 421 Zonas de estudio 71 422 Disentildeo de muestreo y toma de muestras de suelo y rizosfera 71 423 Contenido total de As 71

424 Especiacioacuten de As 72 425 Otros Anaacutelisis 72 426 Anaacutelisis estadiacutesticos 72 43 RESULTADOS 73 431 Contenido total de As 73 432 Especiacioacuten de As 73 433 Transformacioacuten de As(V) a As(III) 75 44 DISCUSIOacuteN 77 441 Enriquecimiento de As en los suelos 77 442 Especiacioacuten de As 78 V ESTUDIO DEL RECURSO VEGETACIOacuteN Y SU INTERRELACIOacuteN CON EL SUELO 80 51 INTRODUCCIOacuteN 80 52 MATERIALES Y MEacuteTODOS 82 521 Zonas de Estudio 82 522 Disentildeo de muestreo y toma de muestras de suelo y las plantas 82 523 Medicioacuten de mercurio en plantas y suelos 84 524 Relacioacuten entre la concentracioacuten 85 525 Anaacutelisis estadiacutestico 85 53 RESULTADOS 85 531 Identificacioacuten Botaacutenico de muestras de plantas 85 532 pH y mercurio en los suelos residuos y los sedimentos 86 533 El mercurio en muestras de hojas y raiacuteces 87 54 DISCUSIOacuteN 88 541 Vegetacioacuten muestreada 88 542 Mercurio en suelos 89 543 Mercurio en plantas 90 544 Posible acumulacioacuten de mercurio en las carnes de cameacutelidos 92 VI CONCLUSIONES 93 Referencias bibliograacuteficas 96

INDICE DE FIGURAS

Fig 1 1 a) Empleo por actor minero b) Regaliacutea minera por actor productivo minero 7 Fig 1 2 a) Valor de produccioacuten de principales minerales de las Cooperativas b) Valor de Produccioacuten de Principales Minerales 9 Fig 1 3 Distribucioacuten de Yacimientos Auriacuteferos en el Departamento de La Pazhelliphellip helliphelliphelliphellip10 Fig 1 4 Extraccioacuten de oro por departamento 11 Fig 1 5 a) Valor de la exportacioacuten por depto b) Valor de la exportacioacuten ndash dpto La Paz 12 Fig 1 6 Actividades Mineras Auriacuteferas en Aacutereas Protegidas del SNAP - Bolivia 13 Fig 1 7 Produccioacuten de Oro e Importacioacuten de Mercurio 15 Fig 1 8 Proceso de concentracioacuten de oro proveniente de yacimiento primario 17 Fig 1 9 Proceso de concentracioacuten de oro proveniente de yacimiento secundariohelliphelliphelliphelliphellip19

Fig 2 1 Localizacioacuten geograacutefica de ANMIN-Apolobamba 26 Fig 2 2 Fisiografiacutea del ANMIN-Apolobamba 27 Fig 2 3 Mapa Geoloacutegico del ANMIN-Apolobamba 28 Fig 2 4 Mapa fiacutesico de ANMIN-Apolobamba 29 Fig 2 5 Mapa hidroloacutegico de ANMIN-Apolobamba 30 Fig 2 6 Mapa de suelos de ANMIN - Apolobamba 34 Fig 2 7 Mapa de distribucioacuten de vegetacioacuten de ANMIN-Apolobambahelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 35 Fig 2 8 a) Ganado de Alpacas b) VicuntildeasMunicipio de Pelechuco en ANMIN-Apolobamba 36 Fig 2 9 Mapa de Cobertura e Intensidad de Actividades Minera en ANMIN-Apolobamba 39

Fig 3 1 Muestreo de parcelas de Suelos 44 Fig 3 2 a) Muestreo de parcelas en la cooperativa Virgen del Rosario b) Las parcelas cercanas a las operaciones de procesamiento del mineral tambieacuten estaacute proacutexima a la poblacioacuten minera 44 Fig 3 3 Registro de cobertura vegetal en la localidad minera de Agua Blanca 45 Fig 3 4 Panoraacutemica del perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Virgen del Rosario 48 Fig 3 5 Detalle del perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Virgen del Rosario 49 Fig 3 6 Panoraacutemica perfil de la zona lejana al procesamiento del mineral Virgen del Rosario 51 Fig 3 7 Detalle del perfil de la zona lejana al procesamiento del mineral Virgen del Rosario 52 Fig 3 8 Panoraacutemica perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Rayo Rojo 55 Fig 3 9 Detalle del perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Rayo Rojo 56 Fig 3 10 Panoraacutemica perfil de la zona lejana al procesamiento del mineral Rayo Rojo 58 Fig 3 11 Detalle del perfil de la zona lejana al procesamiento del mineral Rayo Rojo 59 Fig 3 12 Anaacutelisis Multivariante 64

Fig 4 1 Especiacioacuten de As en las muestras de suelo no rizosfeacuterico y rizosfera recogidas de las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo en ANMIN - Apolobamba 74 Fig 4 2 Especiacioacuten de As en suelo de rizosfera de vegetacioacuten comuacuten en las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo en ANMIN - Apolobamba 75 Fig 4 3 Especiacioacuten de As en muestras de suelo no rizosferico (bulk) y rizosfera sujetas a tratamientos de saturacioacuten de agua y ditionito para inducir la reduccioacuten de As-V a As-III 76 Fig 4 4 Asociacioacuten espacial de As y Fe en el suelo de rizosfera de Agrosties sp recogida de la cooperativa minera Virgen del Rosario en ANMIN - Apolobamba 76 Fig 51 Localizacioacuten de lugares de muestreo (A) ndash Virgen del Rosario VR-C (B) ndash Rayo Rojo RR-D (C) Rayo Rojo RR-E (D) Virgen del Rosario VR-B (E) Virgen del Rosario VR-A (F) aacuterea de disposicioacuten de residuos en Rayo Rojo entre RR-A yRR-B 83 Fig 52 Muestras de plantas colectadas en Rayo Rojo A) Aciachne Acicularis B) Perezia Pungens C) Agrosties 84 Fig 53 Coeficiente de concentracioacuten (CR) en hojas y raiacuteces de las familias botaacutenicas colectadas LS ndash Hoja HgSuelo Hg RS ndash Raiz HgSuelo Hg 88

INDICE DE TABLAS Tabla 3 1 Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona cercana a los sitios de procesamiento del mineral Virgen del Rosario 47 Tabla 32 Propiedades fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo 49 Tabla 33 Metales pesados del perfil de suelo 50 Tabla 34 Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona lejana a los sitios de procesamiento del mineral Virgen del Rosario 50 Tabla 35 Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo 53 Tabla 36 Metales pesados del perfil de suelo 53 Tabla 37 Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona cercana a los sitios de procesamiento del mineral Rayo Rojo 54 Tabla 38 Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo 56 Tabla 39 Metales pesados del perfil de suelo 57 Tabla 3 10 Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona lejana a los sitios de procesamiento del mineral Rayo Rojohelliphelliphelliphellip 57 Tabla 311 Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo 60 Tabla 312 Metales pesados del perfil de suelo 60 Tabla 313 Medias (y desviacioacuten standard) de propiedades del suelo para diferentes profundidades proximidades y cooperativas mineras (n=9) 62 Tabla 3 14 Media (y desviacioacuten standard) para metales totales biodisponibles y solubles en diferentes profundidades y proximidades a los lugares de operacioacuten minera (n=9) 60 Tabla 315 Coeficientes de correlacioacuten (r) para las relaciones entre las diferentes propiedades del suelo (n = 36)helliphelliphelliphelliphellip 61 Tabla 316 F values de ANOVA de tres factores para todas las propiedades del suelo en todas las muestras (n=72) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip63 Tabla 4 1 Concentracioacuten total de As (mg kg-1) en suelos no rizosfeacutericos y rizosfeacutericos en las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo media (desviacioacuten estaacutendar) 73 Tabla 5 1 Media (desviacioacuten estaacutendar) del contenido de Hg en hojas y raiacuteces de las plantas colectadas de las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo 86 Tabla 5 2 Media (desviacioacuten estaacutendar) de los valores de pH y contenido de Hg en suelos resiacuteduos y sedimentos de las coperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo 87

1

RESUMEN

Bolivia llegoacute a ser uno de los principales productores de plata del mundo su

produccioacuten llegoacute a ser muy importante a mediados del siglo XVI cuando el proceso de

amalgamacioacuten permitioacute la produccioacuten masiva de plata dejando una cantidad sin

precedentes de mercurio con la consiguiente repercusioacuten medioambiental econoacutemica y

social en varias zonas de Bolivia

En los uacuteltimos antildeos en Bolivia se ha visto un importante aumento de las

operaciones mineras auriacuteferas motivado por el incremento del precio y la demanda

internacional del oro La mineriacutea auriacutefera boliviana tiene como principales protagonistas a

las cooperativas mineras que producen el 97 del oro a nivel nacional generando la

mayor cantidad de empleo en el sector El departamento de La Paz es el mayor productor

de oro a nivel nacional donde opera el 57 del total de cooperativas del paiacutes explotando

yacimientos auriacuteferos primarios y secundarios En el proceso de extraccioacuten de oro en

Bolivia el uso del mercurio es la praacutectica maacutes habitual la cantidad y su forma de uso

variacutea fundamentalmente por el tipo de yacimiento

Varias de las aacutereas protegidas nacionales subnacionales e incluso territorios

indiacutegenas y originarios que albergan una parte significativa de la biodiversidad del paiacutes y

son proveedoras de funciones ambientales vitales para el desarrollo tienen dentro de su

territorio actividades de extraccioacuten minera El Aacuterea Natural de Manejo Integrado Nacional

(ANMIN) - Apolobamba que se encuentra en el departamento de La Paz es una de las

aacutereas protegidas maacutes afectadas por las actividades mineras auriacuteferas a pequentildea escala

El objetivo principal de la tesis fue determinar los impactos ambientales de la

mineriacutea auriacutefera filoniana a pequentildea escala sobre medios bioacuteticos (vegetacioacuten nativa) y

abioacuteticos (suelos sedimentos y residuos) en ANMIN-Apolobamba Para ello se han

seleccionado dos cooperativas mineras auriacuteferas especialmente representativas por su

ubicacioacuten en zonas de alta intensidad de actividad minera estas son Virgen del Rosario

y Rayo Rojo En cada cooperativa minera se identificaron dos zonas una zona cercana

a las actividades de procesamiento del mineral yo de concentracioacuten del oro incluyendo la

quema de la amalgama que podriacutea denominarse zona minera y otra alejada de estas

operaciones mineras pudiendo considerarse zona de control En cada zona de acuerdo

a los objetivos especiacuteficos de la tesis se identificaron perfiles representativos de suelos

se tomaron muestras edaacuteficas superficiales y de profundidad asiacute como material vegetal

finalmente se colectaron muestras de residuos mineros y de sedimentos

En general los metales totales no mostraron diferencias signif icativas entre los

suelos superficiales y de profundidad y la proximidad a las zonas mineras lo que sugiere

2

que estos metales podriacutean ser de origen geogeacutenico Se detectoacute un incremento de

mercurio en el suelo superficial en las zonas mineras lo que indica una deposicioacuten

directa de mercurio Tambieacuten se obtuvieron altos valores de arseacutenico total biodisponible y

soluble en los alrededores de la zona minera probablemente relacionados con la presencia

de residuos ricos en arsenopirita Los contenidos de materia orgaacutenica y arcilla podriacutean

controlar las concentraciones de cadmio y zinc biodisponibles mientras que el pH del

suelo se relaciona con el comportamiento del arseacutenico mercurio y cobre Por el contrario

la concentracioacuten de plomo biodisponible estuvo directamente relacionada con su

concentracioacuten total En general los metales solubles fueron altamente independientes

sin correlaciones significativas con las propiedades fiacutesicas y quiacutemicas del suelo

Se determinoacute el contenido y la especiacioacuten del arseacutenico en las muestras de suelo

rizosfeacuterico y no rizosfeacuterico colectadas en las dos cooperativas de estudio para entender

su destino y los riesgos ambientales de las acumulaciones de este metal El valor

promedio de arseacutenico total en los suelos rizosfeacutericos y no rizosfeacutericos osciloacute entre 13 y 64

mg kg-1

La rizosfera presentoacute valores de al menos el doble del contenido de arseacutenico en

suelo no rizosfeacuterico El mapeo elemental usando un haz de rayos X de 4-5 microm generado

por sincrotroacuten mostroacute acumulaciones de arseacutenico en aacutereas enriquecidas con hierro Los

resultados de la espectroscopia de absorcioacuten de rayos X de borde cercano (XANES)

detectaron solo la especie As(V) en todas las muestras independientemente del

contenido de arseacutenico total sus fracciones y los tipos de vegetacioacuten Aunque la toxicidad

de As(V) es menor que As (III) se sugiere determinar la absorcioacuten de arseacutenico por la

vegetacioacuten de pastoreo comuacuten para los cameacutelidos del lugar por la posibilidad de su

incorporacioacuten en la cadena alimenticia

Considerando que las emisiones y liberaciones de mercurio en las actividades

mineras auriacuteferas a pequentildea escala se condensan y se depositan en las plantas suelos

y cuerpos de agua se estudioacute la transferencia de mercurio del suelo a las plantas para

predecir la posible acumulacioacuten de mercurio en el ganado cameacutelido alrededor de las

zonas mineras auriacuteferas de estudio El contenido medio de mercurio en los suelos variacutean

de 05 a 486 mg Hg kg-1

(de 5 a 60 veces maacutes altos en comparacioacuten con los suelos de la

zona de control) y excedioacute los niveles de referencia de los suelo de algunos paiacuteses

europeos Los contenidos de mercurio en hojas y raiacuteces variaron de 06 a 18 y 02 a 283

mg Hg kg-1 respectivamente Los altos contenidos de mercurio en Poaceae y Rosaceae

podriacutea elevar la acumulacioacuten de mercurio en la cadena alimenticia debido a que los

cameacutelidos son totalmente dependientes de estas especies forrajeras y a su vez estos

son los principales proveedores de carne para la poblacioacuten minera de esas zonas

quienes estaacuten en mayor riesgo si se utilizan algunas especies estudiadas con fines

medicinales

3

ABSTRACT

Bolivia was one of the main silver producers in the world its production became

very important in the middle of the 16th century when the amalgamation process allowed

massive silver production leaving an unprecedented amount of Hg with the consequent

environmental economic and social impacts in various areas of Bolivia

In recent years Bolivia has seen a significant increase in gold mining operations

motivated by the increase in the price and international demand for gold The mining

cooperatives are the main protagonists of Bolivian gold mining which produce 97 of the

gold nationwide generating the major amount of employment in the sector The

department of La Paz is the largest gold producer nationwide in where 57 of all

cooperatives in the country operate exploiting primary and secondary gold deposits In

the gold extraction process in Bolivia the use of mercury is the most common practice

the quantity and the way in which it is used varies fundamentally by the deposits type

Several of the national and sub-national protected areas and even indigenous and

native territories which host a significant part of Bolivias biodiversity and are providers of

vital environmental functions for development have mining extraction activities within their

territory The gold activity in the Natural Area of National Integrated Management (ANMIN)

- Apolobamba is one of the most affected protected areas by the small scale gold mining

activities effects

The main objective of the thesis was to determine the environmental impacts of the

small scale filonian gold mining activities on biotic (native vegetation) and abiotic (soils

sediments residues) resources in ANMIN-Apolobamba For this two gold mining

cooperatives especially representative in high intensity mining activity areas have been

selected they are Virgen del Rosariacuteo and Rayo Rojo In each mining cooperative two

zones were identified one close to the mineral processing or gold concentration activities

including the amalgam burning that could be called a mining zone and another far away

from these activities allowing considered a control zone In each area according to the

specific objectives of the thesis representative soil profiles were identified surface and

depth soil samples were taken as well as plant material finally mining residues and

sediments samples were collected

No significant differences in total metals were shown between top soils and deep

soils and the proximity to the mining zones suggesting that the origin of these metals

could be geogenic In the mining zones increased mercury in the surface soil was

detected indicating direct Hg deposition High values of total EDTA-extractable and

soluble arsenic were obtained in the mining area surroundings probably related to the

4

presence of arsenopyrite-rich residues While soil pH is related to the behavior of arsenic

mercury and copper cadmium and zinc EDTA-extractable concentrations could be

controlled by organic matter and clay contents On the other hand the lead EDTA-

extractable concentration was directly related to its total content Soluble metals in

general were highly independent of soil physical and chemical properties

To understand the fate and environmental risks of arsenic its content was

determined in rhizospheric and bulk soil samples collected in the two cooperatives in the

study The mean of total arsenic in rhizospheric and bulk soils types ranges between 13

and 64 mg kg-1 Arsenic content in rhizosphere was at least double related to the bulk

soil Using a 4-5 microm synchrotron-generated X-ray beam an elemental mapping was

performed that showed accumulations of arsenic in iron-enriched areas X-ray absorption

near edge spectroscopy (XANES) results indicate only As (V) species was detected in all

samples independently of total arsenic content its fractions or vegetation type Although

As(V) toxicity is lower than As(III) is important that As uptake of commonly-grazed

vegetation by camelids (alpaca and llama) must be determined to understand the

environmental risks due to the possibility of their incorporation into the food chain

Considering that the emissions and releases of mercury in small-scale gold mining

activities condense and deposited on plants soils and water bodies the transfer of

mercury from soil into plants was studied to predict the possible mercury accumulation in

livestock around the study gold mining areas Mean mercury content in the soils varies

from 05 to 486 mg Hg kg-1

(5 to 60 more compared to the soils of the control zone) and

exceeded the reference levels of the soils of some European countries The mercury

contents in leaves and roots ranged from 06 to 18 and 02 to 283 mg Hg kg-1

respectively The high mercury contents in Poaceae and Rosaceae may elevate mercury

accumulation into the food chain since camelids solely thrive on these plants for food

and in turn these are the main meat suppliers for the mining population who are most at

risk if some plant species are used for medicinal purposes

5

I INTRODUCCIOacuteN

11 EL CONTEXTO TEMPORAL DE LA TESIS DOCTORAL

El contexto temporal de la presente tesis doctoral abarca el intervalo de tiempo

desde 2007 a 2011 periacuteodo en el cual se obtuvieron todos los resultados tanto

cualitativos como cuantitativos a traveacutes de trabajos de campo (muestreos entrevistas

reuniones y otros) anaacutelisis de laboratorio anaacutelisis estadiacutesticos y otros necesarios para

alcanzar los objetivos de la tesis asiacute mismo para contextualizar dichos resultados en la

situacioacuten actual se realiza el anaacutelisis y las evaluaciones comparativas relativas a la

situacioacuten de la mineriacutea auriacutefera en Bolivia con datos de los uacuteltimos antildeos (2017-2021)

En eacuteste sentido y con el objetivo de generar un entendimiento integral en eacuteste espacio

de tiempo (2007-2020) en el Capiacutetulo I de Introduccioacuten se incorpora amplia informacioacuten

que describe la evolucioacuten de los acontecimientos en el marco de la mineriacutea auriacutefera en

el paiacutes y en el lugar de estudio en el Capiacutetulo II se sentildealan los cambios fundamentales

de la zona de estudio especialmente en lo que refiere a las actividades mineras

instaladas en el sector y finalmente en los Capiacutetulos III IV y V se realizan anaacutelisis

comparativos de los resultados obtenidos en el marco de la tesis respecto a los datos

disponibles en los uacuteltimos antildeos

12 ANTECEDENTES

121 Sinopsis de la historia de la mineriacutea en Bolivia

La extraccioacuten de depoacutesitos de mineral por las civilizaciones precolombinas se

remonta al menos al antildeo 2000 ac pero la extraccioacuten de minerales intensiva comenzoacute

con la colonizacioacuten y posterior explotacioacuten minera de plata en el Cerro Rico de Potosiacute

por los espantildeoles en 1545 (Miller y Villarroel 2011) Bolivia llegoacute a ser durante el

periacuteodo colonial y hasta la mitad del siglo XIX uno de los principales productores de

plata del mundo (Espiacute 2001) Su produccioacuten llegoacute a ser muy importante a mediados del

siglo XVI cuando el proceso de amalgamacioacuten conocido como el meacutetodo ldquode patiordquo fue

empleado a escala industrial estimulando la produccioacuten masiva de plata y dejando una

cantidad sin precedentes de mercurio con la consiguiente repercusioacuten medioambiental

econoacutemica y social en varias zonas de Bolivia (Nriagu 1994 Malm 1998)

6

La produccioacuten de plata en Potosiacute decayoacute en el uacuteltimo periodo del siglo XVII a

pesar del declive de la cotizacioacuten internacional de la plata a partir de 1870 la mineriacutea

empieza a expandirse por aproximadamente dos deacutecadas (Balladares 1989)

Producto de la Segunda Gran Revolucioacuten Industrial se inicia el ciclo del estantildeo

principalmente por el incremento de su precio y demanda de hecho entre 1900 y 1908

las exportaciones de estantildeo aumentoacute de 30 al 66 por el contrario la plata disminuyoacute

del 40 al 17 Posterior a la recesioacuten post-beacutelica de 1918 la produccioacuten de estantildeo

subioacute hasta 1929 (antildeo en el que se obtuvo la mayor produccioacuten histoacuterica de estantildeo con

41087 ton) a partir de entonces hubo un declive en la produccioacuten hasta 1941 y 1945

periacuteodo en el cual hubo un ascenso (Contreras 1994)

En ese momento coyuntural en 1952 se crea una de las empresas mineras

estatales maacutes grande a nivel mundial la Corporacioacuten Minera de Bolivia (COMIBOL)

(Malloy 1970) convirtieacutendose su creacioacuten en un hito en la historia minera de Bolivia El

trayecto de COMIBOL puede ser dividido en dos periodos el primero en el periacuteodo

1952-1985 y el segundo desde 1985 hacia adelante Durante el primer periodo estaba

en boga la ideologiacutea del capitalismo de Estado el cual era propietario y administrador

de empresas que explotaban recursos naturales claves como es la mineriacutea Despueacutes

de 1985 el modelo de desarrollo fue concluido draacutesticamente cuando se implantoacute un

reacutegimen de libre mercado con el Decreto 21060 que liberalizoacute la economiacutea (Malloy

1970) Casi de forma simultaacutenea COMIBOL sufrioacute las repercusiones de la caiacuteda del

precio del estantildeo cuando los precios se redujeron a la mitad El antildeo 1986 el cierre de la

COMIBOL fue determinante dejando sin trabajo a maacutes de 30000 mineros muchos de

los cuales por la ldquorelocalizacioacutenrdquo se unieron a los cocaleros y gremiales1 (Jordan y

Warhurst 1992)

A partir de los antildeos 1987 y 1988 el sector minero comienza su recuperacioacuten

sustituyendo la mineriacutea del estantildeo por la mineriacutea diversificada (incrementando

significativamente la produccioacuten de zinc oro y plata) en cuya fase de extraccioacuten se

incorporaron las teacutecnicas de explotacioacuten a cielo abierto y mineriacutea sin rieles mientras que

en el procesamiento se implementoacute principalmente el meacutetodo de lixiviacioacuten por agitacioacuten

(Loayza y Franco 2000)

Durante la etapa 1980-2000 la produccioacuten de estantildeo disminuyoacute en 55 sin

embargo se dio el crecimiento en la produccioacuten de minerales como el oro (641) zinc

(197) y plata (128) siendo estos dos uacuteltimos los que permitieron la recuperacioacuten de

las exportaciones (MMSD 2002) Desde el 2000 hasta la actualidad ademaacutes de la

produccioacuten de zinc estantildeo plata y plomo la produccioacuten de oro en Bolivia se ha

incrementado de manera importante seguacuten Campanini (2020) se ha cuadruplicado en

1 Producto del Decreto 21060 muchos mineros se re-localizaron o migraron a zonas especiacuteficas del territorio boliviano (como el Chapare) para realizar el cultivo de la coca Respecto a los gremiales instituciones como el CEDLA los asocian al crecimiento del ldquosector informalrdquo en esos antildeos en la actualidad los gremiales son agrupaciones locales con fuerte capacidad de organizacioacuten en diferentes rubros

7

el periacuteodo 2009ndash2018 Hasta el 2020 la actividad minera en Bolivia ha representado el

15 de la poblacioacuten ocupada con 138000 empleos directos y 828000 empleos

indirectos (MMAyA MMM GIT-OR 2020)

La Constitucioacuten Poliacutetica del Estado Boliviano reconoce tres actores productivos

del sector minero las empresas estatales (que forman parte de la COMIBOL) empresas

privadas y cooperativas privadas Las cooperativas mineras lograron en estas uacuteltimas

deacutecadas un reacutegimen normativo maacutes permisivo y flexible que otras entidades mineras

seguacuten Campanini (2020) no estaacuten sujetas a cumplir la normativa laboral tienen un

reacutegimen impositivo preferencial cuentan con apoyo estatal directo tienen participacioacuten

directa en instancias estatales entre otros Sin embargo es el actor minero que maacutes

empleos genera (Fig11 a) por el contrario es el que menos impuestos y regaliacuteas

aporta al Estado (Fig11 b) (Fundacioacuten Jubileo 2015)

La mineriacutea de menor tamantildeo es parte de la mineriacutea privada y se forma a partir

de operadores mineros cuyo trabajo es en pequentildea escala aplicando meacutetodos

manuales mecanizados y semi-mecanizados

Fig 1 1 a) Empleo por actor minero (en miles de trabajadores) b)

Regaliacutea minera por actor productivo minero (en millones de doacutelares americanos) Serie 1980 ndash 2018 (Fuente Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia 2019)

a)

b)

8

13 LA MINERIacuteA AURIacuteFERA EN BOLIVIA

Actualmente la mineriacutea auriacutefera en Bolivia tiene un fuerte componente

cooperativista mientras que la mineriacutea tradicional (estantildeo plomo plata y zinc) cuenta

con 477 cooperativas y en la mineriacutea de elementos no metaacutelicos se cuenta con 194

cooperativas en la mineriacutea auriacutefera se cuenta con 1406 cooperativas haciendo un total

de 2077 cooperativas (SERGEOTECMIN-VCM y AFCOOP 2018) El tamantildeo forma de

funcionamiento y organizacioacuten especiacutefica de cada una de estas cooperativas auriacuteferas

difieren seguacuten la regioacuten a la que pertenecen (Campanini 2020) actualmente estas

cooperativas se organizan en federaciones

En la uacuteltima deacutecada el principal mineral producido fue el estantildeo a nivel estatal)

el zinc y la plata a nivel privado sin embargo en las cooperativas la produccioacuten de oro

ha tomado absoluto protagonismo respecto a los demaacutes minerales (Fig 12 a) de

hecho hasta el antildeo 2018 un 93 de la produccioacuten de oro procediacutea de las cooperativas

y el 7 de las empresas privadas (MMM SENARECOM 2018) Desde una perspectiva

nacional en el periacuteodo 2014-2018 el aporte econoacutemico de la produccioacuten de oro es muy

similar al del zinc e incluso mayor al de la plata (Fig 12 b)

Mientras que a inicios de los antildeos 90 se estimaba una produccioacuten de oro 10000

kg antildeo-1

siendo el sustento de una poblacioacuten aproximada de 100000 personas

(mineros sus familias y otras personas dedicadas a actividades suplementarias)

(Wotruba 1998) en el antildeo 2019 se produjeron 42000 kg de oro generando 42000

fuentes de trabajo directo y maacutes de 250000 empleos indirectos (en las cooperativas)

de hecho solamente la produccioacuten nacional de oro del primer trimestre del antildeo 2020 fue

de 9200 kg por un valor de 460 millones de doacutelares superior en aproximadamente

10 a la produccioacuten del antildeo 2019 en el mismo periodo (MMAyA MMM GIT-OR 2020)

Una cuantificacioacuten aproximada de las actividades mineras distribuidas a nivel

nacional establece que 490 minas de oro corresponden a vetas y al menos 1270 a

depoacutesitos aluviales auriacuteferos (Zenteno 2020)

9

Fig 1 2 a) Valor de produccioacuten de principales minerales de las Cooperativas b) Valor de Produccioacuten de Principales Minerales (En Millones de Doacutelares Americanos) Serie 1980-2018 (Fuente Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia 2019)

132 Tipologiacutea de Yacimientos y Centros Mineros Auriacuteferos en Bolivia

Diversos documentos sobre geologiacutea en Bolivia sentildealan que los tipos de

yacimientos presentes en territorio boliviano son

Yacimientos primarios (vetiformes o vetas) Los minerales de oro junto con

los minerales de ganga o acompantildeantes se presentan habitualmente como relleno de

fracturas o en los planos de falla geoloacutegica Este tipo de mineralizacioacuten se desarrolla por

lo general de manera paralela o diagonal a los planos de estratificacioacuten

En el departamento de La Paz la forma de las vetas tanto en su extensioacuten

longitudinal como vertical es por lo general de tipo lenticular o en rosario las cuales

ocurren principalmente a lo largo de la Cordillera Oriental (Villegas et al 2021)

Yacimientos secundarios (aluviales) Estos yacimientos se originan de la

meteorizacioacuten y erosioacuten de los depoacutesitos primarios de la cordillera generados en

eventos geodinaacutemicos en el terciario y cuaternario se presentan cuando los minerales

a)

b)

10

de oro han sido erosionados transportados y depositados por el curso del agua su

acumulacioacuten forma placeres de oro Los depoacutesitos de placer se extienden por cientos de

kiloacutemetros desde sus nacientes en la cordillera a lo largo de los riacuteos Yani Tipuani

Challana Mapiri Kaka Alto Beni Beni Madre de Dios Madera en depoacutesitos de

paleocanales terrazas llanuras de inundacioacuten cauce actual de riacuteos y otros En

yacimientos secundarios el oro tiene contenidos metaacutelicos entre 02 y 20 - 50 gt

aproximadamente (Hinojosa 2016)

Yacimientos secundarios (fluvio glaciales - morreacutenicos) Ocurre cuando los

minerales de oro han sido erosionados por actividad glaciar y luego transportados y

depositados en la parte baja de los valles o en depresiones topograacuteficas

Yacimientos secundarios (coluviales) Estos yacimientos se presentan cuando

los minerales de oro han sido erosionados y depositados principalmente por accioacuten de

la gravedad en la parte baja o laderas de los altos topograacuteficos (cerros)

En Bolivia existen 1760 yacimientos de oro (que pueden presentar sectores de

alta y baja ley) de los cuales 420 (24) corresponden a yacimientos primarios 1269

(72) son yacimientos secundarios y 71 (4) son mixtos (son mixtos aquellos que en

una misma aacuterea minera puedan coexistir los yacimientos primarios y secundarios)

(Villegas et al 2021)

133 Mineriacutea Auriacutefera en el Departamento de La Paz

La distribucioacuten de los tipos de yacimientos auriacuteferos a nivel nacional muestra

que las predominancias de yacimientos corresponden al departamento de La Paz

seguido en orden de importancia por los departamentos de Santa Cruz Beni Potosiacute y

Pando La figura 13 muestra los diferentes yacimientos y su cuantificacioacuten aproximada

Fig 1 3 Distribucioacuten de Yacimientos Auriacuteferos en el Departamento de

La Paz 2021 (Fuente Villegas et al 2021)

11

En correlacioacuten con los datos del Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia (MMM)

Campanini (2020) sentildeala que el departamento de La Paz es el que lidera la produccioacuten

de oro (701 el 2017 y 41 el 2018) y donde opera el 569 del total de cooperativas

del paiacutes La principal regioacuten auriacutefera del departamento es Yungas que abarca hasta el

norte del altiplano boliviano (inicia en el lago Titicaca hasta el riacuteo Suches y el Aacuterea Natural

de Manejo Integrado Nacional ANMIN - Apolobamba) (Figura 14)

Fig 1 4 Extraccioacuten de oro por departamento 2009-2018 (kg) (Fuente Campanini 2020)

El Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia (2019) confirma que los valores de

exportacioacuten de minerales del departamento de La Paz (donde se encuentra el ANMIN-

Apolobamba) lo posicionan en segundo lugar (despueacutes de Potosiacute) a nivel nacional (Fig

15 a) este departamento tiene al menos 26 distritos mineros de oro y se ha constituido

en el mayor productor auriacutefero del paiacutes llegando a alcanzar una produccioacuten de 2363 t en

el antildeo 2019 (MMM 2020) de hecho los valores de exportacioacuten de oro en eacuteste

departamento son significativamente maacutes elevados que los de otros metales respecto a

otros metales (Fig 15 b)

En el departamento de La Paz la mineriacutea auriacutefera incluye la explotacioacuten de

yacimientos primarios secundarios y mixtos todos ellos con sus propias caracteriacutesticas

y repercusiones ambientales sociales y de salud puacuteblica entre otros

12

Fig 1 5 a) Valor de la exportacioacuten por departamento de Bolivia b) Valor de

la exportacioacuten - departamento La Paz (En Millones de doacutelares Americanos) Serie 2000 - 2018 (Fuente Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia 2019)

134 Mineriacutea Auriacutefera en Aacutereas Protegidas

Varias de las Aacutereas Protegidas nacionales (22 que pertenecen al Sistema

Nacional de Aacutereas Protegidas ndash SNAP) subnacionales (23 departamentales y 78

municipales) e incluso territorios indiacutegenas y originarios que albergan una parte

significativa de la biodiversidad de Bolivia y cuyos principales servicios y funciones eco-

sisteacutemicos son el almacenamiento de carbono y provisioacuten de agua cuentan dentro de

su territorio con actividades de extraccioacuten minera (Fig 16) ademaacutes de concesiones

petroleras expansioacuten de carreteras entre otros (WCS 2020)

Esta problemaacutetica asociada a la actividad auriacutefera en zonas tropicales en

territorio nacional no es reciente la creacioacuten de aacutereas naturales protegidas promovidas

por iniciativas regionales originoacute superposicioacuten de derechos y usos del suelo (MMSD

2002) A esto se suma el hecho de que en Bolivia las actividades mineras dentro de las

aacutereas protegidas no es ilegal sin embargo estas actividades deberiacutean desarrollarse

cumpliendo al menos a) las directrices establecidas en el Plan de Manejo de cada aacuterea

protegida b) la compatibilidad de la actividad minera y su respectiva aacuterea de influencia

con la categorizacioacuten de las zonas dentro del aacuterea protegida (especialmente en las

zonas de proteccioacuten estricta) y c) las medidas de mitigacioacuten de impactos de la actividad

minera sobre la biodiversidad ecosistemas y funciones ambientales de las aacutereas

a)

b)

13

protegidas En muchos casos los aspectos citados no se cumplen por lo que las

actividades mineras representan una amenaza para las aacutereas protegidas y sus

funciones ambientales que fueron la razoacuten de su creacioacuten

Fig 1 6 Actividades Mineras Auriacuteferas en Aacutereas Protegidas del SNAP - Bolivia (Fuente Servicio Nacional de Aacutereas Protegidas - SERNAP y Fundacioacuten Mineriacutea Medio Ambiente e Industria - MEDMIN 2019)

En la uacuteltima deacutecada se han realizado diversos estudios algunos de ellos

orientados especiacuteficamente a la mineriacutea auriacutefera Recientemente en el antildeo 2020 el

diagnoacutestico de impactos y situacioacuten de las actividades mineras en el Corredor de

Conservacioacuten Madidi - Piloacuten Lajas ndash Apolobamba ndash Cotapata (en el que ademaacutes de

Bolivia participan Colombia Peruacute y Ecuador) refleja el estado actual de las actividades

de mineriacutea auriacutefera en esta regioacuten de alta biodiversidad consideradas como Aacutereas

Clave de Biodiversidad (ACB) En este documento se determina que las aacutereas

protegidas de intereacutes nacional Apolobamba Madidi Cotapata y Piloacuten Lajas

14

representan el 49 del aacuterea del corredor (2225435 ha) y tienen 290 operaciones

mineras superpuestas que generan impactos ambientales en el 58 de su superficie

El aacuterea protegida de intereacutes nacional ANMIN-Apolobamba tiene la mayor presencia y

afectacioacuten minera (231 operaciones) seguida del Madidi (41 operaciones) y Cotapata

(18 operaciones) (WCS 2020)

Respecto a los Territorios Indiacutegenas Originarios Campesinos (TIOCs) la TIOC

Marka Cololo - Copacabana ndash Antaquilla (ubicada en Apolobamba) tiene mayor

presencia de actividad minera (30 operaciones) seguida de la TIOC Lecos de Apolo (17

operaciones) La TIOC Trsquosimane Moseteacuten de Piloacuten Lajas por ahora presenta una sola

actividad artesanal estacional estando amenazada por un futuro crecimiento de esta

actividad (WCS 2020)

En lo referente a bosques iacutentegros es importante sentildealar que estos representan

el 44 (2011008 ha) de la superficie del corredor (que incluye a los cuatro paiacuteses) y

la deforestacioacuten ocasionada por la actividad minera corresponde al 3 de eacutesta

Asimismo en el corredor existen 57 especies endeacutemicas 13 especies en peligro y 7

especies en peligro criacutetico de extincioacuten en cuyos haacutebitats existen actividades mineras

lo que implica una amenaza para estas especies (WCS 2020)

Respecto a las cuencas hidrograacuteficas del corredor las actividades mineras

tienen impacto en el 11 de su superficie (492076 ha) las cuencas de los riacuteos Mapiri

Boopi Beni Tuichi Madidi y Coroico presentan mayor actividad y afectacioacuten (WCS

2020

14 EL USO DEL MERCURIO EN BOLIVIA

En Bolivia no se realiza la extraccioacuten primaria de mercurio por lo que el paiacutes se

constituye en importador de mercurio (MMAyAVMABCCGDFPRONACOPS 2017) el

cual se utiliza principalmente en la mineriacutea y cuyo uso estaacute permitido2 En relacioacuten a las

importaciones de mercurio en Bolivia la mayor parte de las importaciones proceden de

Meacutexico (93) estas importaciones representan el 25 de todos los flujos comerciales

mundiales de mercurio y convierte a Bolivia en el segundo mayor importador de

mercurio del mundo (PNUMA 2019 UICN NL 2020) Los datos del 2019 indican que la

mayor parte de las importaciones (maacutes del 90) se registra en el departamento de La

Paz existiendo voluacutemenes pequentildeos de importaciones informales (UICN NL 2020)

Hasta el 2014 las importaciones anuales de mercurio no sobrepasaban las 15 t

reportaacutendose un deacuteficit en las importaciones de mercurio respecto a lo requerido para la

produccioacuten del oro declarado sin embargo en la gestioacuten 2015 las importaciones de

mercurio se incrementaron a 152 t de mercurio siendo doce veces superior respecto a

2 ldquoUso Permitidordquo se refiere al uso de mercurio o de compuestos de mercurio en el marco del Convenio de Minamata incluidos (no de manera restrictiva) los usos que esteacuten en el marco de los artiacuteculos 3 4 5 6 y 7 del Convenio

15

las importaciones del antildeo 2014 este incremento se dio justamente cuando el paiacutes

vecino Peruacute restringioacute el uso y comercializacioacuten de mercurio destinado a la extraccioacuten

de oro en el marco a su ratificacioacuten del Convenio de Minamata (UICN NL 2020)

Fig 1 7 Produccioacuten de Oro e Importacioacuten de Mercurio (en toneladas) Bolivia Serie 2000 - 2018 (Fuente

Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia 2019)

Seguacuten Carrillo (2021) Bolivia importa en promedio 198 t de mercurio antildeo-1

(tomando como fuente a UN Comtrade 2020) ademaacutes asegura que gran parte de este

insumo estaacute destinado a las actividades de tratamiento y beneficio de minerales

auriacuteferos ya que no se conoce de ninguacuten otro sector importante (industrial u otro) en

Bolivia que requiera de mercurio en sus procesos

Al respecto en Bolivia a traveacutes de la Ley Ndeg 759 del 17 de Noviembre de 2015

se ratifica el Convenio de Minamata sobre Mercurio en consecuencia en el marco de

su artiacuteculo 7 y el Anexo C el paiacutes ha asumido compromisos de cumplimiento obligatorio

para disminuir y si es posible eliminar el uso de mercurio en mineriacutea artesanal yo a

pequentildea escala

142 El uso del mercurio en el sector de las cooperativas auriacuteferas

En el proceso de extraccioacuten de oro en Bolivia el uso del mercurio es la praacutectica

maacutes habitual sin embargo en casos maacutes puntuales (grandes empresas) se aplica

tambieacuten la cianuracioacuten La cantidad y forma de uso del mercurio variacutea seguacuten algunos

factores sin duda el tipo de yacimiento seraacute el que defina el proceso de recuperacioacuten

de oro Sin embargo Hinojosa (2016) sentildeala que la caracterizacioacuten quiacutemica

metaluacutergica y mineraloacutegica de la mena (mineral beneficiable) es una operacioacuten previa a

la definicioacuten del tipo de procesamiento y concentracioacuten del oro y deberiacutea realizarse

mejorar el rendimiento de recuperacioacuten de oro

La publicacioacuten ldquoMercurio global oferta comercio y demandardquo del Programa de las

Naciones Unidas para el Medio Ambiente (2017) sentildeala que en Bolivia un 25 del

mercurio consumido en actividades de mineriacutea de pequentildea escala corresponde a

procesos de amalgamacioacuten de concentrados y un 75 a la amalgamacioacuten de mineral

16

entero eacuteste uacuteltimo considerado como un meacutetodo obsoleto teacutecnicamente ineficiente y

ambientalmente no adecuado que se podriacutea estar dando en operaciones de yacimientos

primarios (de veta) ya que las operaciones mineras que procesan minerales aluviales son

las uacutenicas que realizan una concentracioacuten previa antes de la amalgamacioacuten para

recuperar el oro fino (Carrillo 2021) En concordancia con lo sentildealado Villegas et al

(2021) sentildealan que en 2019 el uso de mercurio alcanzoacute a 68 t de las cuales 55 t se

orientariacutean a la mineriacutea filoniana (de vetas) y 13 t se dirigiriacutean a la mineriacutea aluvial

La reciente publicacioacuten ldquoMercurio en la pequentildea mineriacutea en Boliviardquo (2021)

establece la relacioacuten de oro obtenido y mercurio utilizado en las plantas de

concentracioacuten de acuerdo con la tipologiacutea del yacimiento y la granulometriacutea del oro

siendo la proporcioacuten promedio de 15 (mercurio total utilizado desde el inicio hasta el

final del proceso esponja total3 de oro obtenido) para el procesamiento de mineral de

veta mientras que la relacioacuten para mineral aluvial es de 104 (mercurio utilizado en la

parte final del proceso esponja parcial4 de oro obtenido) (Villegas et al 2021)

Asimismo a partir del antildeo 2019 se ha visto un incremento sustancial de las

operaciones mineras debido fundamentalmente al precio alto del oro aspecto que

permite realizar inversiones en maquinaria de mayor capacidad (especialmente en

equipos de conminucioacuten o molienda) este hecho (refirieacutendose a la mecanizacioacuten del

proceso) no siempre puede considerarse positivo auacuten maacutes si los procesos de beneficio

aplicados no son los adecuados y ademaacutes se prescinde de una etapa previa de

fortalecimiento y capacitacioacuten del recurso humano (Carrillo 2021)

143 Concentracioacuten de oro en la mineriacutea auriacutefera filoniana y aluvial

A continuacioacuten se haraacute una descripcioacuten breve de concentracioacuten de oro en la

mineriacutea auriacutefera filoniana y aluvial haciendo una breve diferenciacioacuten entre lo

teacutecnicamente adecuado y las praacutecticas actuales en las cooperativas mineras

1421 Proceso de concentracioacuten de oro procedente de yacimiento primario

Tomando como referencia la publicacioacuten de Hinojosa (2016) acerca de la

concentracioacuten gravimeacutetrica de menas auriacuteferas en el flujograma siguiente (Fig 16) se

muestra las operaciones baacutesicas del proceso oacuteptimo de concentracioacuten de oro

procedente de yacimiento primario

3 Esponja total de oro obtenido es el oro que se logra liberar del mercurio despueacutes del quemado de la amalgama

Este producto total considera la amalgamacioacuten de concentrados y tambieacuten el raspaje en molinos canaletas

amalgamadoras e incluso en bateas 4 Esponja parcial de oro obtenido es el oro que se logra liberar del mercurio despueacutes del quemado de la amalgama El oro obtenido con amalgama es solo una parte del total de oro producido y se refiere uacutenicamente al oro fino amalgamado

17

Fig 1 8 Proceso de concentracioacuten de oro proveniente de yacimiento primario (Fuente Hinojosa 2016)

El proceso de molienda de la mena debe procurar liberar las partiacuteculas de oro (a

traveacutes del molido fino de la mena) y facilitar su separacioacuten para lograr la mayor cantidad

de recuperacioacuten de oro Cada mena tiene sus propias caracteriacutesticas mineraloacutegicas

eacutestas determinan el tipo o grado de conminucioacuten (trituracioacuten yo molienda) adecuado para

la liberacioacuten del oro y su oacuteptima recuperacioacuten En este sentido es necesario realizar

pruebas y estudios previos de la mena para definir el circuito de conminucioacuten adecuado

y ofrecer una alimentacioacuten oacuteptima a las operaciones siguientes como la clasificacioacuten

concentracioacuten amalgamacioacuten hasta la obtencioacuten del oro fiacutesico Al respecto en la

generalidad de las cooperativas auriacuteferas (de yacimientos primarios) estos estudios

previos no son realizados ya que no cuentan con personal teacutecnico que asesore eacuteste y

las demaacutes operaciones del proceso de concentracioacuten de oro por lo que esta operacioacuten

se ajusta a la experiencia y disponibilidad de maquinaria y equipos presentes en la

operacioacuten minera

Es en la operacioacuten de conminucioacuten donde se antildeade el mercurio y donde suele

ocurrir su atomizacioacuten causando peacuterdidas considerables de mercurio en polvo que

tambieacuten es llamado ldquoharina de mercuriordquo

18

En el proceso de amalgamacioacuten el oro se alea con el mercurio (de manera

superficial) En esta fase todo el oro libre y limpio (pe libre de oacutexidos de hierro) se

amalgama pero es muy frecuente que el mineral bruto contenga otros minerales

acompantildeantes yo impurezas que causen problemas en el proceso de amalgamacioacuten

(Hinojosa 2016)

Al igual que en la etapa de conminucioacuten para la amalgamacioacuten deberiacutean

seguirse un paso previo de preparacioacuten en el que se realizan los caacutelculos sobre la

cantidad de mercurio y otros reactivos a utilizarse ademaacutes del tipo de reactor a

emplearse sin embargo en la praacutectica eacuteste paso es omitido y se realiza de manera

empiacuterica basaacutendose en una estimacioacuten volumeacutetrica visual y no por determinacioacuten de

peso no existe una metodologiacutea o protocolo definido que permita un control en la

dosificacioacuten de mercurio mucho menos de registro y seguimiento perioacutedico en el tiempo

(por diacuteamesantildeo o por turno) (Carrillo 2021)

En general la recuperacioacuten de oro en la mineriacutea filoniana (primarias o de vetas)

es baja fundamentalmente por la incipiente o nula planificacioacuten yo operacioacuten teacutecnica

procesos de concentracioacuten (gravimeacutetrica yo por amalgamacioacuten) a esto se suma la

peacuterdida de oro fino y laminar (laminado en la molienda) en los residuos yo colas

Asimismo la operacioacuten simultaacutenea de la molienda y la amalgamacioacuten provoca peacuterdidas

de diminutas partiacuteculas de oro contenidas en la harina de mercurio o en los floacuteculos de

amalgama cuyo menor peso especiacutefico y mayor superficie provoca su arrastre hacia las

colas o residuos (Wotruba 1998)

1422 Proceso de concentracioacuten de oro procedente de yacimiento secundario

La mineriacutea aluvial (placeres auriacuteferos) generalmente tienen un bajo contenido de

oro libre por lo que su explotacioacuten se extiende a mayor escala ademaacutes de la necesidad

de procesos adecuados con alta eficiencia de recuperacioacuten de oro (Hinojosa 2016)

19

Fig 1 9 Proceso de concentracioacuten de oro proveniente de yacimiento primario (Fuente Hinojosa 2016)

El tipo de yacimiento define el meacutetodo de explotacioacuten pudiendo ser eacutestos a cielo

abierto y mecanizado en plataformas y terrazas o subterraacuteneo y semi-mecanizado en

cauces antiguos estos meacutetodos se diferencian fundamentalmente por las capacidades

de tratamiento (mayor capacidad en plataformas y terrazas ocurre lo contrario en

cauces antiguos) sin embargo el sistema de recuperacioacuten de oro es el mismo y

consiste en dos etapas lavado y clasificacioacuten y concentracioacuten en canaleta en este

uacuteltimo paso se utiliza el mercurio para amalgamar el oro fino retenido y finalmente

proceder a la quema eliminando el mercurio (vapor) y dejar el oro libre (Fig 17)

15 POLIacuteTICA MINERA EN BOLIVIA

En Bolivia desde el antildeo 2006 se promovieron cambios estructurales en el sector

minero estos fueron incluidos en el Plan de Desarrollo Econoacutemico y posteriormente

fueron consignados en la Constitucioacuten Poliacutetica del Estado (CPE) aprobada el antildeo 2009

donde se marcan los lineamientos para el desarrollo y ejercicio de la actividad minera

20

Antes de eacutesta coyuntura la participacioacuten estatal en el sector productivo minero era

discreta debido fundamentalmente a la exportacioacuten de materia prima basada en

minerales tradicionales estantildeo plomo plata y zinc sin embargo la nueva CPE define

al Estado como actor productivo protagoacutenico administrador de los recursos

mineraloacutegicos y responsable del control y fiscalizacioacuten de la actividad minera

151 Constitucioacuten Poliacutetica del Estado

La CPE en su acaacutepite relativo a Recursos Naturales fundamentalmente

establece que estos son de propiedad y dominio directo indivisible e imprescriptible del

pueblo boliviano y corresponde al Estado su administracioacuten ademaacutes en el acaacutepite de

Mineriacutea y Metalurgia entre otros aspectos se establece la responsabilidad del Estado

sobre las riquezas mineraloacutegicas en territorio boliviano reconociendo como actores

productivos mineros al Estado a la empresas privadas y a las cooperativas debiendo

eacutestos uacuteltimos que ser fortalecidos por el Estado

152 Plan Nacional de Desarrollo Econoacutemico y Social ndash PDES

El Plan de Desarrollo Econoacutemico y Social ndash PDES de Bolivia (2016 ndash 2020) con

una perspectiva de transformacioacuten productiva establece como sectores estrateacutegicos

generadores de excedentes a los sectores hidrocarburos mineriacutea y metalurgia

electricidad y recursos ambientales Especiacuteficamente se identifica a los sectores de

hidrocarburos y mineriacutea como columnas esenciales en la economiacutea del paiacutes asimismo

en el marco de la gestioacuten de los sistemas de vida establece entre otros el Sistema

Plurinacional de Aacutereas Protegidas (Ministerio de Planificacioacuten del Desarrollo 2016)

153 Plan Sectorial de Desarrollo Integral Minero Metaluacutergico

El Plan Sectorial de Desarrollo Integral Minero Metaluacutergico 2016 ndash 2020 define

al estado como actor fundamental del desarrollo del sector a traveacutes del Ministerio de

Mineriacutea y Metalurgia Este plan consigna objetivos estrateacutegicos dentro los cuales se

pueden citar la ampliacioacuten de reservas mineras en territorio nacional generacioacuten de

nuevos proyectos mineros promocioacuten de inversiones mejora de la productividad y

eficiencia de la produccioacuten asiacute como de su industrializacioacuten y diversificacioacuten

formalizacioacuten de operadores y control de la comercializacioacuten entre otros Sin embargo

el abordaje de los impactos ambientales provocados por la mineriacutea su gestioacuten

prevencioacuten mitigacioacuten su impacto en aacutereas protegidas forestales en el recurso agua

entre otros estaacuten siendo considerados de manera poco profunda

El Plan Sectorial Minero Metaluacutergico 2009 - 2015 incluyo dentro de sus poliacuteticas

el fortalecimiento de la mineriacutea a pequentildea escala y cooperativas mineras por lo que se

implementoacute acciones de fomento e incentivo en el aacutembito impositivo regalitario de

financiamiento y asistencia teacutecnica principalmente al sector cooperativo minero que

impulsoacute su crecimiento principalmente en la actividad auriacutefera (WCS 2020) En eacuteste

sentido seguacuten un estudio del CEDIB en la gestioacuten 2008 se teniacutean 404 Cooperativas

21

con derechos mineros a nivel nacional actualmente seguacuten datos del Viceministerio de

Cooperativas Mineras al 2019 existiriacutean 2077 cooperativas mineras de las cuales

alrededor del 70 son cooperativas del sector auriacutefero

154 Convenio de Minamata

El Convenio de Minamata que surge a raiacutez de la contaminacioacuten ocurrida en

Minamata (Japoacuten) entra en vigor el 16 de agosto de 2017 Su primera segunda y

tercera Conferencia de las Partes fueron celebradas en el 2017 2018 y 2019

respectivamente en todas ellas Bolivia tuvo una participacioacuten activa

El Convenio de Minamata conjuntamente con los Convenios de Basilea

Estocolmo y Rotterdam establece lineamientos mundiales sobre la gestioacuten racional de

los productos quiacutemicos y los desechos peligrosos En Bolivia a traveacutes de la Ley Ndeg 759

del 17 de Noviembre de 2015 se ratifica el Convenio de Minamata sobre Mercurio de

conformidad con la Constitucioacuten Poliacutetica del Estado la Ley Ndeg 401 de Celebracioacuten de

Tratados y del Decreto Supremo Ndeg 2476 El Punto Focal del Convenio de Minamata

en Bolivia es el Viceministro de Medio Ambiente Biodiversidad Cambios Climaacuteticos y

de Gestioacuten y Desarrollo Forestal con su instancia de coordinacioacuten operativa del

Convenio el Programa Nacional de Contaminantes Orgaacutenicos Persistentes

(PRONACOPs) ambos dependientes del Ministerio de Medio Ambiente y Agua

El Convenio en su artiacuteculo 2 establece de ldquouso permitidordquo el mercurio o

compuestos del mercurio en la mineriacutea auriacutefera artesanal y en pequentildea escala en este

mismo marco el artiacuteculo 7 establece que cualquier Estado en cuyo territorio exista

mineriacutea y procesamiento auriacutefero artesanal y en pequentildea escala (sin importar su

magnitud) asume la obligacioacuten de establecer y poner en marcha medidas para reducir y

si es posible eliminar la utilizacioacuten de mercurio y compuestos del mercurio asiacute como las

emisiones y liberaciones de este elemento metaacutelico al medio ambiente

16 PROBLEMAacuteTICA AMBIENTAL ASOCIADA A LA MINERIacuteA AURIacuteFERA

Aunque actualmente las actividades mineras de la pequentildea mineriacutea auriacutefera

presentan efectos ambientales colaterales la problemaacutetica ambiental del sector auriacutefero

viene desde la eacutepoca de la colonizacioacuten Al respecto Nriagu (1994) sentildeala que en

promedio la peacuterdida anual de mercurio durante la colonia espantildeola fue de 612 t antildeo-1

(rango de 292 a 1085 t antildeo-1

) entre 1580 y 1900 El acumulado de peacuterdidas de mercurio

al medio ambiente debido a la produccioacuten de metales preciosos en ldquolas Ameacutericasrdquo fue

de 257400 t con 196000 t dispersas en Ameacuterica del Sur y Central y 61380 t en los

Estados Unidos Se estima que aproximadamente el 60 - 65 del mercurio perdido fue

liberado a la atmoacutesfera lo que sugiere que las minas de oro y la plata eran una fuente

de contaminacioacuten atmosfeacuterica de mercurio (Nriagu 1994) El reciclaje permanente de

esta gran masa de mercurio puede ser en parte responsable de los flujos elevados de

22

mercurio en muchas partes del Norte y Sur Ameacuterica y los niveles de referencia5 altos de

mercurio a nivel mundial

Aunque actualmente el uso del mercurio es incipiente respecto a la eacutepoca de la

colonizacioacuten los efectos ambientales negativos de la pequentildea mineriacutea en general tiene

muchas causas relacionadas entre siacute entre las principales estaacuten el casi nulo

asesoramiento teacutecnico en las diferentes operaciones de extraccioacuten del oro (desde la

explotacioacuten de los yacimientos hasta la concentracioacuten del metal) las deficientes

condiciones teacutecnicas (tecnologiacutea y equipamiento) de la pequentildea mineriacutea el incipiente

control ambiental de las entidades reguladoras y el desconocimiento de los criterios

ambientales por parte de los mineros

En general en los sistemas de flujo abierto de molienda - amalgamacioacuten existe

una perdida entre 5 y 10 kg de mercurio por kg de oro (Wotruba 1998) estas peacuterdidas

son mayores a las causadas por la quema de amalgama a la intemperie seguacuten Wotruba

(1998) se vaporan de 05 a 1 kg de mercurio por kg de oro la mayor proporcioacuten de este

vapor de mercurio re-condensa y se precipita en los alrededores de los sitios de quema

Al respecto Maurice-Bourgoin (2000) sentildeala que la contaminacioacuten de mercurio podriacutea

extenderse hasta alrededor de 50 km de la zona de emisioacuten

Las emisiones de mercurio vapor (por la quema de la amalgama) ademaacutes de

generar impactos al medio ambiente tambieacuten pueden provocar problemas de salud

ocupacional debido a que los mineros que no tienen la proteccioacuten respiratoria

adecuada inhalan directamente el vapor de mercurio pudiendo llegar a intoxicaciones

aguas y croacutenicas Algunas investigaciones en el aacuterea de salud han reportado altos

contenidos de mercurio en la orina de los mineros y sus familias (Betancourt 1994) sus

difiacuteciles condiciones de vida dificultan la relacioacuten especiacutefica del uso de mercurio y sus

efectos en la salud

Asiacute mismo cada tipo de explotacioacuten auriacutefera conlleva impactos ambientales

propios en el caso de la mineriacutea aluvial ademaacutes de la contaminacioacuten por el mercurio

existen otros impactos ambientales que son de consideracioacuten como colmatacioacuten de

fuentes superficiales de agua por la deficiente gestioacuten del material y residuos

desechados alteracioacuten de la dinaacutemica de los riacuteos por la ocupacioacuten y desviacioacuten de

cauces afectacioacuten a los lechos de los riacuteos modificacioacuten de la calidad del agua por el

aporte de sedimentos desechos orgaacutenicos y quiacutemicos (tal es el caso del Riacuteo Suacutechez

que sirve de frontera entre Peruacute y Bolivia en su nacimiento y discurre por el ANIMN-

Apolobamba) asiacute mismo se destruye o dificulta la interaccioacuten entre aguas superficiales

y subterraacuteneas (Campanini Campos Jimeacutenez 2019)

5 El nivel de referencia o nivel geneacuterico de referencia se define como la concentracioacuten de una sustancia

contaminante en el suelo que no conlleva un riesgo superior al maacuteximo aceptable para la salud humana o los ecosistemas

23

En el caso de la mineriacutea filoniana las colas o residuos generalmente son

vertidos en aacutereas circundantes a la planta de procesamiento en muchos casos sin

ninguacuten tipo de contencioacuten oacute sistemas de almacenamiento (balsas diques sacos u

otros) oacute son vertidas directamente a riacuteos proacuteximos asimismo estas colas oacute residuos

ricos en sulfuros son dispersados a los alrededores a traveacutes del viento y del traacutensito

humano depositaacutendose en los suelos la vegetacioacuten y cuerpos de agua La lodificacioacuten

de los riacuteos causa una afectacioacuten directa a la fauna acuaacutetica y su consiguiente

disminucioacuten llegando incluso a causar confrontaciones sociales con poblaciones que

viven aguas abajo que comercializan y consumen peces del riacuteo (Wotruba 1998

MEDMIN 2009) Asimismo la emisioacuten de sulfuros hacia cuerpos de agua circundantes

(riachuelos arroyos otros) yo su almacenamiento inadecuado por oxidacioacuten genera

aacutecido sulfuacuterico y hierro en solucioacuten disminuyendo el pH por lo que se genera

condiciones para la lixiviacioacuten de otros metales pesados y metaloides (Fe As Sb Zn

Cd etc) (Wotruba 1998 Miller y Villarroel 2011) El tipo magnitud y el alcance de la

contaminacioacuten por metales asiacute como los efectos potenciales sobre la salud humana

variacutean de riacuteo a riacuteo pero difieren significativamente entre los riacuteos de diferentes pisos

ecoloacutegicos (Miller y Villarroel 2011)

17 JUSTIFICACIOacuteN Y OBJETIVO

171 Justificacioacuten

Habiendo descrito la repercusioacuten econoacutemica social y ambiental de la mineriacutea

auriacutefera se considera imprescindible conocer con mayor profundidad el grado de

contaminacioacuten del capital natural originado por las actividades mineras auriacuteferas

filonianas (de yacimientos primarios) que como se ha podido advertir a lo largo de eacuteste

capiacutetulo es una de las maacutes contaminantes en teacuterminos de aporte de metales pesados

(como el mercurio) al ambiente maacutes auacuten en un espacio protegido especialmente

significativo en Bolivia por su diversidad de ecosistemas (glacial altoandino punentildeo y

bofedal) que ademaacutes por su diversidad bioloacutegica y eco-sisteacutemica de Bolivia es

catalogada como una de las aacutereas naturales maacutes importantes Los resultados del

presente estudio permitiraacuten identificar los posibles impactos y los riesgos potenciales

tanto para la biota como para el recurso suelo De esta manera se dispondraacute de la

informacioacuten necesaria para establecer lineamientos para la reduccioacuten de los mismos y

que mejoren las condiciones de vida de los habitantes de ANMIN-Apolobamba y las de

aquellas poblaciones que aunque no se localizan en el interior del Aacuterea Protegida pero

que dependen del agua procedente de los riacuteos que nacen y atraviesan eacutesta aacuterea asiacute

como de la biodiversidad de este enclave singular esencial para la supervivencia de

estas comunidades

24

Los resultados obtenidos seraacuten transferidos a los organismos gubernamentales

competentes en materia medioambiental y de mineriacutea asiacute como al Servicio Nacional de

Aacutereas Protegidas (SERNAP)

172 Objetivos

El objetivo principal del trabajo es determinar los impactos ambientales de la

mineriacutea auriacutefera filoniana a pequentildea escala sobre medios bioacuteticos y abioacuteticos en

ANMIN-Apolobamba (Bolivia) y sus posibles consecuencias para la poblacioacuten

Este objetivo principal se divide en los siguientes objetivos especiacuteficos

- Analizar el grado de contaminacioacuten de los medios bioacuteticos y abioacuteticos (suelo

agua vegetacioacuten y otros relacionados) por los principales metales pesados

asociados a la actividad minera tales como cobre (Cu) cadmio (Cd) zinc (Zn)

plomo (Pb) tanto en sus formas totales solubles y biodisponibles en

cooperativas mineras representativas de la mineriacutea auriacutefera filoniana

- Estudiar la variacioacuten de los contenidos de mercurio (Hg) en suelos vegetacioacuten

residuos y sedimentos derivados de la actividad minera auriacutefera filoniana

- Determinar los contenidos de arseacutenico (As) y su especiacioacuten en el suelo y en la

rizoacutesfera

- Caracterizar la vegetacioacuten predominante en las zonas de estudio

- Estudiar la interrelacioacuten entre el sistema suelo-vegetacioacuten en cuanto a la

distribucioacuten y transmisioacuten de los contenidos de Hg y su posible incorporacioacuten a la

cadena troacutefica

- Evaluar los riesgos asociados y sugerir algunas acciones para minimizarlos

25

II DESCRIPCIOacuteN DE LA ZONA DE ESTUDIO

21 SITUACIOacuteN GEOGRAacuteFICA POBLACIOacuteN Y CLIMA

Las zonas de estudio se encuentran en el interior d

el Aacuterea Natural de Manejo Integrado Nacional Apolobamba (ANMIN-

Apolobamba) que se halla ubicada al oeste del Departamento de La Paz abarcando las

provincias Bautista Saavedra y Franz Tamayo El ANMIN ndash Apolobamba se creoacute en 1972

(como Reserva Nacional de Fauna Ulla Ulla con una superficie original de 240000 ha)

con el fin de brindar proteccioacuten a la vicuntildea (Vicugna vicugna) y los ecosistemas

altoandinos que existen en la zona en el antildeo 2000 se ampliacutea su superficie a 4837438

ha (abarcando la vertiente oriental de la Cordillera creando condiciones territoriales

suficientes para establecer una zona de proteccioacuten estricta) re - categorizaacutendola como

Aacuterea Natural de Manejo Integrado Nacional

Los municipios involucrados en el ANMIN-Apolobamba son Pelechuco Curva

Charazani y Mapiri que se extiende desde la regioacuten cordillerana de Apolobamba hasta

la regioacuten montantildeosa huacutemeda de la ceja de monte y al oeste hace frontera con Peruacute

(SERNAP 2016) El rango altitudinal oscila entre 800 - 6200 msnm involucrando una

zona alta o altiplaacutenica una zona intermedia de valles interandinos y una zona baja o de

yungas huacutemedos (SERNAP 2016) Sus liacutemites son 68ordm 30 - 69ordm 20 longitud oeste y

14ordm 40 - 15ordm 10 latitud sur

El ANMIN- Apolobamba es una de las aacutereas protegidas nacionales con mayor

nuacutemero de comunidades de poblacioacuten originaria que habita en su espacio en los

cuatro municipios hay unas 111 comunidades y una poblacioacuten total aproximada de

26437 habitantes de acuerdo a los datos registrados por el Censo 2012 (SERNAP

2016)

26

Fig 2 1 Localizacioacuten geograacutefica de ANMIN-Apolobamba (Fuente Elaboracioacuten con base a datos de SERNAP 2006)

22 CLIMATOLOGIacuteA

La regioacuten alto andina del ANMIN-Apolobamba pertenece a una zona de

transicioacuten entre el clima huacutemedo tropical y el seco de alta montantildea Las variaciones

climatoloacutegicas en las diferentes regiones del aacuterea protegida estaacuten determinadas

principalmente por las caracteriacutesticas morfoloacutegicas de la estructura fiacutesica de la Cordillera

Oriental (SERNAP 2006)

Las temperaturas miacutenimas en la zona alta (pej Ulla Ulla) en los meses de abril

a noviembre generalmente estaacuten por debajo de 0 degC mientras que las temperaturas

maacuteximas se registran en el periacuteodo de verano con valores superiacuteores a los 11 degC

(SERNAP 2016) En los valles interandinos (pej Pelechuco) las temperaturas

maacuteximas se encuentran entre los 12 - 14 degC mientras que las temperaturas miacutenimas

llegan se encuentran entre 0 - 5 degC En la regioacuten de los Yungas bajos (informacioacuten

tomada de la estacioacuten de Tipuani ubicada en las proximidades del ANMIN ndash

Apolobamba) las temperaturas maacuteximas bordean los 30 degC mientras que las

temperaturas miacutenimas estaacuten entre los 24 ndash 25 Cdeg (SERNAP 2016)

Las precipitaciones en la regioacuten de Ulla Ulla inician en los meses de septiembre

a noviembre no superan los 40 mm por mes incrementaacutendose en el mes de diciembre

hasta los 80 mm En los valles huacutemedos las precipitaciones inician en el mes de

agosto incrementaacutendose hasta alcanzar los 130 mm en el mes de enero En las

regiones bajas las precipitaciones se inician en abril con cerca de 50 mm por mes

incrementaacutendose hasta llegar a su maacuteximo valor que bordea los 80 mm entre los meses

de diciembre y enero La temporalidad de las precipitaciones en el ANMIN ndash

Apolobamba coincide con las del paiacutes mismos que estaacuten supeditados al

comportamiento estacional de la zona de convergencia Inter tropical

27

El comportamiento de los vientos estaacuten directamente relacionados de las

caracteriacutesticas orograacuteficas en general los vientos maacutes fuertes se producen

generalmente entre los meses de julio y noviembre

23 FISIOGRAFIacuteA GEOLOGIacuteA GEOMORFOLOGIacuteA E HIDROGRAFIacuteA

231 Fisiografiacutea

El ANMIN ndash Apolobamba tiene diversas aacutereas fisiograacuteficas asciende desde los

1000 m de altitud por la comunidad Pauje Yuyo sub troacutepico Puli hasta sobrepasar la

altitud de 5400 m en la Cordillera de Akamani cerca de la comunidad Cantildeizaya y

Callinsani Debido a efectos de glaciaciones se producen en el aacuterea procesos de

degradacioacuten y meteorizacioacuten de rocas y la erosioacuten y arrastre de material a las partes

bajas (SERNAP 2016)

En el Plan de Manejo del ANMIN ndash Apolobamba (2016 ndash 2025) se sentildeala que

existe la predominancia de dos extremidades montantildeosas de la red de cordilleras de

Apolobamba (Cordilleras de Callinsani y Akamani) que se unen en el sector del abra de

Pumasani a partir de ella se extiende la planicie de Ulla Ulla hasta el liacutemite con Peruacute

atraviesa esta planicie el riacuteo Suches (que nace en el lago Suches) y se consitituye en

liacutemite natural entre Bolivia y Peruacute desembocando en el Lago Titicaca Asimismo de los

deshielos de la Cordillera de Apolobamba terminan formando parte de los riacuteos de

Curva Caalaya Charazani y Chullina desembocando en el riacuteo Mapiri (cuenca

Amazoacutenica)

En la regioacuten y en el aacuterea del ANMIN Apolobamba se identifican cuatro grandes

regiones fisiograacuteficas Llanura Aluvial Lacustre Pie de Monte Andino Zona Andina y la

Zona Sub Andina (Fig 22)

Fig 2 2 Fisiografiacutea del ANMIN-Apolobamba (Fuente SERNAP 2016)

28

232 Geologiacutea

El Plan de Manejo del ANMIN ndash Apolobamba (2016 ndash 2025) cita el estudio

realizado por Ramiacuterez y Teraacuten (2002) acerca de las caracteriacutesticas geoloacutegicas y mineras

de la ordillera de Apolobamba sentildealando que eacutesta cordillera presenta rocas

paleozoicas no diferenciadas mientras que en el flanco occidental de la cordillera y en

el sector de Charazani afloran rocas devoacutenicas no diferenciadas en unidades ademaacutes

en el altiplano norte presenta depoacutesitos glaciales y fluvioglaciales cenozoicos en el

piedemonte andino Asimismo sentildeala que en la cordillera de Apolobamba la secuencia

sedimentaria se inicia con pelitas gris oscuras metamorfizadas depositadas en

plataforma profunda de la formacioacuten Capinota la sedimentacioacuten continuacutea con una

alternancia de pizarras metalimolitas gris oscuras y bancos de areniscas grises de

plataforma somera de la formacioacuten Coroico En transicioacuten la secuencia de areniscas gris

claras de plataforma proximal posteriormente se registra un episodio de subsidencia

evidenciado por limolitas grises esquistosas alternado con bancos de arenisca de la

formacioacuten Amutara En el aacuterea de Charazani y en el piedemonte altiplaacutenico floran rocas

del ciclo cordillerano caracterizado por pizarras limolitas y areniscas probablemente de

edad devoacutenica (Fig 23) Seguacuten cita Muntildeoacutez (2009) estas formaciones se caracterizan

por presentar un relieve muy alto tipo cordillerano de aspecto muy irregular con cimas

agudas como efecto de la accioacuten de los procesos glaciales

Catari y Fernaacutendez (2003) mencionan la presencia de depoacutesitos aluviales al

oeste del aacuterea depoacutesitos de abanico aluvial en la parte central junto con depoacutesitos

glaciaacutericos y rocas con cubierta cuaternaria al noreste aparecen areniscas lutiacuteticas del

Paleozoico y al sureste rocas iacutegneas

Fig 2 3 Mapa Geoloacutegico del ANMIN-Apolobamba (Fuente Campo 2003)

29

233 Geomorfologiacutea

Son los relieves cordilleranos los que destacan en la geomorfologiacutea de esta

aacuterea con pronunciadas diferencias de nivel y fuertes pendientes Como se muestra en

la Fig 24 las mayores altitudes del aacuterea se localizan en la parte noroeste llegando

hasta la zona central de ANMIN - Apolobamba alcanzando altitudes que superan los

5000 msnm Hacia el este las pendientes se suavizan hasta alcanzar niveles por

debajo de 1000 m de altitud no obstante la mayor parte del territorio se encuentra por

encima de una cota de 2500 m (Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

Fig 2 4 Mapa fiacutesico de ANMIN-Apolobamba (msnm) (Fuente SERNAP 2006)

El ANMIN-Apolobamba estaacute comprendido en el extremo noroeste de la Cordillera

Oriental y el Altiplano Norte Los afloramientos estaacuten constituidos por sedimentitas

paleozoicas en la cordillera y depoacutesitos glaciales y fluvioglaciales cenozoicos en el

piedemonte altiplaacutenico y terrazas aluviales que afloran en los flancos altos del valle del

Riacuteo Camata (Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

234 Hidrografiacutea

En el ANMIN - Apolobamba se distinguen claramente tres cuencas la del Riacuteo

Suches Mapiri y Tuichi en las que se producen una fuerte influencia orograacutefica que

como se conoce en toda la regioacuten andina el relieve muy complejo desde la cumbres

nevadas hasta los valles huacutemedos y secos ejerce decisivamente sobre los patrones de

circulacioacuten del viento la radiacioacuten solar y en particular en la precipitacioacuten que espacios

reducidos (SERNAP 2006)

La cuenca del riacuteo Suches estaacute ubicada en la parte occidental del ANMIN-

Apolobamba (en la frontera con la Repuacuteblica de Peruacute) tiene sus nacientes del deshielo

de los nevados altoandinos en la Cordillera Oriental que posteriormente originan

30

lagunas importantes como Suches Cololo Nube y Kellu cuyo desaguumle originan

bofedales extensos en las planicies de Ulla Ulla (aprovechados para el pastoreo de

ganado cameacutelido) y su confluencia forma el riacuteo Suches (nace en la laguna Suches

desembocando en el Lago Titicaca) Esta cuenca estaacute conformada por varias micro-

cuencas (SERNAP 2016)

La cuenca del riacuteo Mapiri se encuentra en la parte andina de la cuenca del Riacuteo

Beni y sus afluentes o tributariacuteos que se originan en la Cordillera de Apolobamba los

principales riacuteos en esta cuenca son el riacuteo Charazani que al unirse con el riacuteo Sayhuani

conforman el riacuteo Camata que es el liacutemite inferior o sur del ANMIN-Apolobamba La

cuenca del riacuteo Mapiri estaacute conformada por dos sub-cuencas la del riacuteo Camata (que en

su curso inicial se denomina Sayhuani hasta su unioacuten con el riacuteo Charazani) y la sub-

cuenca del riacuteo Yuyo que constituye el liacutemite oriental del ANMIN-Apolobamba hasta su

concurrencia con el riacuteo Ateacuten (SERNAP 2016)

El riacuteo Tuichi pertenece a la cuenca alta del riacuteo Beni y estaacute conformada por tres

tributarios importantes el riacuteo Pelechuco el Hilo Hilo y el riacuteo Sunchulli que confluyen

fuera de los liacutemites del ANMIN para conformar el riacuteo Amantala (SERNAP 2016)

La Fig 25 muestra los riacuteos maacutes importantes las cuencas del ANMIN -

Apolobamba

Fig 2 5 Mapa hidroloacutegico de ANMIN-Apolobamba (Fuente SERNAP 2006)

Seguacuten SERNAP (2016) el balance hiacutedrico del ANMIN Apolobamba muestra

un estado deficitario en varios meses del antildeo si solo se consideran los aportes

31

pluviales de agua siendo mayor el deacuteficit en los valles y yungas de la sub-cuenca

del riacuteo Caama respecto a las zonas altas y al valle de Pelechuco que presentan

mayor humedad debido especialmente a la influencia de los glaciales de

Apolobamba

24 EDAFOLOGIacuteA

Para la descripcioacuten de suelos los Planes de Manejo del ANMIN ndash Apolobamba

del antildeo 2006 y del periacuteodo 2016 ndash 2025 hacen referencia al Plan de Manejo de la

Reserva Nacional de Fauna Ulla Ulla realizado por Amurriacuteo y Salcedo en 1997 el cual

se constituye en el principal estudio acerca de los suelos de la zona Este estudio

sentildeala que el desarrollo de los suelos de la vertiente occidental es el resultado de los

procesos de deposicioacuten fluvioglaciar que han determinado geoformas caracteriacutesticas

como las llanuras fluvioglaciares abanicos y conos de transicioacuten asiacute como depoacutesitos de

transicioacuten encauzados de valle Por otro lado la vertiente oriental los procesos de

coluviacioacuten cumplen un rol importante en los tipos de suelos establecieacutendose

asociaciones de suelos delgados en las cimas de las colinas de mediana profundidad a

lo largo de las laderas y profundos en la depresioacuten de los valles en eacutestas uacuteltimas es

frecuente encontrar terrazas de origen aluvial donde el material constitutivo se mezcla

con el material de deposicioacuten coluvial

En ambas vertientes y donde las condiciones lo permiten se tienen suelos

orgaacutenicos (bofedales) que se encuentran en mayor proporcioacuten en la vertiente

occidental Amurriacuteo y Salcedo (1997) clasifican y describen los suelos de acuerdo a su

vertiente Occidental y Oriental

241 Suelos de la Vertiente Occidental

a) Orgaacutenicos (bofedales)

Son suelos que se han desarrollado sobre sedimentos fluvio-lacustres se

encuentran en las regiones maacutes planas y deprimidas situacioacuten que ha favorecido el

proceso de sedimentacioacuten y la inmovilizacioacuten o circulacioacuten lenta del agua que antildeadidas

a las bajas temperaturas hacen que el proceso de descomposicioacuten de materia orgaacutenica

sea muy lento resultando en una acumulacioacuten de suelos orgaacutenicos profundos

b) De origen Fluvio - glacial

Estos suelos se han desarrollado a partir de deposiciones de materiales

arrastrados por riacuteos provenientes del deshielo de los glaciares Los suelos incluidos en

esta unidad se encuentran sobre las llanuras fluvioglaciares (suelos superficiales y

medios suelos huacutemedos que los correspondientes a las pampas) los abanicos (suelos

pedregosos que corresponden a las pampas secas) y conos de transicioacuten

32

c) Sobre Morrenas

Son suelos pedregosos profundos y de textura franco-limosa La presencia de

grava a lo largo de todo el solum permite un adecuado drenaje Debido a la actividad

glacial maacutes reciente en esta unidad se presentan pendientes abruptas y ondulaciones

en superficie y se incluyen los lagos altoandinos cuya formacioacuten se debe tambieacuten a

procesos glaciales En las planicies en torno a los lagos se han desarrollado suelos

medianos a profundos la mayoriacutea presenta piedras y pedregones en superficie En las

laderas se encuentran suelos esqueleacuteticos que se asocian a afloramientos rocosos

debido a la gravedad el material maacutes fino se deposita en las zonas maacutes bajas En estos

suelos donde la erosioacuten es moderada y laminar se desarrollan pastizales bajos que son

utilizados para el pastoreo de cameacutelidos

d) Sobre Material Calcaacutereo

Estos suelos fueron ubicados en la ladera del cerro Hichocollo sin embargo

seguacuten los Planes de Manejo los mismos autores (Amurriacuteo y Salcedo 1997)

recomiendan realizar un muestreo maacutes intensivo para su cuantificacioacuten

e) Del Altoandino

Por las condiciones climaacuteticas extremas la formacioacuten es imposibilitada en esta

regioacuten se limita a una disgregacioacuten fiacutesica y acumulacioacuten de material fino en lugares

protegidos donde se desarrolla vegetacioacuten adaptada a estas condiciones

242 Suelos de la Vertiente Oriental

a) Del Altoandino

Estos suelos tienen las mismas caracteriacutesticas que los de la vertiente occidental

en esta zona existe predominio de roca desnuda y se evidencia la presencia de

bofedales en zonas deprimidas

b) De los Pastizales Paraacutemicos Huacutemedos

El relieve de esta zona es accidentado y presenta valles cerrados y muy

disectados por la influencia de la actividad glacial Debido a la topografiacutea montantildeosa en

las laderas y en sitios protegidos se han formado suelos de profundidad media sobre un

material parental pizarroso estaacuten presentes los afloramientos rocosos En cuanto a su

reacutegimen de humedad estos suelos pertenecen al orden de los Entisoles

c) Del Bosque de Ceja de Montantildea

Los suelos que se encuentran bajo la faja boscosa ubicada a mayor altitud

denominada Ceja de Montantildea prrsentan dos horizontes orgaacutenicos en superficie cuyos

contenidos en materia orgaacutenica y nitroacutegeno son altos

33

d) De los Matorrales Xerofiacuteticos ndash Valles Secos

Estos suelos se encuentran en el extremo sud-oeste del ANMIN Apolobamba en

la zona correspondiente al pueblo de Charazani sobre material del carboniacutefero

constituido por areniscas amarillo claras cuarcitas y lutitas bajo un paisaje montantildeoso

modelado tambieacuten por procesos criacuteogeacutenicos y con una vegetacioacuten xerofiacutetica se han

desarrollado suelos moderadamente profundos Presentan texturas arenosas que

sumada a la alta pendiente dan lugar a suelos secos debido a su elevado drenaje tanto

interno como externo aspecto evidentemente asociado al tipo de vegetacioacuten Los

contenidos de materia orgaacutenica y nitroacutegeno son moderados

e) Sobre Material Volcaacutenico Aacutecido

Estos suelos tienen la afluencia de rocas volcaacutenicas aacutecidas ubicados en los

alrededores del pueblo de Calaya en una zona escarpada de uso agriacutecola De

profundidad moderada presenta reaccioacuten fuertemente aacutecida en superficie y media en

profundidad La reaccioacuten aacutecida es atribuible a dos factores principales los altos

contenidos de materia orgaacutenica y a la acidez del material parental

f) De Terrazas Aacutecidas

Estos suelos se encuentran en pequentildeas zonas que se ubican en las maacutergenes

de los riacuteos Pelechuco (con moderada profundidad estructura granular y textura franca

con buena fertilidad fiacutesica) Queara (profundidad moderada estructura migajosa

mediana en superficie y suelta en profundidad de textura limo arenoso en superficie

arenoso en profundidad son utilizadas intensivamente con fines agriacutecolas debido a la

fertilidad inherente a su origen) y Charazani

g) Del Bosque Yunguentildeo

Estos suelos se han desarrollado sobre material de pizarras casi en su totalidad

existiendo en partes rocas graniacuteticas y cuarcitas de color gris a marroacuten Los suelos son

francos con abundantes materia orgaacutenica de color cafeacute muy oscuro en huacutemedo

moderadamente profundos

Seguacuten el estudio de Amurrio y Salcedo (1997) y Plan de Manejo de aacuterea los

suelos de ANMIN - Apolobamba (Fig 26) principalmente pertenecen a los Oacuterdenes

Entisoles Inceptisoles Mollisoles Histosoles y Ultisoles (USDA 2014)

Los entisoles son suelos que muestran poca evidencia de desarrollo de

horizontes pedogeacutenicos estaacuten en aacutereas de materiales parentales depositados

recientemente o en aacutereas donde la de erosioacuten o deposicioacuten son maacutes raacutepidas que la tasa

de desarrollo del suelo como dunas pendientes pronunciadas y llanuras aluviales

(USDA 2021) Los entisoles generalmente presentan un solo horizonte diagnoacutestico de

superficie directamente sobre la roca consolidada o no consolidada (Udorthents liacuteticos o

tiacutepicos respectivamente) Cuando el material de origen de estos suelos es de origen

34

aluvial y es transportado por cauces de agua se trata de Udifluvents mientras que los

Aquents aparecen cuando existen condiciones aacutequicas o reacutegimen de humedad aacutequico

que origina moteaduras y otros rasgos de oacutexido-reduccioacuten en el suelo Suele

presentarse material original areno francoso o maacutes grueso perteneciendo en ese caso

los suelos al gran grupo Udipsamments (USDA 2014)

Fig 2 6 Mapa de suelos de ANMIN - Apolobamba (Fuente SERNAP 2006)

Por otro lado los Inceptisoles son suelos de ambientes semiaacuteridos a huacutemedos

que generalmente exhiben soacutelo rangos moderados de desarrollo y formacioacuten de

humedad del suelo estos suelos se encuentran en posiciones geomorfoloacutegicas maacutes o

menos estables que han permitido un mayor grado de evolucioacuten edaacutefica (USDA 2021)

Se trata fundamentalmente de suelos del Suborden Udepts y mayormente del Gran

grupo Eutrudepts siendo Aquepts cuando existen condiciones aacutequicas (USDA 2014)

Los Ultisoles son suelos que se encuentran en aacutereas huacutemedas se formaron a

partir de procesos de erosioacuten y lixiviacioacuten bastante intensos que dan como resultado un

subsuelo enriquecido con arcilla y dominado por minerales como cuarzo caolinita y

oacutexidos de hierro Son suelos tiacutepicamente aacutecidos en los que la mayoriacutea de los nutrientes se

concentran en los centiacutemetros superficiales tienen una capacidad moderadamente baja

para retener adiciones de cal y fertilizantes (USDA 2021) Se encuentran principalmente

los Udults que se suelen incluir en el Gran Grupo Hapludults (USDA 2014)

Los Mollisoles son suelos que tienen un horizonte superficial de color oscuro

relativamente alto en contenido de materia orgaacutenica estos suelos son ricos en bases y

por lo tanto son bastante feacutertiles Se forman debajo de la vegetacioacuten en climas con deacuteficit

de humedad estacional de moderado a pronunciado (USDA 2021) Mayormente dentro

de este orden aparecen el Suborden Udolls y el Gran grupo Hapludolls (USDA 2014)

35

Los Alfisoles se encuentran en aacutereas semiaacuteridas a huacutemedas estos suelos son el

resultado de procesos de meteorizacioacuten que lixivian minerales arcillosos y otros

componentes de la capa superficial al subsuelo donde pueden retener y suministrar

humedad y nutrientes a las plantas Se formaron principalmente bajo cubierta vegetal o

forestal mixta y son productivos para la mayoriacutea de los cultivos (USDA 2021)

25 BIODIVERSIDAD

251 Flora y Vegetacioacuten

Las especies vegetales registradas en el ANMIN- Apolobamba son 2932

distribuidas en diferentes familias (SERNAP 2016) A continuacioacuten en base a

informacioacuten del Plan de Manejo del ANMIN- Apolobamba (2016-2025) se describen las

principales unidades de vegetacioacuten a) Vegetacioacuten subnival y alto andina b) Bofedal c)

Puna huacutemeda d) Pastizal huacutemedo e) Pastizal bajo pastoreo f) Bosque nublado de ceja

de montantildea g) Paramo Yunguentildeo h) Valle seco i) Bosque huacutemedo montano superior

j) Bosque huacutemedo montano medio k) Bosque huacutemedo montano inferior l)Sabana de

montantildea Las unidades de vegetacioacuten que se encuentran en zonas altas (entre 3500 y

5200 msnm) se caracteriza por una pradera de bajo porte predominando gramiacuteneas

duras y silificadas como Festuca dolichophylla Stipa ichu Calamagrostis spp y plantas

arrosetadas rastreras y en cojines compactos (Biobol 2017)

Fig 2 7 Mapa de distribucioacuten de vegetacioacuten de ANMIN-Apolobamba (Fuente SERNAP 2006)

El Plan de Accioacuten Ambiental del ANMIN ndash Apolobamba (2020) sentildeala que

Socondori y Puntan son las cimas con mayor riqueza de plantas vasculares

presentando 46 y 33 especies respectivamente Asimismo se sentildeala que el ANMIN ndash

36

Apolobamba posee la mayor riqueza de liacutequenes (donde la altura no disminuye la

riqueza) respecto a otros sitios GLORIA en Bolivia6 Puntani se constituye en la cima

con mayor morfoespecies de liacutequenes (87) El Poa glaberrima Senecio

apolobambensis Stipa hans-meyeri Deyeuxia filifolia var festucoides y Pycnophyllum

tetrastichum son las especies con predominancia de cobertura

En el marco de las funciones ambientales el ANMIN - Apolobamba alberga

formaciones vegetales de relevante importancia como los bofedales de altura y los

bosques de quentildeua para la eco-regioacuten de la Puna Mesofiacutetica (SERNAP 2020)

252 Fauna

Seguacuten cita el Plan de Accioacuten Ambiental del ANMIN ndash Apolobamba (2020) se

tiene un registro de 31201 individuos de los cuales 19174 son individuos de especies

priorizadas y 12027 individuos de otras especies los registros corresponden a

monitoreos de los antildeos 2010 y 2020 de los cuales el 53 son registros de Vicugna

vicugna el 38 corresponden registros de especies mayormente domeacutestica ambos

para los antildeos 2018 y 2019 el restante 9 corresponde a las otras especies silvestres

En el ANMIN ndash Apolobamba se encuentran registradas especies de fauna en

diversas categoriacuteas de amenaza tal es el caso de la vicuntildea (Vicugna vicugna) el venado

petiso (Mazama bricenii chunyi) el gato andino o titi (Felis jacobita) el jucumari u oso

andino (Tremarctos ornatus) la taruca o venado andino (Hippocamelus antisensis) el

puma (Felis concolor) el ciervo (Odocoileus virginianus) la choca grande (Fulica

gigantea) el pato de torrentes (Merganetta armata) la huallata (Chloephaga

melanoptera) aves como Leptasthenura andicola Asthenes humilis Agriacuteornis andicola

Grallaria erythrotis (endeacutemica de la regioacuten) y posiblemente el furnaacuterido Cinclodes

aricomae

Fig 2 8 a) Ganado de Alpacas b) Vicuntildeas ambos en el Municipio de Pelechuco en ANMIN-Apolobamba

6 Son sitios de monitoreo de flora alpina en el marco de la Red de Monitoreo GLORIA y la ldquoIniciativa para la

Investigacioacuten y el Seguimiento Global de los Ambientes Alpinosrdquo GLORIA se constituye en la maacutes importante red de monitoreo a largo plazo de la biodiversidad frente al cambio climaacutetico en aacutembitos de alta montantildea (Global Observation Research Initiative in Alpine Environments)

37

El piso ecoloacutegico de Puna Sub-huacutemeda del ANMIN-Apolobamba que

comprende altitudes desde los 4200 a 5500 msnm es el haacutebitat natural de tres

especies de cameacutelidos sudamericanos la alpaca (Lama pacos) y llama (Lama glama)

en sus formas domeacutesticas y la vicuntildea (Vicugna vicugna) en su forma silvestre Existen

dos razas de alpaca que se explotan por la alta calidad de su fibra y por su carne la

Huacaya (99) y la Suri (1) (Muntildeoz y Faz 2009)

26 RECURSOS MINERALOacuteGICOS

El Plan de Manejo Ambiental del ANMIN ndash Apolobamba (2006) hace referencia al

estudio realizado por Ramiacuterez y Teraacuten (2002) quienes han establecido distritos mineros

seguacuten sus caracteriacutesticas de la mineralizacioacuten Distrito Pelechuco-Sunchuliacute donde el

mineral de intereacutes econoacutemico es el oro cuyos depoacutesitos son de tipo primario y de

placer Distrito Suches caracterizado por los depoacutesitos de placer restringidos al

noroeste de cordillera Distrito Charazani donde la mineralizacioacuten es polimetaacutelica

tenieacutendose minerales de Pb Ag Zn Sn y Sb ademaacutes en la parte sudeste ocurren

depoacutesitos de oro aluvial en los lechos del riacuteo Kelluacota finalmente Distrito Mapiri que

se caracteriza por los placeres aluviales de oro

Distrito de Pelechuco-Sunchulliacute presenta dos tipos de depoacutesitos auriacuteferos

uno primario y otro de placer la mineralizacioacuten primaria se fundamenta en mantos

subconcordantes de cuarzo gris auriacutefero cuyos espesores variacutean entre 5 a 40 cm los

rumbos de estas estructuras son generalmente NO - SE y vetillas de cuarzo cuyos

espesores variacutean entre 2 a 5 cm Tambieacuten existe un emplazamiento de vetas de cuarzo

blanco de hasta 7 m de espesor asociadas a eventos tardiacuteos El mineral de intereacutes

econoacutemico es el oro y la ganga estaacute constituida por pirita calcopirita arsenopirita y

cuarzo Los depoacutesitos auriacuteferos de placer aluvial estaacuten ubicados en la parte baja de los

riacuteos que drenan esta zona de la cordillera se trata de conglomerados fluviotorrenciales

(Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

Distrito de Suches se caracteriza por los depoacutesitos de placer que estaacuten

restringidos al noroeste de la cordillera Se trata de placeres glaciales constituidos

principalmente por morrenas laterales compuestas de clastos ordoviacutecicos con

contenidos dispersos de partiacuteculas de oro Por otra parte las escorrentiacuteas superficiales

han afectado a este material morreacutenico dando lugar a depoacutesitos de terraza donde la

distribucioacuten del oro estaacute controlada por las estructuras del sedimento (Ramiacuterez y Teraacuten

2002)

Distrito Charazani la mineralizacioacuten es polimetaacutelica Las estructuras

mineralizadas filonianas estaacuten emplazadas en sedimentitas devoacutenicas que contienen

minerales de Pb Ag Zn Sn y Sb y como minerales de ganga cuarzo siderita pirita y

calcopirita En la parte sureste ocurren depoacutesitos de oro aluvial en los lechos del Riacuteo

Kelluacota (Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

38

Distrito de Mapiri (zona dentro del ANMIN Apolobamba) se caracteriza por

los placeres aluviales de oro Los depoacutesitos en el Riacuteo Camata estaacuten constituidos por

terrazas altas y por el lecho actual del riacuteo Por otro lado a partir de la confluencia de los

riacuteos Camata y Consata donde se conforma el Riacuteo Mapiri las terrazas aluviales estaacuten

maacutes desarrolladas (Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

261 Actividad minera en el ANMIN - Apolobamba

Seguacuten WCS (2020) las aacutereas protegidas de intereacutes nacional se constituyen en

zonas ricas en patrimonio natural y social con ecosistemas de gran biodiversidad

endeacutemica y son proveedoras de funciones ambientales vitales para el desarrollo como

la provisioacuten de agua y la regulacioacuten climaacutetica En algunas aacutereas protegidas las

actividades mineras estuvieron presentes incluso antes que se promulgaraacuten como

aacutereas protegidas Al respecto la Ley Ndeg 535 de Mineriacutea y Metalurgia en su Artiacuteculo 220

sentildeala que los actores productivos mineros pueden realizar actividades mineras en

aacutereas protegidas cumpliendo del marco normativo ambiental y el respeto a los objetivos

de creacioacuten

Sin embargo existen actividades mineras que operan al interior de aacutereas

protegidas sin considerar y respetar la zonificacioacuten respectivas para el desarrollo de

eacutestas actividades Un claro ejemplo es el ANMIN- Apolobamba en cuyo Plan de Accioacuten

de Ambiental ndash PAA se sentildeala que un 30 del total de sus aacutereas mineras estaacuten en

zonas de proteccioacuten estricta siendo una parte mineriacutea ilegal y otra operaciones mineras

con derechos pre constituidos (SERNAP 2019 WCS 2020)

En un poco maacutes de la uacuteltima deacutecada el nuacutemero de operaciones en la pequentildea

mineriacutea auriacutefera en ANMIN-Apolobamba ha crecido en un 480 las cuales estaacuten

ubicadas en toda la cordillera oriental del paiacutes (WCS 2020) por lo que se constituye en

una de las aacutereas protegidas maacutes afectadas por los efectos de las actividades auriacuteferas

En el antildeo 2009 se registraron 48 operaciones mineras auriacuteferas de las cuales cuarenta

estaban activas y ocho paralizadas (MEDMIN 2009) sin embargo en el antildeo 2019 se

identificaron 231 operaciones activas (WCS 2020) En ANMIN - Apolobamba el

principal metal explotado es el oro el cual se encuentra en yacimientos yo depoacutesitos de

oro aluviales y yacimientos primarios ambos son explotados en su mayoriacutea por

cooperativas mineras aunque se registra tambieacuten la participacioacuten del estado

(COMIBOL) (SERNAP 2020)

En eacuteste sentido WCS (2020) determina que el aacuterea protegida con mayores

impactos por actividad minera es el ANMIN Apolobamba por su tipo de mineriacutea

dimensioacuten e intensidad Concretamente se determina que el potencial minero auriacutefero

dentro el ANMIN ndash Apolobamba es Medio y que sus impactos en las zonas con

amenazas y riesgos geoloacutegicos ademaacutes de la generacioacuten de pasivos mineros es Medio

a Alto siendo los riacuteos Tuichi Kaka y Nube los maacutes afectados (Fig 29)

39

Fig 2 9 Mapa de Cobertura e Intensidad de Actividades Minera en ANMIN-Apolobamba (Fuente WCS 2020)

En el estudio Mitigacioacuten de Amenazas Mineras en el Corredor de conservacioacuten

Vilcabamba-Amboroacute de Conservacioacuten Internacional (2003) se indica que las actividades

mineras del ANMIN-A se encuentran en las cuencas altas de riacuteos que ingresan a otras

Aacuterea Protegidas del Corredor de Conservacioacuten Vilcabamba ndash Amboroacute y que la regioacuten de

Mapiri y Tipuani que aunque en parte se encuentran fuera del Aacuterea Protegida afectan

al complejo de proteccioacuten Madidi ndash Piloacuten Lajas por lo que el impacto que genera la

actividad minera no solo es puntual si no que afecta a otras poblaciones y sitios de

intereacutes de conservacioacuten

27 DESCRIPCIOacuteN DEL AacuteREA DE ESTUDIO

El aacuterea de estudio se circunscribe al Distrito Pelechuco ndash Sunchulli

especiacuteficamente en a) la subcuenca del riacuteo Pelechuco donde se encuentra ubicada la

cooperativa Rayo Rojo y b) en la subcuenca del riacuteo Sunchulli donde se encuentra la

coorperativa Virgen del Rosario dos cooperativas mineras representativas de la

mineriacutea filoniana (de yacimientos primarios) estaacuten situadas en las localidades mineras

de Agua Blanca y Sunchulliacute respectivamente (Fig 210) Estas cooperativas fueron

seleccionadas fundamentalmente porque en el periacuteodo de estudio (2008 ndash 2011)

presentaban intensas actividades de explotacioacuten ademaacutes se pueden citar otras razones

importantes como

- La proporcioacuten de cantidad de mercurio utilizado en eacuteste tipo de explotacioacuten

es mucho mayor respecto al procesamiento de minerales aluviales (15 en

finolinano y 104 en aluvial) En el caso especiacutefico de Rayo Rojo la

proporcioacuten media es de 155

40

- La intensidad de la actividad minera en la zona estaacute catalogada como alta

- Su tipo de explotacioacuten es una de las mas contaminantes en teacuterminos de

aporte de metales pesados (entre ellos el mercurio)

Virgen del Rosario

Rayo Rojo

10 km

Fig 2 10 Cooperativas Mineras en el Aacuterea de Estudio en ANMIN-Apolobamba (Fuente Elaboracioacuten con

base en informacioacuten georeferenciada de campo)

Las operaciones mineras en este distrito datan de la eacutepoca de la colonia existen

vestigios de los campamentos espantildeoles en las zonas de explotacioacuten de las

cooperativas La Reserva (Turcos) Virgen del Rosario y Jancko Kala Tambieacuten existen

evidencias de trabajos de la eacutepoca republicana en la zona donde se encuentra la

cooperativa Rayo Rojo Las labores de explotacioacuten se iniciaron aproximadamente en

1995 en la cuenca del riacuteo Sunchulli con la apertura de la cooperativa Segundo Huayna

Sunchulli posteriormente iniciaron sus trabajos Rayo Rojo Corihuari Coricancha y

Virgen del Rosario Estas minas se encuentran a 5600 msnm y las labores de

extraccioacuten de mineral se realizan por el meacutetodo de socavones

El tonelaje extraiacutedo de carga es variable el promedio es 025 t d-1

a excepcioacuten

de la cooperativa Virgen del Rosario que extrae 4 t d-1

oacute maacutes Los tenores de oro son

variables desde 1g t-1

hasta maacutes de 25 g t-1

La cantidad de carga extraiacuteda estaacute

relacionada con la mecanizacioacuten de sus operaciones generalmente las minas estaacuten

equipadas con compresores y perforadoras La extraccioacuten y transporte es a traveacutes de

ldquoHualaychosrdquo (andariveles) y volqueta de transporte de carga hacia el ingenio donde se

41

cuenta con chancadoras molinos de bolas jig mesa concentradora amalgamadora

elutriador retorta y horno

Los procesos llevados a cabo en los ingenios son chancado molienda

concentracioacuten gravimeacutetrica y amalgamacioacuten de los concentrados con mercurio

volatilizacioacuten del mercurio (en algunas ocasiones utilizando retortas) En otros casos se

efectuacutea la trituracioacuten de la carga y amalgamacioacuten al mismo tiempo posteriormente se

exprime la amalgama en una tela y se calienta con sopletes anafes y fogatas para

volatilizar el mercurio y recuperar el oro

42

III ESTUDIO DEL RECURSO SUELO -

METALES PESADOS

31 INTRODUCCIOacuteN

La extraccioacuten y concentracioacuten de oro proveniente de yacimientos primarios

(filonianos) se acompantildea de numerosos impactos ambientales tanto en los lugares

cercanos a la explotacioacuten de la mina como en la planta de concentracioacuten (comuacutenmente

llamado ingenio minero7) Estos impactos principalmente son a) las emisiones toacutexicas

de mercurio (Hg) en diferentes formas (liacutequido y vapor) que afectan a los recursos

bioacuteticos y no bioacuteticos y b) la contaminacioacuten por los residuos (ricos en sulfuros) ya que el

metal (oro) es una muy pequentildea fraccioacuten de todo el material extraiacutedo Estos residuos

contienen minerales metaacutelicos como pirita calcopirita y arsenopirita que se transportan

a traveacutes de las partiacuteculas en suspensioacuten y el viento aprovechando su casi inexistente

sistema de confinamiento o almacenamiento (Ramiacuterez y Teraacuten 2002 Bundschuh et al

2009) Como consecuencia los suelos presentan niveles altos de metales pesados en

el entorno a las explotaciones mineras (Vega et al 2004)

Como se ha mencionado en capiacutetulos anteriores el Hg pasa a la atmoacutesfera

durante el proceso de quema de la amalgama unos 500 a 1000 g Hg kg-1

de oro se

evaporan hacia la atmoacutesfera circundante y la mayoriacutea del vapor se condensa de nuevo y

precipita en las proximidades de la zonas de quema (Wotruba et al 1998) Recientes

publicaciones han revelado que actualmente en la mineriacutea filoniana se utiliza una

proporcioacuten de oro extraiacutedo y Hg de 15 (Villegas et al 2021) Sin embargo la ausencia

de un seguimiento continuo y disponibilidad de datos de la mineriacutea auriacutefera en Bolivia

impide una estimacioacuten precisa de la cantidad de Hg liberado al medio ambiente y su

impacto real

La contaminacioacuten por Hg asociado a la mineriacutea a pequentildea escala representa un

importante problema de salud ambiental y humana en muchas partes del mundo

incluida la regioacuten andina y la cuenca del Amazonas (Nriagu et al 1992 Artaxo et al

2000 van Straaten 2000) Las concentraciones de mercurio en muestras de agua de

7 Es el lugar donde se procesa (a traveacutes de procesos fiacutesicos y quiacutemicos) el mineral extraiacutedo de los

yacimientos mineros para la obtencioacuten de concentrados minerales suele estar situado en los alrededores de la explotacioacuten minera para reducir los gastos asociados al transporte

43

las minas de oro en la regioacuten amazoacutenica de Brasil presentaron valores entre 01 y 86

mg Hg L-1

Por lo tanto el mercurio como otros metales pueden incorporarse a la

cadena alimentaria a traveacutes de la flora y la fauna en sus formas biodisponible y soluble

(Millaacuten et al 2006 Sierra et al 2006)

Por otra parte las principales fuentes antropogeacutenicas de arseacutenico incluyen tanto

hornos metaacutelicos de fundicioacuten como minas de oro En muchas zonas los niveles de

arseacutenico en el medio ambiente es un motivo de preocupacioacuten e intereacutes ya que los

estudios epidemioloacutegicos han demostrado varios efectos adversos para la salud en las

poblaciones locales (Nriagu et al 2007) El arseacutenico estaacute presente en Bolivia

principalmente en la regioacuten oeste de los Andes especiacuteficamente en la zona conocida

como cinturoacuten As-Ag-Pb-Zn-Cu-Au (Litter et al 2010) y considerado como una gran

fuente de contaminacioacuten natural de arseacutenico el cual es resultado de una intensa

actividad magmaacutetica desde el Mioceno (MDSMA 1996)

Los objetivos de este capiacutetulo se centraron fundamentalmente en i) determinar la

contaminacioacuten del suelo por mercurio arseacutenico y metales asociados (Cu Pb Zn y Cd)

causados por la actividad minera de oro en dos cooperativas mineras representativos de

la regioacuten andina y del distrito minero Sunchulliacute - Pelechuco (Virgen del Rosario y Rayo

Rojo) y ii) establecer la relacioacuten entre estos metales pesados y las propiedades

fisicoquiacutemicas del suelo

32 MATERIALES Y MEacuteTODOS

321 Zonas de estudio

En cada cooperativa minera se identificaron dos zonas

- Una zona cercana al ingenio o planta de procesamiento que podriacutea estar

afectada por su cercaniacutea a los lugares de procesamiento del mineral yo concentracioacuten

del oro Esta zona estaacute a menos de 200 m del ingenio o planta y se denominaraacute (en este

y los siguientes capiacutetulos) zona minera (ZM)

- Otra zona alejada del ingenio o planta de procesamiento que de manera

a-priori podriacutea considerarse no afectada por su lejaniacutea a las aacutereas de procesamiento del

mineral yo concentracioacuten del oro por lo que podriacutea considerarse una zona de control

Esta zona estaacute a una distancia aproximada de 15 km del ingenio o planta y se

denominaraacute (en este y los siguientes capiacutetulos) zona de control (ZC)

322 Disentildeo de muestreo y toma de muestras de suelos de perfiles y parcelas

3221 Muestreo de Perfiles de Suelos

En cada zona (ZM y ZC) se ha identificado un perfil representativo de los suelos

de la zona a continuacioacuten se han tomado muestras de los horizontes que componen el

perfil Asimismo en cada perfil se han registrado datos relativos a su ubicacioacuten

44

(coordenadas UTM) altitud posicioacuten fisiograacutefica pendiente material original

vegetacioacuten condiciones de drenaje afloramientos rocosos pedregosidad salinidad

erosioacuten e influencia humana Se realizoacute la descripcioacuten macromorfoloacutegica de los suelos

aplicando los lineamientos de la USDA (2014)

3222 Muestreo de Parcelas de Suelos

En cada zona de estudio (zona minera y zona de control) se distribuyeron 3

parcelas de 5 x 5 m de extensioacuten donde se seleccionaron 3 puntos de muestreo de

suelo ubicados de manera aleatoria en cada parcela En cada punto se tomaron

muestras edaacuteficas superficiales (de 0 a 5 cm) y de profundidad (de 5 a 15 cm) tal como

se muestra en la Fig 31 Por tanto se obtuvieron 9 muestras a modo de reacuteplicas para

caracterizar cada zona y cada profundidad

Fig 3 1 Muestreo de parcelas de Suelos

La profundidad del muestreo se determinoacute en funcioacuten de la profundidad de las

diferentes especies vegetales identificadas en la zona Asiacute se establecioacute que la mayor

concentracioacuten radicular se encontraba entre 0-5 cm siendo eacutesta la profundidad en la

que podriacutea haber una mayor deposicioacuten de metales pesados por arrastre eoacutelico yo por

precipitaciones Sin embargo tambieacuten se observaron raiacuteces entre 5-15 cm por lo que

se decidioacute tomar esta profundidad como subsuperficial con el fin de comparar los

contenidos de los diferentes elementos analizados en ambas profundidades y

determinar asiacute la afeccioacuten del tanto del suelo como de la biota

Fig 3 2 a) Muestreo de parcelas en la cooperativa Virgen del Rosario b) Las parcelas cercanas a las

operaciones de procesamiento del mineral tambieacuten estaacute proacutexima a la poblacioacuten minera

a) b)

45

Fig 3 3 Registro de cobertura vegetal en la localidad minera de Agua Blanca

Todas las muestras se almacenaron en bolsas de polietileno a 4 ordm C (Parker y

Bloom 2005) Ademaacutes se registroacute la cobertura vegetal en cada parcela siguiendo el

meacutetodo establecido por Rocha y Saes (2003) Este procedimiento consistioacute en establecer

cuadriacuteculas de 50 cm (de lado) en el interior de cada parcela utilizando cintas meacutetricas

dispuestas de forma transversal y longitudinal en cada punto de interseccioacuten (o veacutertice de

cada cuadriacutecula) se insertaron agujas a 90ordm respecto al suelo en el punto de insercioacuten se

observa y registra la existencia de planta (p) oacute suelo (s) La sumatoria independiente de p

y s y su posterior relacioacuten permitiraacute cuantificar la cobertura vegetal (en porcentaje)

323 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos

Las muestras se secaron a temperatura ambiente en bandejas individuales

provistas de papel absorbente posteriormente fueron tamizadas a un tamantildeo de

diaacutemetro de luz inferior a 2 mm Fue molida una fraccioacuten de cada muestra para la

medicioacuten de algunos paraacutemetros Para la determinacioacuten del pH en agua y KCl se

empleoacute la relacioacuten 125 (suelo agua o KCl) mientras que la conductividad eleacutectrica

(CE) se determinoacute en una relacioacuten 15 (suelo agua) (MAPA 1986) El carbono orgaacutenico

total (COT) y nitroacutegeno total (N) se determinaron utilizando el meacutetodo descrito por

Duchaufour (1970) La capacidad de intercambio catioacutenico (CIC) se midioacute de acuerdo a

Chapman (1965) El carbonato de calcio (CaCO3) se determinoacute por el meacutetodo

volumeacutetrico de Bernard La textura se obtuvo mediante el caacutelculo del porcentaje de los

diferentes tamantildeos de partiacutecula (arena limo y arcilla) empleando la pipeta Robinson la

clasificacioacuten textural fue realizada seguacuten la guiacutea de la FAO (2006)

Los valores de metales totales fueron obtenidos mediante los meacutetodos de digestioacuten

de la Agencia de Proteccioacuten Ambiental de EEUU (EPA 1996) se aplicoacute el meacutetodo EPA

3050B para la determinacioacuten de As Cd Cu Pb y Zn y el meacutetodo EPA 7473 para la

determinacioacuten de Hg Para verificar la eficiencia de la digestioacuten de las muestras se

utilizaron tres materiales de referencia certificados BCR-CRM 62 (hojas de oliva molidas

028 plusmn 002 mg Hg kg-1

) SRM 2709 (suelo agriacutecola de San Joaquiacuten 140 plusmn 008 mg Hg kg-1

)

a)

46

y CRM 027 (Suelo contaminado 380 plusmn 065 mg Hg kg-1

) (Comisioacuten de las Comunidades

Europeas Instituto Nacional de Estaacutendares y Tecnologiacutea de EEUU Corporacioacuten de

Recursos Tecnoloacutegicos de EEUU) Los metales biodisponibles se extrajeron con DTPA

para suelos neutros y baacutesicos o EDTA para los suelos aacutecidos con una relacioacuten 12 (suelo

DTPA) utilizando una relacioacuten 15 relacioacuten (suelo EDTA) (Lindsay y Norvell 1969

Borggaard 1976 Crock y Severson 1980) Los metales solubles en agua fueron extraiacutedos

de acuerdo a Buurman et al (1996) en una relacioacuten 15 (suelo agua miliQ)

Los metales totales disponibles y solubles en agua (excepto el mercurio) se

midieron en el espectroacutemetro de absorcioacuten atoacutemica AAnalyst 800 (PerkinElmer)

Dependiendo de la concentracioacuten de los metales se aplicoacute el meacutetodo de llama (mezcla

aire ndash acetileno) o el meacutetodo horno con caacutemara de grafito que cuenta con correccioacuten

de fondo con laacutempara de deuterio y con correccioacuten de fondo por efecto Zeeman

longitudinal Las concentraciones de mercurio (total biodisponible y soluble en agua) se

midieron mediante el Sistema de Inyeccioacuten en Flujo de Mercurio - 400 (espectroacutemetro

de absorcioacuten atoacutemica FIMS 400 - PerkinElmer) con un liacutemite de deteccioacuten de 5 ng L-1

323 Anaacutelisis estadiacutestico

El anaacutelisis estadiacutestico de los resultados se realizoacute de manera conjunta en las dos

cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo En todos los casos se utilizoacute el

test de Kolmogorov-Smirnov El anaacutelisis de varianza (comparaciones muacuteltiples y Post

Hoc) se llevoacute a cabo verificando que el P-valor (significancia) asociado a las muestras

sea mayor que 005 aceptando el supuesto de homogeneidad de varianzas (los datos

de las variables continuas se comportan de la misma manera en cuanto a variabilidad o

dispersioacuten) Con el fin de darle un enfoque integral en los casos de la mineriacutea primaria

se aplicoacute un anaacutelisis ANOVA de tres factores con todas las propiedades fiacutesicas y

quiacutemicas lo que permitioacute evaluar las diferencias entre las dos cooperativas mineras

(CM) la proximidad a los sitios de procesamiento del mineral (P) y las diferentes

profundidades (D) Por lo tanto se ha utilizado tres factores (CM P y D) con dos

niveles de cooperativa minera (Virgen del Rosario y Rayo Rojo) dos niveles de

proximidad (zona cercana o lejana a los sitios de procesamiento de mineral - ingenios) y

dos niveles de profundidad suelo superficial (0 - 5 cm) y suelo de profundidad (5 - 15

cm) con 9 repeticiones a modo de reacuteplica para todos los niveles

Como se detectaron interacciones significativas con la mayoriacutea de los factores

para evaluar las diferencias entre estos los datos fueron sometidos a un modelo lineal

para cada paraacutemetro La separacioacuten de medias se hizo seguacuten la prueba de Tukey con

diferencias significativas a P lt005 Las relaciones entre las propiedades del suelo

fueron evaluadas con la prueba de Pearson Las propiedades fiacutesicas y quiacutemicas de los

suelos (incluidos los metales) se sometieron a anaacutelisis de componentes principales

(ACP) para evaluar con claridad los patrones principales de variacioacuten para los tres

factores de estudio (CM P y D) Los anaacutelisis estadiacutesticos se realizaron con el programa

SPSS para Windows versioacuten 170

47

33 RESULTADOS

331 Perfiles de suelos en las zonas identificadas

3311 Cooperativa Minera Virgen del Rosario (VR)

a) Zona cercana a los sitios de procesamiento (Zona Minera - ZM) - VR

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil del suelo

Se seleccionoacute y muestreoacute el perfil de suelo de mayor representatividad de la

zona cuya descripcioacuten macromorfoloacutegica se muestra en la Tabla 31

Tabla 3 1 Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona cercana a los sitios de procesamiento

del mineral Virgen del Rosario

Paraacutemetro Descripcioacuten

Localizacioacuten Cooperativa minera Virgen del Rosario Sunchulli

Coordenadas UTM 19L0499178-8345099

Altitud 4033 m

Clima del suelo (USDA 2006) Reacutegimen de Humedad Uacutedico

Reacutegimen de Temperatura Meacutesico

Forma del terreno y Topografiacutea

Topografiacutea Montantildeoso (gt30)

Geomorfologiacutea circundante Montantildea

Posicioacuten fisiograacutefica Pendiente

Pendiente Moderadamente abrupto (15-30) de forma

rectiliacutenea

Vegetacioacuten y Uso de la tierra

Uso de la tierra Pastoreo seminomadismo extraccioacuten y

recoleccioacuten Influencia humana Vegetacioacuten ligeramente alterada

Vegetacioacuten Matorral de espinosas de alta montantildea con

una cobertura entre el 15 y el 40

Material original Coluvios de esquistos

Profundidad efectiva Profundo (100-150 cm)

Caracteriacutesticas de superficie

Afloramientos rocosos Comunes con afloramientos

separados de 20 a 50 m Pedregosidad superficial Pocas gravas medias y piedras

y muy pocos pedregones Erosioacuten Erosioacuten laminar moderada por agua que afecta a

gt 50 del aacuterea

Relacioacuten Suelo-Agua

Drenaje Bien drenado

Inundacioacuten Anualmente Duracioacuten de 15 a 30 diacuteas

Agua subterraacutenea No observada

Condiciones de humedad Huacutemedo

Clasificacioacuten Entic Hapludolls (Soil Survey Staff 2006) o Haplic

Phaeozems (FAO-ISRIC-IUSS 2006)

48

Fig 3 4 Panoraacutemica del perfil de la zona cercana al procesamiento del

mineral Virgen del Rosario

Descripcioacuten de los horizontes

Hor Prof cm

A1Ah 0-16 Pardo oscuro (5BG31) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo

(5BG41) en seco Textura franca Comunes gravas medias y

gruesas angulares de naturaleza esquistosa Estructura granular

fina moderada Blando friable adherente plaacutestico Comunes poros

muy finos y muy pocos poros finos que ocupan un volumen del 15-

40 Comunes raiacuteces muy finas y finas No calcaacutereo Liacutemite neto

plano

A2AC 16-24 Pardo (5BG51) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo (5BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas y piedras y pocos

pedregones angulares de naturaleza esquistosa Estructura

subangular fina deacutebil a masiva Duro friable ligeramente

adherente ligeramente plaacutestico Comunes poros finos y muy finos

que ocupan un volumen del 5-15 Pocas raiacuteces muy finas y muy

pocas raiacuteces finas No calcaacutereo Liacutemite gradual plano

CRC gt24 Pardo grisaacuteceo (5BG61) en estado huacutemedo y gris (10BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas gruesas y piedras y

pocos pedregones angulares ligeramente meteorizados de

naturaleza esquistosa Masivo Extremadamente duro muy friable

ligeramente adherente ligeramente plaacutestico Muy pocos poros muy

finos que ocupan menos del 2 de volumen Pocas raiacuteces muy

finas No calcaacutereo

49

Fig 3 5 Detalle del perfil de la zona cercana al

procesamiento del mineral Virgen del Rosario

Descripcioacuten analiacutetica del perfil de suelo

Las Tablas 32 y 33 muestran los resultados de las propiedades fiacutesico-

quiacutemicas y de metales pesados del perfil de suelo respectivamente Estos resultados

muestran un ligero incremento del pHagua con la profundidad de los horizontes del perfil

ocurre lo contrario con la CE COT NT CIC y arcilla no se registra de presencia en

CaCO3 en ninguno de los estratos La relacioacuten CN muestra un incremento considerable

en el horizonte maacutes profundo Respecto a los metales totales las concentraciones de

Cu Cd Hg y As disminuyen con la profundidad de los horizontes el Zn y Pb presentan

sus valores maacutes altos en el horizonte A2 Los metales biodisponibles siguen el mismo

patroacuten que los metales totales Todos los metales solubles disminuyen con la

profundidad de los horizontes El Cd biodisponible y soluble se encuentra por debajo del

liacutemite de deteccioacuten

Tabla 32 Propiedades fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo

Muestra pHagua pHKCl CE

(dS m-1

) CaCo3

COT

()

NT

() CN

CIC

(cmol kg-1)

Arcilla

()

Limo

()

Arena

()

A1 494 398 013 000 371 051 735 2424 1834 4742 3424

A2 507 389 006 000 207 029 721 2012 1453 4595 3951

CR 516 383 007 000 123 012 994 1272 1369 4970 3661

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitr oacutegeno

Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

A1

A2

CR

50

Tabla 33 Metales pesados del perfil de suelo

ltDL por debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cd 2 microg kg-1 para el contenido total y 01 microg kg-1 para las fracciones biodisponibles y solubles)

b) Zona alejada a los sitios de procesamiento (Zona Control - ZC) - VR

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil

En la tabla 34 se presentan los resultados de la caracterizacioacuten del perfil de

suelo de mayor representatividad de la zona

Tabla 34

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona lejana a los sitios de procesamiento del mineral Virgen del Rosario

Paraacutemetro Descripcioacuten

Localizacioacuten Cooperativa minera Virgen del Rosario Sunchulli

Coordenadas UTM 19L0499178-8345099

Altitud 4033 m

Clima del suelo (USDA 2006) Reacutegimen de Humedad Uacutedico

Reacutegimen de Temperatura Meacutesico

Forma del terreno y Topografiacutea

Topografiacutea Montantildeoso (gt30)

Geomorfologiacutea circundante Montantildea

Posicioacuten fisiograacutefica Pendiente

Pendiente Moderadamente abrupto (15-30) de forma

rectiliacutenea

Vegetacioacuten y Uso de la tierra

Uso de la tierra Pastoreo seminomadismo extraccioacuten y

recoleccioacuten

Influencia humana Vegetacioacuten ligeramente alterada

Vegetacioacuten Matorral de espinosas de alta montantildea con

una cobertura entre el 15 y el 40

Material original Coluvios de esquistos

Profundidad efectiva Profundo (100-150 cm)

Muestra

Metales Totales (mg kg-1) Metales Biodisponibles (mg kg

-1) Metales Solubles (mg kg

-1)

Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As

A1 1126 5904 014 1794 018 2371 205 612 000 558 0004 099 0393 0493 ltDL 0048 00006 014

A2 1001 6840 010 2748 005 1192 277 284 ltDL 1166 0003 075 0230 0425 ltDL 0039 00001 008

CR 354 5995 011 1563 003 417 099 142 ltDL 418 0002 019 0154 0282 ltDL 0130 00001 010

51

Caracteriacutesticas de superficie

Afloramientos rocosos Comunes con afloramientos

separados de 20 a 50 m Pedregosidad superficial Pocas gravas medias y piedras

y muy pocos pedregones Erosioacuten Erosioacuten laminar moderada por agua que afecta a

gt 50 del aacuterea

Relacioacuten Suelo-Agua

Drenaje Bien drenado

Inundacioacuten Anualmente Duracioacuten de 15 a 30 diacuteas

Agua subterraacutenea No observada

Condiciones de humedad Huacutemedo

Clasificacioacuten Udorthent tiacutepico (Soil Survey Staff 2006) Regosol euacutetrico

(FAO-ISRIC-IUSS 2006)

Fig 3 6 Panoraacutemica perfil de la zona lejana al procesamiento del

mineral Virgen del Rosario

Descripcioacuten de los horizontes

Hor Prof cm

A1 0-10 Pardo oscuro (5BG31) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo

(5BG41) en seco Textura franca Comunes gravas medias y

gruesas angulares de naturaleza esquistosa Estructura granular

fina moderada Blando friable adherente plaacutestico Comunes poros

muy finos y muy pocos poros finos que ocupan un volumen del 15-

40 Comunes raiacuteces muy finas y finas No calcaacutereo Liacutemite neto

plano

A2 10-26 Pardo (5BG51) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo (5BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas y piedras y pocos

pedregones angulares de naturaleza esquistosa Estructura

subangular fina deacutebil a masiva Duro friable ligeramente

adherente ligeramente plaacutestico Comunes poros finos y muy finos

52

que ocupan un volumen del 5-15 Pocas raiacuteces muy finas y muy

pocas raiacuteces finas No calcaacutereo Liacutemite gradual plano

CR gt26 Pardo grisaacuteceo (5BG61) en estado huacutemedo y gris (10BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas gruesas y piedras y

pocos pedregones angulares ligeramente meteorizados de

naturaleza esquistosa Masivo Extremadamente duro muy friable

ligeramente adherente ligeramente plaacutestico Muy pocos poros muy

finos que ocupan menos del 2 de volumen Pocas raiacuteces muy

finas No calcaacutereo

Fig 3 7 Detalle del perfil de la zona lejana al procesamiento del mineral Virgen del Rosario

Descripcioacuten analiacutetica del perfil de suelo

Las Tablas 35 y 36 muestran los resultados de las propiedades fiacutesico-quimicas

y de metales pesados del perfil de suelo respectivamente Estos resultados muestran

un ligero incremento del pHagua con la profundidad de los horizontes del perfil ocurre lo

contrario con el resto de los paraacutemetros analizados (CE COT NT CN CIC Arcilla y

Limo) no se registra de presencia en CaCO3 en ninguno de los estratos En relacioacuten

a los metales totales las concentraciones de Cu Cd y As incrementan con la

profundidad de los horizontes ocurre lo contrario con el Hg mientras que el Zn y Pb

presentan sus valores maacutes altos en el horizonte CR El Hg biodisponible sigue el mismo

patroacuten que el Hg total mientras que los demaacutes metales no lo hacen A excepcioacuten del As

todos los metales solubles disminuyen con la profundidad de los horizontes El Cd

bidisponible y soluble se encuentra por debajo del liacutemite de deteccioacuten

A1

A2

CR

53

Tabla 35

Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo

Muestra pHagua pHKCl CE

(dS m-1

) CaCo3

COT

() NT () CN

CIC

(cmol kg-1)

Arcilla

()

Limo

()

Arena

()

A1 449 382 012 000 277 055 501 1655 1430 5077 3493

A2 466 386 005 000 083 044 188 1629 1358 4958 3664

CR 469 392 004 000 052 031 168 1319 1034 4460 4506

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitroacutegeno

Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

Tabla 36

Metales pesados del perfil de suelo

ltDL por debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cu 2 microg kg-1 Cd 01 microg kg-1

Pb 01 microg kg-1

para las fracciones extraiacutebles y solubles)

3312 Cooperativa Minera Rayo Rojo (RR)

c) Zona cercana a los sitios de procesamiento (Zona Minera - ZM) - RR

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil

Seguidamente en la Tabla 37 se muestra la caracterizacioacuten del perfil de suelo

de mayor representatividad de la zona

Muestra

Metales Totales (mg kg-1) Metales Biodisponibles (mg kg

-1) Metales Solubles (mg kg

-1)

Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As

A1 1924 6725 018 2152 048 3339 244 518 001 275 0004 165 0003 0267 ltDL 0005 00009 020

A2 1925 6163 022 2114 023 4676 215 381 002 285 0003 151 0001 0231 ltDL 0002 00001 014

CR 1987 6975 022 2315 021 5718 259 215 001 261 0002 173 ltDL 0201 ltDL ltDL 00001 035

54

Tabla 37

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona cercana a los sitios de procesamiento del mineral

Rayo Rojo

Paraacutemetro Descripcioacuten

Localizacioacuten Cantoacuten Pelechuco

Coordenadas UTM 19L0480385-8369931

Altitud 5194 m

Clima del suelo (USDA 2006) Reacutegimen de Humedad Uacutedico

Reacutegimen de Temperatura Meacutesico

Forma del terreno y Topografiacutea

Topografiacutea Montantildeoso (gt30)

Geomorfologiacutea circundante Montantildea

Posicioacuten fisiograacutefica Pendiente

Pendiente Muy abrupto (gt60) de forma rectiliacutenea

Vegetacioacuten y Uso de la tierra

Uso de la tierra Pastoreo seminomadismo extraccioacuten y

recoleccioacuten Influencia humana Vegetacioacuten ligeramente alterada

Vegetacioacuten Matorral de espinosas de alta montantildea con

una cobertura entre el 15 y el 40

Material original Esquistos

Profundidad efectiva Muy superficial (lt30 cm)

Caracteriacutesticas de superficie

Afloramientos rocosos Muchos con afloramientos

separados de 5 a 15 m Pedregosidad superficial Pocas gravas medias y piedras

y muy pocos pedregones Erosioacuten Erosioacuten laminar moderada por agua que afecta a

gt 50 del aacuterea

Relacioacuten Suelo-Agua

Drenaje Algo excesivamente drenado

Inundacioacuten Ninguna

Agua subterraacutenea No observada

Condiciones de humedad Huacutemedo

Clasificacioacuten Udorthent tiacutepico (Soil Survey Staff 2006) Leptosol liacutetico

(WRB 2006)

55

Fig 3 8 Panoraacutemica perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Rayo Rojo

Descripcioacuten de los horizontes

Hor Prof cm

A1 0-10 Pardo oscuro (5BG31) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo

(5BG41) en seco Textura franca Comunes gravas medias y

gruesas angulares de naturaleza esquistosa Estructura granular

fina moderada Blando friable adherente plaacutestico Comunes poros

muy finos y muy pocos poros finos que ocupan un volumen del 15-

40 Comunes raiacuteces muy finas y finas No calcaacutereo Liacutemite neto

plano

A2 10-26 Pardo (5BG51) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo (5BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas y piedras y pocos

pedregones angulares de naturaleza esquistosa Estructura

subangular fina deacutebil a masiva Duro friable ligeramente

adherente ligeramente plaacutestico Comunes poros finos y muy finos

que ocupan un volumen del 5-15 Pocas raiacuteces muy finas y muy

pocas raiacuteces finas No calcaacutereo Liacutemite gradual plano

CR gt26 Pardo grisaacuteceo (5BG61) en estado huacutemedo y gris (10BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas gruesas y piedras y

pocos pedregones angulares ligeramente meteorizados de

naturaleza esquistosa Masivo Extremadamente duro muy friable

ligeramente adherente ligeramente plaacutestico Muy pocos poros muy

finos que ocupan menos del 2 de volumen Pocas raiacuteces muy

finas No calcaacutereo

56

Fig 3 9 Detalle del perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Rayo Rojo

Descripcioacuten analiacutetica del perfil de suelo

Los resultados de las propiedades fiacutesico-quiacutemicas y de metales pesados del

perfil de suelo se presentan en las Tablas 38 y 39 respectivamente El pHagua y el

porcentaje de arcilla muestran un incremento directamente proporcional a la profundidad

de los horizontes del perfil ocurre lo contrario con el resto de los paraacutemetros analizados

(CE COT NT CIC limo) La relacioacuten CN presenta su menor valor en el segundo

horizonte no se registra de presencia en CaCO3 en ninguno de los estratos Respecto a

los metales totales las concentraciones de Cd Pb Hg y As disminuyen con la

profundidad de los horizontes el Cu y Zn presentan sus valores maacutes bajos en el

horizonte A2 El Zn Cd Pb y As biodisponibles disminuyen con la profundidad de los

horizontes pero no registra Hg biodisponible en ninguno de los estratos Las

concentraciones de metales solubles siguen patrones independientes

Tabla 38

Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo

Muestra pHagua pHKCl CE

(dS m-1

) CaCo3

COT

() NT () CN

CIC

(cmol kg-1)

Arcilla

()

Limo

()

Arena

()

A1 445 388 017 000 447 051 885 2673 760 3308 5931

A2 462 368 005 000 197 029 687 2565 2072 3177 4750

CR 528 427 002 000 103 012 826 1186 2437 2539 5024

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitr oacutegeno

Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

A1

A2

CR

57

Tabla 39

Metales pesados del perfil de suelo

ltDL por debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cd 01 microg kg-1 para las fracciones biodisponibles y solubles)

a) Zona alejada a los sitios de procesamiento (Zona Control - ZC) - RR

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil

Se ha tomado el perfil de suelo de mayor representatividad de la zona

Tabla 3 10

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona lejana a los sitios de procesamiento del mineral

Rayo Rojo

Paraacutemetro Descripcioacuten

Localizacioacuten Cantoacuten Pelechuco

Coordenadas UTM 19L0480385-8369931

Altitud 5194 m

Clima del suelo (USDA 2006) Reacutegimen de Humedad Uacutedico

Reacutegimen de Temperatura Meacutesico

Forma del terreno y Topografiacutea

Topografiacutea Montantildeoso (gt30)

Geomorfologiacutea circundante Montantildea

Posicioacuten fisiograacutefica Pendiente

Pendiente Muy abrupto (gt60) de forma rectiliacutenea

Vegetacioacuten y Uso de la tierra

Uso de la tierra Pastoreo seminomadismo extraccioacuten y

recoleccioacuten Influencia humana Vegetacioacuten ligeramente alterada

Vegetacioacuten Matorral de espinosas de alta montantildea con

una cobertura entre el 15 y el 40

Material original Esquistos

Profundidad efectiva Muy superficial (lt30 cm)

Muestra Metales Totales (mg kg

-1) Metales Biodisponibles (mg kg

-1) Metales Solubles (mg kg

-1)

Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As

A1 757 3657 029 1229 058 661 078 115 001 189 000 004 0002 013 ltDL 0004 00005 021

A2 588 3577 005 488 005 529 085 019 000 100 000 003 0153 026 ltDL 0014 00002 077

CR 778 3587 005 429 003 489 055 058 ltDL 072 000 010 ltDL 010 ltDL 0002 00001 075

58

Caracteriacutesticas de superficie

Afloramientos rocosos Muchos con afloramientos

separados de 5 a 15 m Pedregosidad superficial Pocas gravas medias y piedras

y muy pocos pedregones Erosioacuten Erosioacuten laminar moderada por agua que afecta a

gt 50 del aacuterea

Relacioacuten Suelo-Agua

Drenaje Algo excesivamente drenado

Inundacioacuten Ninguna

Agua subterraacutenea No observada

Condiciones de humedad Huacutemedo

Clasificacioacuten Udorthent tiacutepico (Soil Survey Staff 2006) Leptosol liacutetico

(WRB 2006)

Fig 3 10 Panoraacutemica perfil de la zona lejana al procesamiento

del mineral Rayo Rojo

Descripcioacuten de los horizontes

Hor Prof cm

A1 0-20 Pardo oscuro (5BG31) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo

(5BG41) en seco Textura franca Comunes gravas medias y

gruesas angulares de naturaleza esquistosa Estructura granular

fina moderada Blando friable adherente plaacutestico Comunes poros

muy finos y muy pocos poros finos que ocupan un volumen del 15-

40 Comunes raiacuteces muy finas y finas No calcaacutereo Liacutemite neto

plano

A2 20-38 Pardo (5BG51) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo (5BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas y piedras y pocos

pedregones angulares de naturaleza esquistosa Estructura

subangular fina deacutebil a masiva Duro friable ligeramente

59

adherente ligeramente plaacutestico Comunes poros finos y muy finos

que ocupan un volumen del 5-15 Pocas raiacuteces muy finas y muy

pocas raiacuteces finas No calcaacutereo Liacutemite gradual plano

CR gt38 Pardo grisaacuteceo (5BG61) en estado huacutemedo y gris (10BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas gruesas y piedras y

pocos pedregones angulares ligeramente meteorizados de

naturaleza esquistosa Masivo Extremadamente duro muy friable

ligeramente adherente ligeramente plaacutestico Muy pocos poros muy

finos que ocupan menos del 2 de volumen Pocas raiacuteces muy

finas No calcaacutereo

Fig 3 11 Detalle del perfil de la zona lejana al

procesamiento del mineral Rayo Rojo

Descripcioacuten analiacutetica de los perfiles de suelo

Los resultados de las propiedades fiacutesico-quiacutemicas y de metales pesados del

perfil de suelo se presentan en las Tablas 38 y 39 respectivamente El pHagua y el

porcentaje de arena muestran un incremento directamente proporcional a la profundidad

de los horizontes del perfil ocurre lo contrario con el resto de los paraacutemetros analizados

(CE COT NT CN CIC y Limo) La arcilla presenta su mayor valor en el segundo

horizonte no se registra de presencia en CaCO3 en ninguno de los estratos Respecto a

los metales totales las concentraciones de Cu Cd Pb Hg y As disminuyen con la

profundidad de los horizontes el Zn presenta su valor maacutes alto en el horizonte A2 El

Zn Cd Pb y As biodisponibles disminuyen con la profundidad de los horizontes pero no

registra Hg biodisponible en ninguno de los estratos Las concentraciones de metales

solubles siguen patrones independientes sin embargo el Cd estaacute por debajo del liacutemite

de deteccioacuten

A1

A2

CR

60

Tabla 311

Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo

Muestra pHagua pHKCl CE (dS

m-1

) CaCo3

COT

() NT () CN

CIC

(cmol kg-1)

Arcilla

()

Limo

()

Arena

()

A1 481 388 018 000 786 055 1423 1120 577 5163 4259

A2 485 368 005 000 136 044 308 833 725 4919 4356

CR 584 427 002 000 067 031 218 552 523 4630 4848

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitr oacutegeno

Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

Tabla 312 Metales pesados del perfil de suelo

ltDL por debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cd 01 microg kg-1 para las fracciones biodisponibles y solubles)

332 Suelos de Parcelas

3321 Propiedades Fiacutesico-quiacutemicas

Los resultados de las propiedades fiacutesicas y quiacutemicas se muestran en la Tabla

313 De acuerdo a los valores de pH los suelos de las parcelas se pueden clasificar

entre muy fuertemente aacutecidos y muy aacutecidos en Virgen del Rosario y muy fuertemente

aacutecidos en Rayo Rojo en ambos distritos mineros los suelos son no salinos (USDA

2014) La clase textural en Virgen del Rosario para todos los suelos

independientemente de la zona o la profundidad fue franco mientras que en Rayo Rojo

fue franco arenoso (FAO 2006) No se ha observado contenido en carbonato de calcio

en ninguna de las muestras de suelo

El pH osciloacute entre 48 y 53 en Virgen del Rosario y entre 46 y 49 en Rayo Rojo

no hubo carbonatos en ninguna muestra de suelo La conductividad eleacutectrica osciloacute

entre 123 y 48 dSm-1 en Virgen del Rosario y entre 212 y 54 dSm-1 en Rayo Rojo

siendo el valor maacutes alto el registrado en la capa superior del suelo del ZC El COT y el

NT siguieron el mismo patroacuten con los valores maacutes altos en la capa superior del suelo en

ambas cooperativas mientras que la relacioacuten CN mostroacute valores de 134 a 26 en

Virgen del Rosario y de 96 a 254 en Rayo Rojo

Muestra Metales Totales (mg kg

-1) Metales Biodisponibles (mg kg

-1) Metales Solubles (mg kg

-1)

Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As

A1 991 3750 033 1758 096 1163 197 577 001 252 000 145 0043 038 ltDL 0012 00007 147

A2 622 3835 015 568 004 469 131 097 ltDL 121 000 036 0193 038 ltDL 0021 00001 067

CR 312 3653 009 298 002 431 202 049 ltDL 062 000 020 0017 008 ltDL 0004 00001 090

61

De los resultados de la determinacioacuten de suelo o planta en la cuadriacutecula de

muestreo se infiere que la cubierta vegetal es de aproximadamente 75 en ZC y 60

en ZM en ambos distritos mineros

Comparando los suelos superficiales y los de profundidad en ambas

cooperativas mineras y a diferentes proximidades de las operaciones mineras no hubo

diferencias significativas en la mayoriacutea de las propiedades (Pgt 005) con la excepcioacuten

de CE en ZM y CO NT CIC en ZC en Virgen del Rosario (Tabla 313)

No se observaron diferencias significativas entre el subsuelo y el suelo

superficial en la mayoriacutea de las propiedades (Plt005) con la excepcioacuten de la CE en ZM

y el COT N y CEC en ZC de Virgen del Rosario El COT el N y la CEC mostraron

diferencias significativas (Plt0001) entre ZC y ZM en los suelos superficiales siendo

los valores de estas propiedades en ZC casi el doble de los obtenidos en DZ en ambas

cooperativas mineras El mismo patroacuten se observa en el subsuelo excepto para el N

cuyos valores fueron similares en ambas zonas Los mayores valores de CEC en ZC

estuvieron probablemente relacionados con los mayores contenidos de COT y arcillas

con correlaciones positivas significativas entre CEC y COT (r = 086 Plt0001) y arcilla

(r = 074 Plt0001)

3322 Metales Totales biodisponibles y solubles

La Tabla 314 muestra los resultados de los contenidos de metales totales

biodisponibles y solubles

62

Tabla 313

Medias (y desviacioacuten standard) de propiedades del suelo para diferentes profundidades proximidades y cooperativas mineras (n=9)

Coop

Minera

Profun

didad

(cm)

pH H2O pH KCl C E (dS m-1) COT () NT () CN

CIC

(cmol kg-1

)

Arcilla

() Limo () Arena ()

Virgen del Rosario

Zona alejada de las operaciones mineras ndash zona control (ZC)

0-5A 53 (04)a 44 (03)a 024 (001)a 123 (26)a 11 (02)a 117 (14)ab 260 (28)a 178 (3)a 364 (94)a 458 (89)ab

5-15B 50 (02)ab 40 (01)b 015 (003)ab 83 (3)bc 07 (01)bc 116 (06)ab 210 (44)c 154 (25)a 353 (8)a 493 (7)abc

Zona cercana a las operaciones mineras ndash zona minera (ZM)

0-5 50 (05)ab 40 (03)b 004 (002)c 55 (2)cd 05 (02)bc 104 (1)b 170 (33)cd 128 (28)b 452 (43)b 421 (54)a

5-15 48 (04)b 38 (01)b 009 (004)b 48 (15)d 04 (01)c 107 (09)ab 134 (18)de 127 (16)b 451 (5)b 422 (62)a

Rayo Rojo

Zona lejana de las operaciones mineras ndash zona control (ZC)

0-5 48 (02)b 38 (01)b 021 (012)a 107 (12)ab 11 (02)a 105 (24)b 254 (34)ab 101 (33)b 312 (44)a 588 (73)c

5-15 46 (01)b 38 (01)b 006 (001)bc 95 (17)ab 07 (02)b 145 (51)a 217 (23)bc 122 (45)b 329 (41)a 549 (71)bc

Zona cercana a las operaciones mineras ndash zona minera (ZM)

0-5 49 (03)ab 39 (03)b 005 (001)c 52 (2)d 05 (02)bc 10 (36)bc 107 (22)e 49 (12)c 478 (46)b 472 (55)ab

5-15 49 (02)ab 38 (01)b 009 (006)bc 29 (09)d 05 (01)bc 65 (26)c 96 (13)e 48 (15)c 455 (42)b 497 (56)abc

F-value 42 108 116 246 63 458 251 117 68 42

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitroacutegeno Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio

Catioacutenico A0 - 5 Suelo superficial (0 - 5 cm)

B 5 - 15 Suelo en profundidad (5 -15 cm)

a b c Letras diferentes indican diferencias significativas entre las medias despueacutes de la prueba de Tukey a Plt005

indica diferencias significativas para P lt 0001

60

Tabla 3 14 Media (y desviacioacuten standard) para metales totales biodisponibles y solubles en diferentes profundidades y proximidades a los lugares de operacioacuten minera (n=9)

En general la mayoriacutea de los metales totales no mostraron diferencias

significativas entre el horizonte superior del suelo (0-5 cm) y la inmediatamente inferior (5-

15 cm) tanto en las ZM como en las ZC a las operaciones mineras a excepcioacuten de Zn

Pb y Hg en la ZC y el Hg en ZM de Virgen del Rosario (Tabla 312) De hecho en Virgen

del Rosario la concentracioacuten total de Hg en los suelos superficiales fue maacutes del doble

que en los suelos de profundidad Tambieacuten en Virgen del Rosario As y Cu total

mostraron valores significativamente maacutes altos en ZM que en ZC (P lt005) El Cd total

no mostroacute diferencias significativas entre ninguno de los factores

Profundidad (cm) Cu Zn Cd Pb Hg As

Metales Totales (mg kg-1)

Virgen del Rosario

ZC 0 - 5

A 144 (28)a 1547 (50)a 03 (01) 165 (23)a 08 (01)a 219 (113)a

5 - 15 B 159 (28)a 1071 (333)b 03 (01) 221 (81)b 04 (01)b 205 (104)a

ZM 0 - 5 214 (42)b 694 (73)c 01 (00) 263 (86)b 09 (07)a 449 (50)b

5 - 15 243 (44)b 701 (56)c 01 (00) 252 (38)b 03 (02)b 415 (42)b Rayo Rojo

ZC 0 - 5 121 (26)a 633 (88)c lt DL 118 (47)a 06 (03)ab 64 (19)c

5 - 15 115 (17)ac 572 (65)c lt DL 120 (37)a 07 (02)ab 65 (16)c

ZM 0 - 5 88 (23)c 439 (24)c 16 (38) 99 (30)ac 06 (03)ab 122 (38)cd

5 - 15 70 (12)c 414 (37)c 01 (00) 62 (10)c 07 (03)ab 80 (23)c

F-value 375 268 15 ns 190 30 458

Metales Biodisponibles (mg kg-1

)

Virgen del Rosario

ZC 0 - 5 22 (03)a 248 (57)a 47 (14)

daggera 45 (11)a 21 (11)

daggera 06 (02)ab

5 - 15 17 (03)a 86 (28)b 12 (7) dagger

b 42 (15)a 5 (1) dagger

b 05 (02)a

ZM 0 - 5 22 (08)a 58 (55)c 31 (20)

daggera 40 (11)a 22 (9)

daggera 16 (04)d

5 - 15 18 (02)a 23 (13)d 18 (11) dagger

b 37 (19)a 7 (4) dagger

b 0 9(03)bc

Rayo Rojo

ZC 0 - 5 10 (02)bc 122 (5)b lt DL 22 (05)b 4 (2)

daggerb 04 (001)a

5 - 15 05 (01)c 53 (28)c lt DL 17 (03)b 2 (1) dagger

b 03 (002)a

ZM 0 - 5 16 (05)ab 41 (24)cd lt DL 14 (05)b 20 (1)

daggera 11 (02)c

5 - 15 15 (06)ab 18 (07)d lt DL 13 (04)c 14 (3) dagger

a 07 (03)bc

F-value 145 367 14 120 199 221

Metales Solubles (microg kg-1

)

Sunchulli Virgen del Rosario

ZC 0 - 5 45 (27)ab 170 (110)a 008 (004)a 4(3)a 11 (08)ab 05 (01)a 5 - 15 44 (25)ab 191 (86)a 018 (011)a 6(5)a 02 (01)ab 01 (01)c

ZM 0 - 5 30 (24)ab 224 (137)a 015 (008)a 4(4)a 21 (09)b 04 (01)a 5 - 15 38 (31)ab 127 (72)a 011 (007)a 5(3)a 04 (01)ab 02 (01)b

Rayo Rojo (n=36)

ZC 0 - 5 2 (1)b 428 (124)c lt DL 38 (17)b 11 (02)ab 02 (01)bc

5 - 15 15 (4)a 376 (129)b lt DL 21 (6)ab 02 (00)a 004 (001)c

ZM 0 - 5 129 (23)a 381 (145)bc lt DL 18 (5)ab 12 (04)ab 04 (02)a 5 - 15 9 (2)b 255 (115)b lt DL 13 (6)a 02 (01)a 02 (01)b

F-value 22 41 30 ns 52 43 212

ZA Zona alejada a las operaciones mineras ZM Zona cercana a las operaciones mineras A 0 - 5 Suelo superficial (0 - 5 cm)

B 5 - 15 Suelo en profundidad (5 - 15 cm)

dagger microg kg

-1 ltLD Debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cd 002

microg kg-1

) a b c Letras diferentes indican diferencias significativas entre las medias despueacutes de la prueba de Tukey a Plt005

significativo a P lt 0001 ns no significativo

61

En Rayo Rojo el As total tambieacuten fue superior en ZM que en ZC Comparando la

misma zona (ZC oacute ZM) entre las dos cooperativas mineras de estudio se observa que las

concentraciones totales de Hg Cu y Pb en ZC no presentaron diferencias significativas

mientras que el As en la ZM es significativamente mayor (P lt005) en Virgen del Rosario

En cuanto a los metales biodisponibles (Tabla 314) en general se obtuvieron

mayores concentraciones en los suelos subsuperficiales especialmente para Hg As y Cd

en Virgen del Rosario Los contenidos de Hg biodisponible en la ZM de Rayo Rojo fueron

5 veces superiores a los de la ZC (P lt005) Ademaacutes el Pb biodisponible fue

significativamente mayor en Virgen del Rosario que en Rayo Rojo para ambas zonas (P

lt005)

Tabla 315

Coeficientes de correlacioacuten (r) para las relaciones entre las diferentes propiedades del suelo (n = 36)

Coop Min Propiedad del

sueloa

pH KCl EC COT NT CN CIC Arcilla Limo Arena

Virgen

del

Rosario

pH H2O 08 009ns 026ns 032ns 024ns 019ns 01ns 003ns -007ns

pH KCl 036 062 07 037 051 041 -009ns -008ns

CE 071 07 052 065 067 -054 031ns

COT 093 062 084 086 -046 013ns

N 043 081 081 -044 014ns

CN 041 058 -012ns -012ns

CIC 074 -059 034

Arcilla -045 006ns

Limo -092

Rayo

Rojo

pH H2O 064 -011ns -046 -015ns -046 -047 -049 036 -013ns

pH KCl -012ns 003ns 005ns 001ns -008ns -008ns 012ns -009ns

EC 045 04 013ns 048 03ns -028ns 014ns

OC 064 068 092 073 -064 03ns

N -01ns 071 037 -064 05

CN 048 063 -022ns -011ns

CEC 069 -076 046

Arcilla -046 -005ns

Limo -086

aCE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacute nico y nitroacutegeno Kjeldahl

CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

ns indica correlacioacuten no significativa y indica significancia a P lt05 001 y 0001 respectivamente

En ambos distritos mineros en teacuterminos de profundidad los metales solubles en

agua no fueron significativamente diferentes (Pgt 005) a excepcioacuten del As cuyos valores

fueron maacutes altos en superficie que en profundidad

El anaacutelisis de correlacioacuten mostroacute que los metales totales extraiacutebles y solubles son

altamente independientes sin correlaciones significativas entre ellos en la mayoriacutea de los

casos Los metales tampoco mostraron correlaciones significativas con las propiedades

fiacutesicas y quiacutemicas del suelo Las uacutenicas correlaciones significativas detectadas fueron en

Virgen del Rosario entre Cd total y As total (r = -072 Plt001) Cd total y Cu total (r = -

074 Plt001) As total y Cu total (r = 077 Plt001) y As total y extraiacuteble (r = 064

62

Plt001) En Rayo Rojo hubo correlaciones negativas significativas entre Cu total y Zn

total (r = -085 Plt0001) Cu total y Pb total (r = -075 Plt001) Zn total y Pb total (r = -

073 Plt001) y As total extraiacuteble y soluble (r =070 Plt001)

3323 ANOVA de tres factores

Los resultados del anaacutelisis ANOVA de tres factores (Tabla 316) mostraron que la

mayoriacutea de las propiedades fueron significativamente diferentes en funcioacuten a la

cooperativa minera y a la proximidad La profundidad como patroacuten general fue el factor

que tuvo el menor efecto para la mayoriacutea de las propiedades Por el contrario la

cooperativa minera fue el factor que tuvo el mayor efecto en pHH2O pHKCl CE arcilla y

arena mientras que para el COT N y la CIC fue la proximidad a los lugares de las

operaciones mineras

En cuanto al contenido total de metales pesados la cooperativa minera fue el

factor que tuvo el mayor efecto en As Cu Zn y Pb Mientras que Cd y Hg no fueron

afectados significativamente por la cooperativa ni por la proximidad aunque el Hg fue

influenciado por la profundidad En relacioacuten al contenido de metales biodisponibles la

proximidad fue el factor con mayor efecto significativo en Zn y Hg mientras que para el

Cu y Cd fueron el distrito minero y la profundidad En liacuteneas generales los metales

solubles no se vieron afectados significativamente por ninguacuten factor excepto en el caso

de As que fue afectada por la cooperativa profundidad y proximidad

Evaluando las interacciones entre los diversos factores se observoacute que la

cooperativa minera soacutelo influyoacute el efecto de proximidad para pHH2O pHKCl CN y la CIC

(CM x P P lt005) Esta interaccioacuten (CM x P) tambieacuten fue significativa para los metales

totales y biodisponibles a excepcioacuten de Hg Por el contrario la profundidad no tuvo

efectos significativamente diferentes en las propiedades del suelo y en las cooperativas

mineras (CM x D Pgt 005) a excepcioacuten de pHKCl el contenido total de Cu y Hg y los

contenidos biodisponibles de Zn Hg y As (CM x D P lt005) La proximidad a las

operaciones mineras soacutelo influyoacute el efecto de la profundidad en N CN y en la

concentracioacuten total de Zn y Pb asiacute como en la biodisponible de Zn y Cd (P x P P lt005)

Las interacciones entre los factores para los contenidos de metales solubles no fueron

significativas a excepcioacuten de P x D (proximidad x profundidad) para el As (P lt005)

63

Tabla 316

F values de ANOVA de tres factores para todas las propiedades del suelo en todas las muestras

(n=72)

Propiedad del

suelo a

Cooperativa

Minera (CM) b

Proximidad

(P) b

Profundidad

(D) b

CM x P

b CM x D

b P x D

b

pH H2O 113 01 ns 60 98 18 ns 06 ns

pH KCl 216 123 167 148 66 00 ns

CE 72 42 00 ns 34 ns 01 ns 02 ns

COT 22 ns 1431 191 10 ns 04 ns 15 ns

N 03 ns 957 315 00 ns 03 ns 151

CN 14 ns 184 01 ns 64 001 ns 82

CIC 137 2621 256 143 19 ns 23 ns

Arcilla 1052 61 01 ns 34 ns 29 ns 00 ns

Limo 07 ns 761 01 ns 38 ns 00 ns 03 ns

Arena 243 190 01 ns 09 ns 07 ns 02 ns

Metales Totales

Cu 1767 78 05 ns 704 60 00 ns

Zn 897 582 72 178 35 ns 63

Cd 06 ns 13 ns 17 ns 25 ns 15 ns 16 ns

Pb 1060 12 ns 003 ns 182 27 ns 46

Hg 07 ns 00 ns 84 00 ns 112 00 ns

As 2214 636 19 ns 328 00 ns 1 ns

Metales Biodisponibles

Cu 566 179 112 136 06 ns 12 ns

Zn 265 1095 675 150 91 241

Cd 120 272 298 141 25 ns 120

Pb 790 38 ns 09 ns 357 00 ns 01 ns

Hg 07 ns 568 383 00 ns 62 00 ns

As 332 228 66 18 7 00 ns

Metales Solubles

Cu 00 ns 18 ns 18 ns 35 ns 22 ns 26 ns

Zn 218 13 ns 27 ns 11 ns 04 ns 15 ns

Cd 32 ns 42 25 ns 39 ns 24 ns 26 ns

Pb 231 39 ns 17 ns 34 ns 29 ns 06 ns

Hg 1 ns 06 ns 281 00 ns 00 ns 01 ns

As 251 960 222 11 ns 11 ns 82

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total N Nitroacutegeno Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitroacutegeno Kjeldahl CIC

Capacidad de Intercambio Catioacutenico

ns indica correlacioacuten no significativa y indica significancia a P lt05 001 y 0001 respectivamente

64

3324 Anaacutelisis multivariante

Con el Anaacutelisis de Componentes Principales (ACP) realizado con las propiedades

fiacutesicas y quiacutemicas del suelo asiacute como con los metales (total biodisponible y soluble) el

53 de la variacioacuten total se explica por los tres primeros componentes principales (Fig

33) El primer componente (CP) explicoacute el 23 de la variacioacuten el segundo componente

explica el 16 mientras que el tercer componente explica el 14 de la variacioacuten

Fig 3 12 Anaacutelisis Multivariante

El primer componente principal fue determinado por CIC COT NT y Zn y Cd

biodisponibles El segundo componente principal se correlacionoacute con el limo CE arcilla

Zn total pHH2O pHKCl y Cu Hg y As biodisponibles El tercer componente se asocioacute con

Cu As y Pb totales Pb biodisponible y Hg soluble

En la Figura 33 (a) se puede observar que el primer componente separoacute

completamente la ZM de la ZC en ambas cooperativas mineras mientras que el segundo

componente separoacute la ZC de Virgen del Rosario de la ZC de Rayo Rojo El tercer

a)

b)

65

componente fue el responsable de la diferenciacioacuten entre ZM de Virgen del Rosario y la

ZC de Rayo Rojo (Figura 33b) Por lo tanto el contenido de materia orgaacutenica Zn y Cd

biodisponibles fueron los responsables de la diferenciacioacuten entre las proximidades a las

operaciones mineras La separacioacuten de ZM entre los distritos mineros se asocioacute con

varios metales totales asiacute como mercurio soluble en agua Aunque hemos conseguido

una diferenciacioacuten entre las zonas y distritos mineros no se observoacute separacioacuten de

profundidad en el anaacutelisis de componentes principales llevado a cabo

34 DISCUSIOacuteN

341 Caracterizacioacuten geoquiacutemica de los suelos

Se han determinado altos contenidos de COT y NT aunque la relacioacuten CN

mostroacute un equilibrio entre la mineralizacioacuten y la humificacioacuten (Calvo et al 1992

Cobertera 1993) Los altos valores de la CIC en ZM en ambas cooperativas mineras se

encuentran relacionados con el alto contenido en CO y arcillas cuya composicioacuten podriacutea

ser principalmente vermiculitas (Honorato 2000) Otros investigadores como Oorts et al

(2003) tambieacuten observaron altos valores de CIC en los suelos ricos en materia orgaacutenica

Los valores de la CIC en ZM sugieren un exceso de absorcioacuten que podriacutea causar una

saturacioacuten del complejo de cambio mientras que estos valores en la ZC fueron normales

(Cobertera 1993)

342 Fuentes de metales y la contaminacioacuten asociada

No se conoce que se hayan desarrollado estudios suficientes acerca de la

contaminacioacuten de suelos por metales pesados en las zonas de estudio pese a haber

evidencia de los impactos ambientales econoacutemicos y sociales que provoca en la regioacuten

Se han utilizado los de Canadaacute (CCME 2005) y Paiacuteses Bajos (NMHPPE 1994) Los

resultados de Cd Cu Pb y Zn en ambas zonas (ZM y ZC) sugieren que estos metales

totales se derivan del material de origen endoacutegeno ya que no se observa ninguacuten efecto

de la proximidad a los sitios de las operaciones mineras De hecho estos metales se

encuentran por debajo de los niveles de referencia de Canadaacute y Paiacuteses Bajos Los

valores reportados en este estudio son similares a los expuestos previamente por Miller

et al (2004) en suelos de campos agriacutecolas cercanos a la zona minera de Potosiacute pero

inferiores a los reportados en sedimentos de canales en la misma zona (Miller et al 2007)

y tambieacuten inferiores a los encontrados por Lecce et al (2011) en una zona minera de oro

en Carolina del Norte

En las dos cooperativas mineras de estudio la cercaniacutea a las zonas de

procesamiento de minerales no causoacute variaciones significativas en los contenidos de

mercurio sin embargo las concentraciones de Hg superaron ampliamente las

concentraciones habituales de Hg en los suelos (001-003 mg kg-1

Senesil et al 1999)

los depoacutesitos no contaminados en Bolivia (0030 mg kg-1

Miller et al 2004) las

66

concentraciones tiacutepicas en las rocas (040 mg kg-1

Miller et al 2004) y el nivel de

referencia de Paiacuteses Bajos (030 mg Hg kg-1

) El Hg estaacute geoloacutegicamente asociado a los

minerales de sulfuro que albergan la mineralizacioacuten de oro (Au) (Lentz 2005) y tambieacuten

se introduce en su forma metaacutelica por las actividades de mineriacutea artesanal de oro

(Mulholland et al 2012) Los contenidos totales de Hg similares en ZM y ZC pueden

apoyar la premisa de que parte del Hg procede de la reemisioacuten de mercurio elemental de

vertidos antropogeacutenicos pasados que elevaron los niveles de Hg incluso en zonas

alejadas (Fitzgerald et al 1991 Nriagu 1994)

Sin embargo el elevado contenido de este metal en suelos superficiales de Virgen

del Rosario indica una posible deposicioacuten de vapor de Hg en la zona cercana a los

lugares de quema de la amalgama De hecho algunas investigaciones han concluido que

la afectacioacuten por Hg puede extenderse hasta unos 50 km de la zona de emisioacuten (Maurice-

Bourgoin 2001) En Brasil se ha observado Hg (4 mg Hg kg-1

) en los suelos cercanos a

las tiendas de compra de oro (Rodrigues et al 1997) Asimismo la harina de Hg

liberada por varios molinos puede contribuir al alto nivel de Hg en los suelos (Wotruba et

al 1998) Fernaacutendez - Martiacutenez et al (2005) tambieacuten informaron que la concentracioacuten de

Hg en los suelos aumentaba directamente con la proximidad a la chimenea del horno

utilizada para la evacuacioacuten de vapores durante el tratamiento del mineral

Los contenidos de As en las zonas proacuteximas a los ingenios de procesamiento del

mineral o concentracioacuten del oro fueron mayores que en las zonas alejadas superando

en Virgen del Rosario incluso los niveles de fondo en la Regioacuten Andina de Bolivia (13 mg

kg-1

Miller et al 2004) los niveles de fondo en los suelos agriacutecolas sobre minas en

Corea (14 mg kg-1

Kwon et al 2012) e incluso superando los niveles de referencia (19 y

29 mg As kg-1

NMHPPE 1994 y CCME 2005 respectivamente) El incremento

significativo de As en estas zonas en ambos distritos mineros sugiere una relacioacuten entre

la concentracioacuten de As y la proximidad a los residuos mineros ubicados en los

alrededores de los ingenios mineros Las elevadas concentraciones de As en los residuos

mineros estaacuten asociadas a la mineralogiacutea inherente de las menas que contienen

arsenopirita (FeAsS) (Lacerda y Salomons 1998) un mineral generalmente asociado

importante presencia de oro que incluso sirve como indicador de los filones auriacuteferos La

escorrentiacutea el viento y el traacutensito de personas podriacutean transportar partiacuteculas ricas en As

De hecho Tapia et al (2012) tambieacuten observaron en el distrito minero de Oruro (Bolivia)

que los fondos de As estaacuten significativamente aumentados en comparacioacuten con las

concentraciones de la corteza continental superior y las de los sitios industriales lo que

sugiere que los suelos superficiales estaacuten probablemente influenciados por las

actividades mineras e impactados por las partiacuteculas transportadas por el aire

67

343 Presencia y comportamiento de metales en los suelos

Considerando los resultados del PCA la presencia de CIC COT y arcilla en el

primer componente (PC1) se fundamenta en que la CIC suele estar fuertemente

relacionada con la materia orgaacutenica y el contenido en arcilla con cargas variables

capaces de adsorber cationes (Oorts et al 2003) Ademaacutes el Zn y el Cd biodisponibles

tambieacuten estaacuten asociados a este componente lo que indica que un aumento del

porcentaje de materia orgaacutenica o de arcilla podriacutea potenciar una mayor concentracioacuten de

Cd y Zn biodisponibles (Rauret 1998) aumentando la movilidad de estos metales Al

respecto Kierczak et al (2008) demostraron que la acumulacioacuten y el recambio de

materia orgaacutenica rigen el destino del Cu y el Zn

Asimismo el Cd el Zn y el Hg biodisponibles presentaron valores mas altos en los

suelos superficiales que en los suelos subsuperficiales Esto puede deberse

probablemente a los aacutecidos orgaacutenicos exudados por las raiacuteces de las plantas (en la zona

de estudio las raiacuteces de las plantas soacutelo alcanzan 5 cm de profundidad del suelo) que

pueden aumentar la solubilidad y biodisponibilidad de los metales pesados en los suelos

superficiales (Krishnamurti et al 1997) La materia orgaacutenica puede interactuar con el Hg

de diferentes maneras afectando a su transformacioacuten y disponibilidad (Ravichandran

2004) De hecho en los suelos ricos en materia orgaacutenica la transformacioacuten del Hg se

produce con frecuencia en el horizonte superior donde se re-moviliza y volatiliza

continuamente como mercurio orgaacutenico y metaacutelico (Do Valle et al 2006)

Las concentraciones biodisponibles de Cu Pb y As fueron similares en ambas

profundidades de las dos cooperativas mineras Aunque la disponibilidad de los metales

depende de muchos factores relacionados con las propiedades del suelo en este caso su

disponibilidad puede estar controlada por el pH la materia orgaacutenica y el contenido de

arcilla (Krishnamurti et al 1997 Silveira et al 2003) ya que no se encontraron

diferencias en estas propiedades en ambas profundidades (suelo superficial y

subsuperficial) Ademaacutes el As el Cu y el Hg biodisponibles estaacuten correlacionados con el

pH en PC2 lo que sugiere que el comportamiento de estos metales se ve afectado por la

acidez del suelo Tambieacuten el As biodisponible sigue el mismo patroacuten que el As total

(inferido por el anaacutelisis de correlacioacuten) mostrando valores maacutes altos en ZM donde se

encuentra la presencia de residuos Se conoce que la disponibilidad y la movilidad del As

dependen en gran medida de la forma mineralroca madre (Al-Abed et al 2008) Los

contenidos totales de Pb As y Cu y la fraccioacuten de Pb biodisponible se asociaron en la

PC3 indicando un comportamiento comuacuten de estos metales en la zona (Manta et al

2002) por lo que se puede inferir que el Pb biodisponible es dependiente de su

concentracioacuten total

Los metales solubles no estaacuten correlacionados con ninguna de las propiedades

estudiadas lo que indica que su comportamiento se ve afectado por una variedad de

propiedades y condiciones fisicoquiacutemicas del suelo aunque se conoce que el pH es el

68

principal factor que gobierna las concentraciones de metales solubles (Brallier et al

1996 Ross 1994) no se encontroacute ninguna correlacioacuten con los metales estudiados

En comparacioacuten con el contenido total de metales en todos los suelos estudiados

las fracciones biodisponibles soacutelo representaban el 5 para el As y Hg y el 16 para el

Cu el Zn el Cd y el Pb mientras que las fracciones solubles fueron inferiores al 1 de

la concentracioacuten total para todos los metales

Aunque no se observa contaminacioacuten por otros metales excepto por el As y el

Hg el anaacutelisis de factores (Fig 312) mostroacute que hay un efecto directo del procesamiento

del mineral en ambas cooperativas mineras causando el cambio de las propiedades del

suelo ya que la proximidad a las operaciones mineras (ingenios mineros) explica casi el

30 de la varianza de los datos El mayor contenido de materia orgaacutenica proporciona una

mayor calidad en los suelos de las zonas alejadas (ZC) de los ingenios mineros Esto se

debe probablemente a la contribucioacuten de la vegetacioacuten ya que la cobertura vegetal es

mayor en ZC La disminucioacuten de la cobertura vegetal (en aproximadamente 15) y los

menores valores de COT y NT en las zonas cercanas a los ingenios mineros (ZM)

podriacutean estar causados por los impactos directos de las actividades mineras con traacutensito

de personas y materiales de trabajo que pueden comprometer el normal desarrollo de la

vegetacioacuten afectando a la estabilidad del suelo lo que puede favorecer los procesos de

erosioacuten del mismo Asimismo las diferencias entre ambas cooperativas mineras con las

mayores concentraciones de metales en Virgen del Rosario podriacutean deberse entre otros

al contenido (alto) de oro en el mineral al tiempo de operacioacuten de las actividades de

concentracioacuten junto con los diferentes procedimientos de concentracioacuten de oro

Dado que la extraccioacuten de oro (por su precio en el mercado) es una actividad muy

importante en Bolivia y particularmente en el ANMIN - Apolobamba y que el uso de Hg

es una caracteriacutestica principal en la concentracioacuten del mismo su prohibicioacuten no es viable

dado el contexto socioeconoacutemico y cultural de la zona (Muntildeoz et al 2012) a esto se

suma la carencia de alternativas teacutecnicas y tecnoloacutegicas probadas y adecuadas al

contexto En este sentido es necesario promover la investigacioacuten acerca de tecnologiacuteas

maacutes limpias y que mejoren el rendimiento de concentracioacuten de oro aplicar buenas

praacutecticas ambientales (pej una gestioacuten adecuada de los residuos y la mejora del sistema

de su almacenamiento) ademaacutes de capacitar y concienciar a la poblacioacuten local sobre los

riesgos del Hg As y los metales pesados en el medio ambiente y en la salud puacuteblica

69

IV ESPECIACIOacuteN DE ARSEacuteNICO

EN SUELO Y EN RIZOSFERA

41 INTRODUCCIOacuteN

La mineriacutea de oro artesanal yo a pequentildea escala genera puntos criacuteticos de

contaminacioacuten del suelo por mercurio (Hg) y arseacutenico (As) (Teraacuten-Mita et al 2013 Faz et

al 2014) Los niveles elevados de Hg en los suelos cerca de las zonas de concentracioacuten

del oro (Au) estaacuten asociados con la amalgama utilizada para concentrar el oro mientras

que los minerales de arsenopirita (FeAsS) que comuacutenmente ocurren con los depoacutesitos de

mineral de oro son fuentes potenciales de As en el suelo La contaminacioacuten por As en

Bolivia se observa comuacutenmente en el cinturoacuten As-Ag-Pb-Zn-Au en los Andes

occidentales donde se concentran las actividades mineras Los suelos de las zonas

circundantes o cercanas a las cooperativas en el oeste de Bolivia contienen hasta 45 mg

de As kg-1

(Faz et al 2014) a menudo superando el nivel de las normas ambientales del

suelo (12 - 19 mg kg-1

) como las de las regulaciones de los Paiacuteses Bajos y Canadaacute

(NMHPPE 1994 CCME 1999) Las erosiones hiacutedricas y eoacutelicas de los residuos mineros

ricos en arsenopirita contaminan con As los suelos cercanos a la MAPE en el oeste de

Bolivia (Faz et al 2014)

Los niveles elevados de As en el suelo no solo suponen riesgos para el medio

ambiente sino que el As inorgaacutenico es toacutexico y puede causar caacutencer en la piel los

pulmones las viacuteas urinarias enfermedades cardiovasculares neurotoxicidad y diabetes

(Choong et al 2007 Guan et al 2012 OMS 2014) El As reacciona faacutecilmente con

compuestos de azufre (S) y foacutesforo (P) e interfiere en la replicacioacuten del ADN y otros

procesos bioloacutegicos (Wilson et al 2010 OMS 2014)

La toxicidad del As depende de la especiacioacuten y sigue el orden arsenito As(III) gt

arseniato As(V) gt especies organocomplejas (por ejemplo metil-As) (Fitz y Wenzel 2002

Wilson et al 2010) lo cual es debido a la alta disponibilidad del As(III) para la captacioacuten

por parte de los organismos y las reacciones con los compuestos bioloacutegicos que

contienen S (Giacomino et al 2010) Los riesgos para la salud del As(V) estaacuten asociados

a su similitud quiacutemica con el fosfato donde la sustitucioacuten estructural en compuestos

bioloacutegicos clave puede inhibir la eficiencia enzimaacutetica (Giacomino et al 2010) Los

efectos agudos de la ingestioacuten de As incluyen ardor y sequedad de boca y garganta

disfasia voacutemitos diarrea y hematuria (Choong et al 2007)

70

La especiacioacuten del As en los suelos depende de factores ambientales como el pH

el potencial de oxidacioacuten y la disponibilidad de donantesaceptores de electrones En un

entorno reductor (00-08 V pE) y en un rango de pH comuacutenmente encontrado en la

naturaleza (pH 2-10) el As(III) puede ser la especie dominante mientras que el As(V) es

maacutes probable que se encuentre en condiciones aeroacutebicas (McBride 1994 Wilson et al

2010) Los oacutexidos de manganeso (Mn) y hierro (Fe) en los suelos pueden reducirse a

Mn(II) y Fe(II) respectivamente cuando el As(III) se oxida a As(V) en suelos donde el

suministro de oxiacutegeno es bajo (McBride 1994) La oxidacioacuten de la materia orgaacutenica del

suelo puede influir en la transformacioacuten de As(V) en As(III) Dobra y Zagury (2006)

observaron la formacioacuten de As(III) a partir de suelos contaminados con arseniato de

cobre despueacutes de 40 diacuteas de incubacioacuten con una mezcla de musgo de turba y estieacutercol

de aves Tambieacuten los hongos micorriacutecicos arbusculares afectan a la especiacioacuten del As

en los suelos los datos de l-XANES de Gonzaacutelez-Chaacutevez (2014) mostraron que se

produjo una reduccioacuten gradual del As(V) en las hifas de Glomus intraradices tras la

exposicioacuten al As siendo la especie dominante el As(III) complejado con un compuesto

reducido de carbonato de hierro(II)

Los factores ambientales (pe pH Eh contenidos de Fe y Mn) difieren

significativamente entre el suelo y la rizosfera En las zonas mineras del sureste de

Espantildea los suelos de la rizosfera de Zygophyllum fabago L tienen un pH (79) un

carbono total (57 mg C kg-1

) y un contenido en nitroacutegeno (85 mgN kg-1

) todos maacutes altos

que el suelo no rizosfeacuterico (pH 53 21 mg C kg-1

y 31 mg N kg-1

) (Kabas et al 2014)

Ademaacutes los suelos de la rizosfera de Hyparrhenia hirta L que crecen en suelos

contaminados por metales tienen una menor concentracioacuten de Zn extraiacuteble con DTPA

(aacutecido dietileno triamina penta aceacutetico) que el suelo no rizosfeacuterico con 170 y 370 mg kg-1

respectivamente (Conesa et al 2007)

Fitz y Wenzel (2002) afirmaron que praacutecticamente no hay informacioacuten disponible

que aborde directamente el impacto del As en la rizosfera lo que permitiriacutea entender los

procesos en los suelos rizosfeacutericos para un mejor desarrollo de las estrategias de

fitorremediacioacuten en suelos contaminados con As El objetivo de este capiacutetulo es aportar

informacioacuten sobre la especiacioacuten del As en la rizosfera del suelo Especiacuteficamente se

determinaroacuten (i) las concentraciones de As y (ii) la especiacioacuten de este en los suelos

rizosfeacutericos y no rizosfeacutericos en las zonas de estudio lo que permitiraacute evaluar los riesgos

ambientales asociados a las altas concentraciones de As de estos lugares Tambieacuten se

determinaraacute la asociacioacuten espacial entre el As y el Fe en los suelos de la rizosfera asiacute

como la influencia de la saturacioacuten de agua y los tratamientos con ditionito de sodio para

dilucidar la posible transformacioacuten del As(V) en As(III) en el suelo

71

42 MATERIALES Y MEacuteTODOS

421 Zonas de estudio

Las zonas de estudio fueron las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo

Rojo Por citar los paraacutemetros baacutesicos (estudiados en el capiacutetulo III) se tiene que el pH

del suelo oscila entre 45 y 50 mientras que el contenido de carbono orgaacutenico total (CO)

en promedio en el suelo superficial variacutea de 55 a 123 g kg-1

en Virgen del Rosario y de

52 a 107 g kg-1

en Rayo Rojo donde los mayores contenidos de CO se encontraron

alejados de las zonas de actividades mineras

422 Disentildeo de muestreo y toma de muestras de suelo y rizosfera

Se tomaron 24 muestras compuestas de suelo en las zonas de estudio Virgen del

Rosario y Rayo Rojo estas muestras se tomaron de tres y cinco sitios seleccionados

para las aacutereas Virgen del Rosario (n = 9) y Rayo Rojo (n = 15) respectivamente donde

se llevaron a cabo las operaciones mineras Ademaacutes se muestrearon 6 muestras de

suelo control en tres lugares situados a unos 1500 m de las operaciones mineras Cada

muestra de suelo se clasificoacute como suelo no afectado (control) o suelo afectado por las

operaciones mineras (aacuterea cercana a las actividades mineras o zonas mineras) Cada

muestra de suelo estaba compuesta (100 g) por 5 submuestras Se utilizoacute una paleta no

metaacutelica para recoger las muestras de suelo posteriormente las muestras se secaron a

temperatura ambiente y se utilizaron bolsas de polietileno como almacenamiento antes

de los anaacutelisis de laboratorio

Se estudiaron 12 suelos de la rizosfera de las cuatro especies vegetales

dominantes en las aacutereas de estudio Alchemilla pinnata L Achiane acicularis Agrosties

sp y Deyeuxia sp Estas especies vegetales tienen una especial adaptacioacuten al clima

andino y constituyen la principal vegetacioacuten de pastoreo para el ganado y los cameacutelidos

por lo que son importantes vectores en la transferencia de As (y otros contaminantes

metaacutelicos) desde los suelos a la cadena alimentaria (Teraacuten-Mita et al 2013) A pinnata y

A acicularis se encontraron en las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo

mientras que Agrosties sp solo fue encontrada en Virgen del Rosario y Deyeuxia sp se

muestreoacute soacutelo en Rayo Rojo Se recogieron aproximadamente 5 g de muestras de suelos

a menos de 3 mm de las raiacuteces lo que constituyoacute cada muestra de rizosfera A

continuacioacuten se secaron a temperatura ambiente y se almacenaron en bolsas de

polietileno a la espera de los anaacutelisis de laboratorio (Faz et al 2014)

423 Contenido total de As

Para determinar la concentracioacuten total de As en los suelos rizosfeacutericos y no

rizosfeacutericos se empleoacute el meacutetodo 3050B de la Agencia de Proteccioacuten Ambiental de los

Estados Unidos (US EPA 1999) Las medidas de control de calidad durante el anaacutelisis

incluyeron los siguientes estaacutendares de suelo BCR-CRM 62 SRM 2709 y CRM 027

(Comisioacuten de las Comunidades Europeas Instituto Nacional de Normas y Tecnologiacutea-

EEUU Corporacioacuten de Tecnologiacutea de Recursos-EEUU)

72

424 Especiacioacuten de As

Se utilizoacute la Espectroscopia de Absorcioacuten de Rayos X de Borde Cercano (XANES)

para determinar el estado de oxidacioacuten del As en el suelo Las muestras se molieron

hasta 50 microm utilizando un mortero para posteriormente ser montadas en cinta Kaptontrade y

orientadas a 45deg hacia la exposicioacuten a la radiacioacuten de rayos X en la liacutenea de haz

VESPERS en las instalaciones del sincrotroacuten Canadian Light Source (Saskatoon

Canadaacute) Los espectros de absorcioacuten de rayos X en el rango de 70 eV para incluir el

borde K del As (11867 eV) se registraron utilizando un detector Vortex de cuatro

elementos Se obtuvo al menos tres espectros de cada suelo y de los estaacutendares (AS2O3

para As(III) y HAsNa2O4 para As(V)) con una resolucioacuten de 05 eV con un tiempo de

recogida de 2 s por paso Se utilizoacute el programa Athena (Ravel 2013) para procesar los

datos XANES y comparar el estado de oxidacioacuten del As en las muestras de suelo y de la

rizosfera

425 Otros Anaacutelisis

Las muestras seleccionadas tambieacuten fueron sometidas a tratamientos de

saturacioacuten de agua y de sulfuro como simulaciones de ambientes reductores lo que

permitioacute evaluar la transformacioacuten de As(V) en As(III) El tratamiento de saturacioacuten de

agua se realizoacute sumergiendo el suelo en agua durante un mes a 30degC Por su parte se

utilizoacute ditionito de sodio para reducir el As(V) a As(III) siguiendo una versioacuten modificada

del meacutetodo del ditionito para estimar yo eliminar el Fe del suelo (Burt 1992) Para ello el

suelo se saturoacute con 003 M de Na2SO4 y de este modo inducir una condicioacuten reductora

que se mantuvo durante una semana en condiciones ambientales en el laboratorio La

mezcla (o lechada) de suelos tratados con agua o con ditionito se montoacute en cinta

Kaptontrade y se sometioacute a XANES en condiciones similares a las descritas anteriormente

Adicionalmente se utilizoacute un haz de rayos X de 4x5 microm basado en el sincrotroacuten

para mapear la asociacioacuten espacial del As con el Fe (y otros componentes del suelo) lo

que permitioacute dilucidar los posibles mecanismos de acumulacioacuten de As en suelos

seleccionados de la rizosfera El mapeo elemental se realizoacute en un aacuterea aleatoria de

500x500 microm en el suelo de la rizosfera montado en cinta Kaptontrade y expuesto al haz de

rayos X a 2 s por ubicacioacuten en una cuadriacutecula espacial de 20 microm de resolucioacuten

426 Anaacutelisis estadiacutesticos

Se utilizoacute la versioacuten 12 de Statistics (Statsoft Inc 2013) para comparar la

concentracioacuten total de As en los suelos brutos y de la rizosfera recogidos en las aacutereas de

control y de las zonas mineras mediante un anaacutelisis de varianza multifactorial Las medias

de los factores significativos (p lt 005) se compararon estadiacutesticamente mediante la

prueba de diferencia de miacutenimos cuadrados

73

43 RESULTADOS

431 Contenido total de As

Los suelos y la rizosfera en las zonas Control del aacuterea Virgen del Rosario (VR)

teniacutean aproximadamente el doble de la concentracioacuten de As observada en el aacuterea Rayo

Rojo (RR) (Tabla 41) Para el suelo no rizosfeacuterico el As en el aacuterea minera fue similar al

de la zona Control (13 mg kg-1

) en el aacuterea RR mientras que en Virgen del Rosario los

contenidos de As fueron significativamente mayores en la zona minera (50 + 55 mg kg-1

)

que en el Control (36 + 77 mg kg-1

) En ambas cooperativas mineras los suelos de la

rizosfera en la zona de la mina teniacutean mayores concentraciones de As que los suelos no

rizosfeacutericos aunque estas diferencias no fueron estadiacutesticamente significativas entre los

suelos no rizosfeacutericos (50 + 55 mg kg-1

) y la rizosfera (64 + 10 mg kg-1

) en Virgen del

Rosario

Tabla 4 1

Concentracioacuten total de As (mg kg-1) en suelos no rizosfeacutericos y rizosfeacutericos en las cooperativas

mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo media (desviacioacuten estaacutendar)

Arseacutenico Total (mg kg

-1)

Virgen del Rosario Rayo Rojo

Zona Minera Zona de Control Zona Minera Zona de Control

Suelo 50 (55) aba 36 (77) c 13 (12) d 13 (05) d

Rizosfera 64 (10) a 24 (21) cd 36 (52) bc 15 (13) d Canadian Soil Quality Guidelines (mg As kg

-1 suelos) agriculturandash12 residencialparquesndash 12 comercial ndash 12 y uso industrial ndash 12 CCME

(1999) aValores promedios (desviaciones estaacutendar) seguidas de letras diferentes son significativamente diferentes (p lt 005)

432 Especiacioacuten de As

El As en las muestras de suelo de la zona control y de la zona minera estaba

presente como especie As(V) independientemente de su contenido total La comparacioacuten

de los espectros XANES del borde K del As mostroacute claramente la congruencia sobre el

espectro de HAsNA2O4 indicando asiacute el dominio de las especies de As(V) (Fig 41) Las

fracciones de arcilla tanto de los suelos no rizosfeacutericos como de los rzosfeacutericos tambieacuten

conteniacutean uacutenicamente especies de As(V) La especiacioacuten del arseacutenico en todos los

suelos de la rizosfera tambieacuten mostroacute la uacutenica presencia de As(V) independientemente

de la especie vegetal tanto en las parcelas control como en las de la zona minera de

ambas aacutereas Virgen del Rosario y Rayo Rojo (Fig 42) Indicar que no se estimoacute la

relacioacuten As(III)As(V) (Ravel 2013) porque las parcelas espectrales indicaron

consistentemente el contenido de especies de As(V) en todas las muestras y no se

reportoacute As(III) (Figs 41 y 42) independientemente del contenido total de As

74

Fig 4 1 Especiacioacuten de As en las muestras de suelo no rizosfeacuterico y rizosfera

recogidas de las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo en ANMIN - Apolobamba

75

Fig 4 2 Especiacioacuten de As en suelo de rizosfera de vegetacioacuten comuacuten en las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo en ANMIN - Apolobamba

433 Transformacioacuten de As(V) a As(III)

No hubo ninguacuten resultado detectable por As-XANES de la reduccioacuten de As(V) a

As(III) tanto en los suelos no rizosfeacutericos como en los de la rizosfera una vez fueron

sometidos a tratamientos de saturacioacuten de agua y de ditionito soacutedico Los espectros As-

XANES de los suelos tratados convergieron sobre el espectro de As(V) indicando la

presencia de especies de As(V) en todas las muestras sometidas a condiciones

reductoras (Fig 43) Ademaacutes hubo una estrecha asociacioacuten espacial positiva

(correlacioacuten de Pearson = 065 p lt 005) entre la distribucioacuten de As y Fe en los suelos de

la rizosfera Las mayores concentraciones de As coincidieron con puntos de acumulacioacuten

de Fe (Fig 44) se pueden ver los casos de i) horizontal 15 y vertical 485 ii) horizontal

16 y vertical 455-46 iii) horizontal 14 y vertical 46-48

76

Fig 4 3 Especiacioacuten de As en muestras de suelo no rizosferico (bulk) y rizosfera sujetas a tratamientos de saturacioacuten de agua y ditionito para inducir la reduccioacuten de As-V a As-III

Fig 4 4 Asociacioacuten espacial de As y Fe en el suelo de

rizosfera de Agrosties sp recogida de la cooperativa minera Virgen del Rosario en ANMIN - Apolobamba

77

44 DISCUSIOacuteN

441 Enriquecimiento de As en los suelos

Los contenidos de As en los suelos no rizosfeacutericos de las zonas control y de las

zonas de estudio Virgen del Rosario y Rayo Rojo fueron superiores a los 12 mg kg-1

nivel maacuteximo permitido por las Directrices Canadienses de Calidad del Suelo (CCME

1999) Wilson et al (2010) informaron de que los niveles de fondo de As en los suelos

(incluidos los suelos urbanos) estaacuten entre 002 y 45 mg kg-1

Aunque las concentraciones

de As en las muestras analizadas son elevadas los valores siguen siendo mucho maacutes

bajos respecto a los obtenidos en minas abandonadas en Eslovaquia 812 mg kg-1

(Rapant et al 2006) y en los residuos de minas en Portugal 1400 mg kg-1

(Kumpiene et

al 2012) Los residuos mineros de las minas de oro abandonadas en Nueva Escocia

(Canadaacute) conteniacutean hasta 310000 mg kg-1

de As (Meunier et al 2010) Los resultados

obtenidos son consistentes con los encontrados por Faz et al (2014) quienes reportaron

concentraciones naturales elevadas de As en los suelos debidas a actividades

magmaacuteticas dentro del cinturoacuten de As-Ag-Pb-Zn-Cu-Au (Litter et al 2010) en los Andes

occidentales

Sin embargo las intensas actividades mineras en el aacuterea de estudio

especialmente en Virgen del Rosario aumentaron las concentraciones de As en las

zonas mineras en comparacioacuten con las zonas control (zonas alejadas) De manera

similar Faz et al (2014) reportaron mayores acumulaciones de As en las aacutereas afectadas

por las actividades mineras en comparacioacuten con el nivel de fondo de As El vertido de

residuos mineros en las zonas de explotacioacuten y tratamiento (Teraacuten-Mita et al 2013)

puede contribuir a la acumulacioacuten de As en los suelos Ademaacutes la erosioacuten por el agua y

el viento pueden ser los causantes del enriquecimiento de As en los suelos de las zonas

de estudio por la dispersioacuten de los residuos mineros ricos en minerales de arsenopirita

El contenido de As en los suelos de la rizosfera en ambos lugares de estudio

supera las Directrices Canadienses de Calidad del Suelo (CCME 1999) Las actividades

de concentracioacuten de oro parecen aumentar el As en los suelos de la rizosfera al menos

dos veces en comparacioacuten con las zonas control La acumulacioacuten de metales en los

suelos de la rizosfera ha sido reportada en aacutereas mineras (Conesa et al 2007) El

enriquecimiento de As (y otros metales) puede atribuirse al movimiento de nutrientes en

la solucioacuten del suelo hacia las raiacuteces de las plantas durante la absorcioacuten por parte de las

mismas (Marschner 2008) donde el As disuelto que estaacute presente en la solucioacuten del

suelo puede ser excluido por las raices y posteriormente depositado en el suelo de la

rizosfera Sin embargo el As y el P son trasnportados hacia el interior de la planta por el

mismo sistema de transporte (Marschner 2008) de modo que el As presente en la

solucioacuten del suelo puede acabar en ciertos oacuterganos de la biomasa vegetal

Las acumulaciones de As en el suelo pueden estar asociadas a la formacioacuten de

complejos oacutergano-As a la precipitacioacuten de minerales que contienen As y a la sorcioacuten en

minerales del suelo ricos en Fe y a otros oxihidroacutexidos Este uacuteltimo proceso estaacute

78

respaldado por los resultdos obtenidos en este estudio los cuales muestran la estrecha

asociacioacuten espacial entre el As y el Fe en la rizosfera del suelo (Fig 44) Acumulaciones

similares de As sobre oacutexidos de Fe fueron reportadas por Kumpiene et al (2012) para As

en suelos tratados con cenizas volantes de carboacuten y en un artiacuteculo de revisioacuten de Fitz y

Wenzel (2002) Tambieacuten los resultados de Fan et al (2014) indicaron que el As estaba

distribuido de forma heterogeacutenea en el suelo y se asociaba principalmente con el hierro

en los suelos de los arrozales para lo cual se hizo uso de la teacutecnica de fluorescencia de

rayos X basada en el sincrotroacuten (l-XRF) La afinidad del As con los oacutexidos de Fe es algo

esperable debido a su similitud estructural con el fosfato un anioacuten comuacuten en los suelos

que se quimisorbe preferentemente en las cargas dependientes del pH en los oacutexidos de

Fe (McBride 1994 Komaacuterek et al 2013) El arseniato H2AsO4 cargado negativamente

podriacutea interactuar con las superficies dependientes del pH cargadas positivamente

especialmente cuando el pKa de los oacutexidos de Fe es aproximadamente 45

442 Especiacioacuten de As

La especiacioacuten del As (y de otros metales sensibles al potencial redox) en los

suelos se evalua a menudo utilizando las relaciones Eh-pH (Wilson et al 2010) donde se

describe comuacutenmente que el As estaacute presente principalmente como As (V) en

condiciones aeroacutebicas (alto potencial redox) y como As(III) en suelos inundados (bajo

potencial redox) (Fitz y Wenzel 2002) La presencia de As(III) en condiciones bien

aireadas y As(V) en ambientes anoacutexicos puede estar relacionada con la estabilizacioacuten

cineacutetica en microambientes (Wilson et al 2010) La medicioacuten del potencial redox de

equilibrio (Eh) en los suelos es difiacutecil debido a tanto a la coexistencia de varios pares

redox y a su variabilidad espacial (McBride 1994) Las mediciones contrastantes entre el

pH en el suelo y la rizosfera (o el microambiente maacutes reactivo del suelo) han sido

reportadas en otros lugares (Fitz y Wenzel 2002 Glowa et al 2004 Tuason y Arocena

2009 Kabas et al 2014)

El As(V) es la uacutenica especie de As identificada en todas las muestras del presente

estudio (Figs 42 y 43) independientemente tanto de los contenidos de As como de la

vegetacioacuten Estos resultados son consistentes con el dominio teoacuterico de HAsO2-

4 y

H2AsO-4

en el rango de pH ambiental comuacutenmente observado entre 4 y 9 (Wilson et al

2010) Aunque no se midioacute el pH los resultados sugieren que el As(V) domina en el suelo

de la rizosfera debido al un pH maacutes bajo que el suelo no rizosfeacuterico (Fitz y Wenzel 2002)

El bajo pH facilita la protonacioacuten de las cargas superficiales de los oacutexidos de Fe

dependientes del pH proporcionando asiacute maacutes lugares de sorcioacuten y mayores

acumulaciones de especies anioacutenicas de As(V) en la rizosfera que en los suelos no

rizosfeacutericos Meunier et al (2010) no detectaron evidencia alguna de As(III) en 29

muestras recogidas en minas abandonadas en Nueva Escocia Canadaacute aunque el

contenido total de As alcanzoacute hasta 310000 mg kg-1

De igual modo la aplicacioacuten de As-

XANES soacutelo detecto la presencia de As(V) en residuos mineros y suelos tratados con

cenizas volantes de carboacuten (Kumpiene et al 2012) Del mismo modo en suelos

podzoacutelicos contaminados con arseniato de cobre cromado el As(V) es la uacutenica especie

79

de As detectable el cual estaba sorbido principalmente en los minerales de silicato

protoimogolita y aloacutefano (Hopp et al 2008) Las condiciones reductoras inducidas por la

saturacioacuten de agua y los tratamientos de ditionita no proporcionaron sentildeales detectables

de As(III) utilizando el meacutetodo As-XANES (Fig 44) Parece que el potencial redox no

produjo suficientemente la reduccioacuten de As(V) en As(III) Quizaacutes los periodos de tiempo

del tratamiento (un mes para la saturacioacuten de agua y una semana para el ditionito) no

fueron lo suficientemente largos como para alcanzar las condiciones de equilibrio

80

V ESTUDIO DEL RECURSO VEGETACIOacuteN Y

SU INTERRELACIOacuteN CON EL SUELO

51 INTRODUCCIOacuteN

La contaminacioacuten ambiental del mercurio (Hg) asociado a la mineriacutea de oro

artesanal yo a pequentildea escala ha sido evaluada en varias zonas de la regioacuten andina y la

cuenca del Amazonas (Artaxo et al 2000 Nriagu et al 1992 Van Straaten 2000) En el

norte de Brasil el mercurio mayoritariamente se encuentra en los suelos superficiales

originados por las deposiciones atmosfeacutericas procedentes del proceso de amalgamacioacuten

en la mineriacutea artesanal yo a pequentildea escala (Oliveira et al 2001) Se encontraron altas

concentraciones de mercurio superiores a 4000 microg Hg de Kg-1

en los suelos cercanos a

lugares de comercializacioacuten de oro generados por la praacutectica comuacuten de quema de la

amalgama para purificar Au (Whitehead et al 1990 Rodrigues y Maddock 1997) Se

estima que de 500 a 1000 g de mercurio se evaporan por kg de oro extraiacutedo para luego

condensarse y depositarse en las hojas de las plantas suelos y riacuteos cercanos a la zona

de quema (Wotruba et al 1998) especialmente en eacutepocas de lluvia (Rodrigues y

Maddock 1997)

La mayoriacutea de estos estudios se centraron en la acumulacioacuten de mercurio en los

sistemas acuaacuteticos Sin embargo los niveles elevados de mercurio en los sedimentos se

derivan de la erosioacuten de los suelos con elevado contenido en mercurio (Maurice-Bourgoin

et al 2000 Oliveira et al 2001 Roulet et al 1998) y desempentildean un papel significativo

en la salud de los ecosistemas ya que el Hg se bio-concentra en la cadena alimentaria

especialmente en los ecosistemas acuaacuteticos en comparacioacuten con las viacuteas terrestres

(Adriano 2001) Sin embargo las fuentes disponibles de alimentos en las zonas de alta

altitud (4000 - 5000 msnm) como es el caso de las zonas de los Andes son en su

mayoriacutea de los medios no acuaacuteticos Por ejemplo Weberbauer (1945) indicoacute que en las

aacutereas huacutemedas de Puna Alta la formacioacuten de pajonales es la maacutes extensa y estaacute

compuesta principalmente de pastos para ganados por lo tanto se crea una necesidad

de impedir la transferencia de Hg de los suelos hacia las plantas (y eventualmente a los

animales terrestres)

81

En zonas de gran altitud cualquier cultivo a gran escala no es factible debido a la

orografiacutea y las condiciones climaacuteticas extremas por lo que las fuentes de economiacutea y

alimentos son principalmente dependientes de los pastores locales La ganaderiacutea andina

pastoral estaacute compuesta de cameacutelidos sudamericanos domeacutesticos como la ldquollamardquo (Lama

glama) ldquoalpacardquo (Lama pacos) y ldquoovejasrdquo (Ovis aries) (Browman 1990 Tichit 1995 Tichit

y Genin 1997) Las carnes de estos animales son las principales fuentes de alimentos

para la poblacioacuten especialmente alrededor de las zonas mineras andinas Vicuntildeas

(Vicugna vicugna) y guanacos (Lama guanicoe) son las especies silvestres de cameacutelidos

que en la zona de la puna cohabitan con el resto especies ganaderas En el caso de las

ldquovicuntildeasrdquo la poblacioacuten se encuentra regulada en muchas aacutereas protegidas donde la caza

de esta especie protegida es ilegal La lana de estos animales es de gran valor en el

mercado (SERNAP 2006)

Por lo tanto las uacutenicas fuentes de alimento para el ganado y los cameacutelidos

silvestres en estas zonas de gran altitud son las praderas nativas entre ellas varios tipos

de plantas adaptadas a las extremas condiciones climaacuteticas de la zona Entre ellos se

encuentran los llamados pajonales ocupando extensas aacutereas compuestas por ldquopastos

altos y gruesosrdquo secundarios de los geacuteneros Stipa y Festuca Los pastos altos y gruesos

constituyen el principal componente de las dietas de llamas y ovejas (Van Soest 1982

San Martiacuten 1991) Alzeacuterreca y Lara (1988) indicaron que la Festuca (Orthopylla spp)

llamada Paja brava o ichu iru (en idioma Quechua) es la especie dominante en casi el

30 de la superficie de las tierras altas centrales de Bolivia Otras especies forrajeras

locales son Bromus spp Calamagrostis spp Muhlenbergia spp Nasella spp Poa spp

Alchemilla spp Hypochoeris spp Luzula spp y Nototriche spp (Becker et al 1989

Ruiz-Canales y Tapia-Nuacutentildeez 1987)

En este sentido el objetivo principal de este capiacutetulo es determinar el contenido

de mercurio en los suelos y las plantas nativas alrededor de las aacutereas de quema oacute

incineracioacuten de la amalgama (Hg-Au) de las cooperativas mineras Virgen del Rosario y

Rayo Rojo Asimismo se pretende adquirir conocimiento sobre las probabilidades de

transferencia de Hg de los suelos en las plantas y finalmente predecir la posible

acumulacioacuten de Hg en el ganado que se encuentra en las cercaniacuteas de las cooperativas

mineras auriacuteferas en la zona de puna del ANMIN-Apolobamba

Se comparoacute la absorcioacuten de Hg en tres familias de plantas dominantes (Poaceae

Asteraceae y Rosaceae) Se determinoacute la concentracioacuten de mercurio en los suelos y

arroyos cercanos mediante el tiempo de drenaje lo que permitioacute conocer como se

transporta el Hg en distintos ecosistemas de la zona de estudio que forman parte de la

cuenca amazoacutenica

82

52 MATERIALES Y MEacuteTODOS

521 Zonas de Estudio

Las aacutereas de estudio son las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo

Rojo dos cooperativas representativas de la mineriacutea primaria o filoniana donde se

realiza la extraccioacuten de oro a traveacutes de su amalgamacioacuten con mercurio

522 Disentildeo de muestreo y toma de muestras de suelo y las plantas

Los sitios o lugares de quema variacutean desde quemadores de circuito abierto en el

patio del interior de las casas de los mineros hasta lugares o aacutereas especiales

destinadas a ser utilizadas por el grupo de mineros (o cooperativa) En este estudio se

consideraron lugares de quema de la amalgama activos Con la ayuda de los mineros

locales se han identificado tres lugares de quema (VR-A VR-B y VR-C (Fig 51 A)) y 5

(RR-A RR-B RR-C RR-D (Fig 51 B) RR-E (Fig 51 C)) correspondientes a las

cooperativas mineras Virgen del Rosario (VR) y Rayo Rojo (RR) respectivamente El

aacuterea de las zonas de quema oscila entre 20 a 40 m2

Para evaluar las deposiciones atmosfeacutericas de Hg en el proceso de quema de la

amalgama se tomaron muestras compuestas de suelo superficial (0-1 cm) La presencia

de vegetacioacuten fue uno de los principales criterios para localizar los puntos de muestreo

Cada muestra fue de aproximadamente 100 g recogidas de al menos 5 puntos Tambieacuten

se tomaron 9 muestras de suelo superficial en zonas a una distancia aproximada de

1500 m de distancia de las zonas de quema que representaraacuten los suelos no afectados

por la evaporacioacuten de mercurio de la amalgama es decir muestras control Cada

muestra de suelo se recogioacute mediante una espaacutetula no metaacutelica y se almacenoacute en

botella de vidrio previamente limpiados con HNO3 al 10 y transportadas al laboratorio a

4 degC antes de la determinacioacuten del pH del suelo y el contenido de Hg

83

Fig 5 1 Localizacioacuten de lugares de muestreo (A) ndash Virgen del Rosario VR-C (B) ndash Rayo Rojo RR-D (C) Rayo Rojo RR-E (D) Virgen del Rosario VR-B (E) Virgen del Rosario VR-A (F) aacuterea de disposicioacuten de residuos en Rayo Rojo entre RR-A yRR-B

En cada punto de muestreo de suelos se recolectaron muestras de plantas de

todas las familias botaacutenicas observadas en las aacutereas de muestreo Las plantas fueron

cuidadosamente extraidas del suelo y posteriormente cada planta fue almacenada

individualmente en bolsas de polietileno Las muestras vegetales se clasificaroacuten

botaacutenicamente en las instalaciones del Instituto Universitario de Investigacioacuten de la

Biodiversidad Universidad de Alicante (Espantildea) siguiendo la nomenclatura propuesta

por Brako y Zarucchi (1993) Una porcioacuten de cada material vegetal se lavoacute varias veces

con agua destilada a presioacuten para eliminar los residuos no deseados e impurezas Todos

los materiales vegetales lavados se secaron a temperatura ambiente Seguidamente se

separaron las raiacuteces y hojas y posteriormente se almacenaron en bolsas de papel

previamente a su anaacutelisis de laboratorio

84

Tambieacuten se obtuvieron muestras de 18 residuos y 6 sedimentos en las aacutereas de

estudio Los residuos estaban compuestos por minerales obtenidos de la molienda y

amalgamacioacuten simultaacutenea en el mortero de piedra o ldquotolocardquo (ver Fig 51 C) o en los

molinos semimecanizados (ver Fig 51 D) Estos resiacuteduos se almacenaban en bolsas

(Fig 1B) o se eliminaban alrededor de las aacutereas de procesamiento del mieneral (Fig 51

A E F) Las muestras de sedimentos fueron recogidas de los arroyos de poca

profundidad en las zonas de estudio Estos afluentes eventualmente desembocan en la

cuenca del Amazonas

523 Medicioacuten de mercurio en plantas y suelos

Las muestras de residuos y sedimentos obtenidas del suelo se secaron a

temperatura ambiente y se tamizaron con un tamiz de 2 mm de diaacutemetro de luz El pH del

suelo en agua y KCl fue determinado en una relacioacuten 125 (suelo agua) de acuerdo con

el meacutetodo MAPA (1986) Una fraccioacuten de cada muestra fue molida para la determinacioacuten

del Hg total El Hg total en las muestras fue extraiacutedo por el meacutetodo de digestioacuten de la

Agencia de Proteccioacuten Ambiental de EEUU (EPA) 7473 y los extractos fueron medidos

en el Sistema de Inyeccioacuten en Flujo de Mercurio - 400 (espectroacutemetro de absorcioacuten

atoacutemica FIMS 400 - PerkinElmer) con un liacutemite de deteccioacuten de 5 ng L-1

Se usaron tres

materiales de referencia certificados BCR-CRM 62 (hojas de tierra de oliva 028 plusmn 002

mg Hg kg-1

) SRM 2709 (San Joaquiacuten del suelo agriacutecola 140 plusmn 008 mg Hg kg-1

) y CRM

027 (suelo Contaminado 380 plusmn 065 mg Hg kg-1

) (para verificar la eficacia del

procedimiento de digestioacuten de la muestra seguacuten la Comisioacuten de las Comunidades

Europeas Instituto Nacional de Estaacutendares y Tecnologiacutea de EEUU Corporacioacuten de

Recursos Tecnoloacutegicos de EEUU)

Fig 5 2 Muestras de plantas colectadas en Rayo Rojo A) Aciachne Acicularis B) Perezia Pungens C) Agrosties

La concentracioacuten total de Hg en los materiales vegetales se determinoacute en el

Centro de Investigacioacuten de Energiacutea Medioambiental y Tecnoloacutegica (CIEMAT) en Madrid

(Espantildea) con un avanzado sistema de analizador de mercurio (AMA-254 LECO) con un

liacutemite de deteccioacuten de 05 microg Hg kg-1

El meacutetodo AMA-254 se basa en secar inicialmente

la muestra a 125 ordmC y su posterior descomposicioacuten teacutermica a 550 ordmC para finalmente

capturar el vapor de mercurio generado en un amalgamador de oro Se utilizaron los

materiales de referencia certificados (CRM) - SRM 2709 BCR-62 y CRM 027 para

determinar la exactitud y la precisioacuten de las mediciones El anaacutelisis de cada muestra se

realizoacute por triplicado

A)

85

524 Relacioacuten entre la concentracioacuten

Se calculoacute el coeficiente de concentracioacuten (CC) siguiendo el meacutetodo de Siegel et

al (1987) el cual calcula el ratio entre la concentracioacuten de Hg en la hoja o la raiacutez dividido

entre la concentracioacuten de Hg del suelo Siegel et al (1987) describioacute la planta con CCgt10

y CClt10 como acumulador y deyector de Hg respectivamente

525 Anaacutelisis estadiacutestico

La distribucioacuten normal de las concentraciones de Hg en las muestras de suelos y

de plantas se determinoacute mediante la prueba de Kolmogorov-Smirnov El anaacutelisis de

varianza (comparaciones muacuteltiples y Post Hoc) se llevoacute a cabo para evaluar las

diferencias entre los puntos de muestreo en cada cooperativa minera Los anaacutelisis

estadiacutesticos se realizaron con SPSS para Windows versioacuten 170

53 RESULTADOS

531 Identificacioacuten Botaacutenico de muestras de plantas

Los 35 materiales vegetales (17 muestras de Virgen del Rosario y 18 muestras de

Rayo Rojo) recogidos en las aacutereas de estudio fueron agrupados en cuatro familias

botaacutenicas Rosaceae Poaceae Asteraceae y Apiaceae Se reconocieron 4 taxones 3 de

geacutenero y 1 de especie de la familia Poaceae 4 taxones 2 de geacutenero y 1 de especie de la

familia Rosaceae 1 de especie de la familia Apteraceae y 1 de especie de la familia

Apiaceae Para la comparacioacuten de la absorcioacuten de Hg se consideraron los 3 taxones

botaacutenicos maacutes abundantes Poaceae Asteraceae y Rosaceae En Virgen del Rosario se

identificaron 2 geacuteneros de gramiacuteneas 1 taxa de Asteraceae 1 especie de Rosaceae y 1

especies de Apiaceae mientras que en Rayo Rojo se identificoacute 1 geacutenero y 1 de especie

de Poaceae 2 taxones y 1 especie de Asteraceae y 1 de especie de Rosaceae sn (Tabla

51) Alchemilla pinnata Agrostis sp aff Achyrocline fueron las especies geacuteneros y

taxones comunes a las dos cooperativas mineras Calamagrostis sp se limitaba a

cooperativa Virgen del Rosario mientras que Aciachne acicularis Perezia multiflora y

Baccharis aff caespitosa se encontraron soacutelo en Rayo Rojo

86

Tabla 5 1

Media (desviacioacuten estaacutendar) del contenido de Hg en hojas y raiacuteces de las plantas colectadas de las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo

Coperativa Minera Taxa Genera Especie n

Hoja Hg (mg kg

-1)

Raiz Hg (mg kg

-1)

Virgen del Rosario Family Rosaceae Alchemilla pinnata Ruiz amp Pav 4 42 (09) 59 (47)

Family Poaceae

Agrostis sp 7 104 (57) 112 (101) Calamagrostis sp 3 55 (42) 66 (40)

Family Asteraceae

Aff Achyrocline (Less) DC 2 93 (49) 11 (08) Family Apiaceae Azorella biloba (Schltdl) Wedd 1 70 67

Rayo Rojo

Family Rosaceae

Alchemilla pinnata Ruiz amp Pav 2 30 (27) 33 (11) Family Poaceae Aciachne acicularis Laeliggaard 5 12 (05) 07 (06)

Agrostis sp 3 30 (38) 06 (03)

Family Asteraceae Aff Achyrocline (Less) DC 1 98 06 Perezia multiflora (Bonpl) Less 5 32 (22) 12 (09) Baccharis aff caespitosa (Bonpl) Less 2 21 (02) 03 (01)

mg kg-1

mg Hg kg-1

de material vegetal

532 pH y mercurio en los suelos residuos y los sedimentos

Los suelos en las aacutereas de estudio fueron muy aacutecidos con una media del pH que

varioacute entre 45 a 46 en la zona de Virgen del Rosario y de 46 a 50 en Rayo Rojo (Tabla

52) El pH del suelo en las parcelas control en Virgen del Rosario fue significativamente

maacutes alto que en las demaacutes muestras de suelo mientras que los valores de pH de los

suelos en los puntos control y la incineracioacuten fueron similares en Rayo Rojo

La concentracioacuten media de Hg total en los suelos varioacute desde 155 mg Hg kg-1

hasta 166 mg Hg kg-1

y 05 mg Hg kg-1

a 486 mg Hg kg-1

en Virgen del Rosario y Rayo

Rojo respectivamente (Tabla 52) En general el contenido de Hg en el suelo en Virgen

del Rosario fue superior a los valores en Rayo Rojo Sin embargo una muestra (RR-E)

en Rayo Rojo tuvo la concentracioacuten maacutes elevada de Hg en el suelo con 113 mg Hg kg-1

El contenido total de Hg en los suelos no afectados (o suelos control) de las aacutereas de

estudio fue de 08 mg Hg kg-1

para Virgen del Rosario y 06 mg Hg kg-1

para Rayo Rojo

Los contenidos de Hg en todos los puntos de muestreo de las dos cooperativas mineras

fueron superiores a las muestras control excepto para el RR-D de la cooperativa minera

Rayo Rojo (Tabla 52)

87

Tabla 5 2

Media (desviacioacuten estaacutendar) de los valores de pH y contenido de Hg en suelos resiacuteduos y sedimentos de las coperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo

a b Letras diferentes indican diferencias significativas entre las medias despueacutes de la prueba de Tukey a

Plt005

La media total de Hg de los residuos de Virgen del Rosario fue mayor (220 mg Hg

kg-1

) a la de Rayo Rojo (61 mg Hg kg-1

) (Tabla 52) Los sedimentos presentaron bajas

concentraciones de Hg 17 mg Hg kg-1

en Virgen del Rosario y 133 mg Hg kg-1

en Rayo

Rojo No hubo diferencias significativas en el pH de los sedimentos relacionados con las

dos cooperativas mineras (Tabla 52)

533 El mercurio en muestras de hojas y raiacuteces

En las tres familias de plantas recolectadas en las aacutereas de estudio la media de

Hg contenido en las muestras de hojas y raiacutez de Virgen del Rosario fueron superiores a

los del Rayo Rojo (Tabla 51) Los contenidos de mercurio en las hojas de las plantas de

Virgen del Rosario fueron 42 mg Hg kg-1

(Rosaceae) entre 55 y 104 mg Hg kg-1

(Poaceae) y 93 mg Hg kg-1

(Asteraceae) mientras que en Rayo Rojo las variaciones

fueron entre 12 y 3 mg Hg kg-1

(Poaceae) y 21 a 98 mg Hg kg-1

(Asteraceae) y 3

(Poaceae) mg Hg kg-1

Los contenidos de Hg en las muestras de raiacutez de la cooperativa

Virgen del Rosario tuvo una variacioacuten de 11 mg Hg kg-1

(Asteraceae) a 112 mg Hg kg-1

(Poaceae) mientras que en la cooperativa Rayo Rojo presentoacute una variacioacuten de 03 mg

Hg kg-1

(Poaceae) a 33 mg Hg kg-1

(Rosaceae)

El cociente de concentracioacuten (CC) entre las tres familias botaacutenicas siguen las

tendencias dominantes la hoja - Poaceaegt Asteraceaegt Rosaceae y la raiacutez - Poaceaegt

Rosaceaegt Asteraceae (Tabla 51) La mayoriacutea de las muestras de hojas y raiacutez

presentaron un CClt10 disminuyendo con el aumento de contenido de Hg en el suelo

(Fig 53) A pesar de las 3 familias dominantes se observaron valores de CCgt 10 para

Aacutereas de muestreo pH Hg (mg kg-1

)

Virgen del Rosario

VR-A (n = 3) 45 (02)a 155 (98)b

VR-B (n = 3) 46 (04)a 162 (70)b

VR-C (n = 3) 45 (01)a 166 (59)b

Control Soil (n = 9) 53 (04)b 08 (01)a

Residuos (n = 11) 29 (06) 220 (287)

Sedimentos (n = 2) 53 (06) 17 (05)

Rayo Rojo

RR-A (n = 3) 49 (03)a 115 (28)ab

RR-B (n = 3) 49 (01)a 62 (55)ab

RR-C (n = 3) 46 (02)a 24 (15)a

RR-D (n = 3) 50 (01)a 05 (02)a RR-E (n = 3) 48 (01)a 486 (559)b

Suelo control (n = 9) 48 (02)a 06 (03)a

Residuos (n = 7) 76 (02) 61 (31)

Sedimentos (n = 4) 60 (06) 133 (104)

88

algunas muestras de hojas y raiacutez observaacutendose los 2 valores maacutes altos de CC (30 y 35)

en las muestras de hojas de Asteraceae (Baccharis aff caespitosa) correspondientes de

la cooperativa minera Rayo Rojo En ninguna de las muestras de raiacuteces de la familia

Asteraceae se observaron CCgt10 (Fig 53) De igual modo no se observaron valores de

CCgt 10 en las plantas que creciacutean en suelos con concentraciones gt 20 mg Hg kg-1

Fig 5 3 Coeficiente de concentracioacuten (CR) en hojas y

raiacuteces de las familias botaacutenicas colectadas LS ndash Hoja HgSuelo Hg RS ndash Raiz HgSuelo Hg

54 DISCUSIOacuteN

541 Vegetacioacuten muestreada

Las muestras de plantas recogidas corresponden a plantas tiacutepicas del ecosistema

de puna zona con una altura entre los 4200 a 4800 msnm (Weberbauer 1945) y se

utilizan para una variedad de propoacutesitos siendo el principal el forrajero para cameacutelidos y

ovejas Calamagrostis spp Festuca spp Poa spp y Stipa spp (Becker et al 1989 Ruiz-

Canales y Tapia-Nuacutentildeez 1987) Por el tipo de forraje que suelen consumir las llamas

sugiere que eacutestas pueden ser clasificadas como consumidoras a granel de forrajes de las

regiones secas (Van Soest 1982) Las llamas son aparentemente capaces de prosperar

con este tipo de forraje gracias a las adaptaciones fisioloacutegicas que compensan las dietas

maacutes pobres de calidad (San Martiacuten 1991) Una de las especies altamente seleccionada por

las alpacas adultas durante la estacioacuten seca es Alchemilla pinnata (Bryant y Farfaacuten 1984)

Algunas plantas tales como Baccharis spp (Asteraceae) se utilizan como lentildea en las aacutereas

de estudio (Reynel 1988) Tambieacuten se identificaron plantas medicinales como Alchemilla

pinnata Otras plantas medicinales reportadas en las aacutereas de estudio por Muntildeoz (2015) y

el SERNAP (2016) incluyen las siguientes Senecio spinosus y Belloa sp (Asteraceae)

Paronychia andina subsp boliviana (Caryophyllaceae) y Azorella diapensioides (Apiaceae)

89

542 Mercurio en suelos

El contenido medio de mercurio en los suelos de las tres zonas de quema de la

amalgama en Virgen del Rosario superoacute los niveles de referencia admisibles en los

siguientes paiacuteses o regiones los Paiacuteses Bajos - 03 mg Hg kg-1

Andaluciacutea (Espantildea)

Francia y Reino Unido ndash 1 mg Hg kg-1

Alemania - 2 mg Hg kg-1

y Canadaacute ndash 66 mg Hg

kg-1

(Barth y LHermite 1987 CCME 2007 Junta de Andaluciacutea 1999 NMHPPE 1994)

El contenido de mercurio en estos suelos al menos es 60 veces y 5 veces mayor en

comparacioacuten con el contenido de Hg en los suelos no afectados (o control) en Virgen del

Rosario y Rayo Rojo respectivamente El alto contenido de mercurio en estos suelos

pueden tener su origen en la deposicioacuten de vapor de Hg producto de la quema al aire

libre de la amalgama que seguacuten algunos estudios puede llegar a una distancia de ~ 50

km desde la fuente de emisioacuten (Maurice-Bourgoin 2001) de hecho en Brasil se

encontraron concentraciones superiores a 4000 mg Hg kg-1

en los suelos cercanos de

los lugares de quema de la amalgama para purificar el Au (Rodrigues y Maddock 1997)

Ademaacutes la concentracioacuten de mercurio del suelo anormalmente alta puede tener su origen

en la harina de mercurio generado y vertido desde los molinos (Wotruba 1998) (Foto

51 F) Otra fuente importante de mercurio es la contribucioacuten de las antiguas erupciones

volcaacutenicas en la zona (Roulet et al 1998 Carmouze et al 2000) seguacuten Roulet et al

(1998) las erupciones volcaacutenicas fueron las responsables de los elevados contenidos de

Hg en los suelos superficiales de la cuenca del Amazonas

En la cooperativa minera Rayo Rojo los contenidos de mercurio del suelo fueron

inferiores a los encontardos en Virgen del Rosario pero todaviacutea se encuentran por

encima de los niveles umbral de Hg en los paiacuteses citados anteriormente (excepto para

Canadaacute) en tres aacutereas de quema de amalgama La baja concentracioacuten de Hg total del

suelo encontrada bajo en RR-D podriacutea deberse a la reciente utilizacioacuten de este sitio como

un aacuterea de quema yo el resultado del almacenamiento de los residuos en bolsas (Foto

51 B) Por otro lado el maacutes alto contenido de mercurio de las zonas de estudio (113 mg

Hg kg-1

de suelo) se obtuvo en RR-E siendo eacutesta el producto de una muestra compuesta

recogida del patio de varias viviendas de cooperativistas mineros donde se ldquoquemardquo la

amalgama obtenida de la utilizacioacuten (individual o en grupo) de los trapiches (mortero de

piedra utilizado para la molienda de minerales antes de la colonizacioacuten espantildeola) (Foto

51 E) El uso prolongado de eacutestas tolocas explicariacutea la alta concentracioacuten de Hg total del

suelo en RR-E

En general los suelos con contenidos de Hg superiores a los niveles de referencia

pueden representar un peligro para la salud de las personas el medio ambiente

incluyendo plantas y animales Moreno-Jimeacutenez et al (2006) y Garciacutea-Saacutenchez et al

(2009) indicaron que un suelo con concentraciones de Hg superiores a 5 mg kg-1

se

considera toacutexico utilizando los criterios descritos por Kabata-Pendias y Pendias (1992) El

suelo no afectado por la contaminacioacuten presenta concentraciones de Hg entre 001 a 003

mg Hg kg-1

(Adriano 2001 Senesil et al 1999) Por lo tanto las concentraciones de

mercurio en los suelos en las aacutereas de estudio puede considerarse anormalmente altos

90

de acuerdo con Whitehead et al (1990) quien encontroacute contenidos de mercurio mayores

a 10 mg Hg kg-1

de los suelos de Niue Islas del Paciacutefico Sur

Con los resultados obtenidos las aacutereas de quema de amalgama podriacutean

considerarse puntos calientes de Hg siendo fuentes importantes de este elemento que

provocan el enriquecimiento de Hg en el suelo de las aacutereas de estudio con

concentraciones superiores a 10 mg Hg kg-1

de suelo En Eslovenia Gosar et al (2006)

observaron Hg en suelos cerca de una mina de Hg con concentarciones de hasta 47 mg

Hg kg-1

Sin embargo un contenido de Hg extremadamente alto fue encontrado en los

suelos cercanos a minas de mercurio Espantildea donde se encontraron concentraciones de

hasta 778 mg Hg kg-1

(Garciacutea-Saacutenchez et al 2009) Del mismo modo Fernaacutendez-

Martiacutenez et al (2006) encontraron concentraciones de hasta 29000 mg Hg kg-1

de suelo

en aacutereas de contacto directo con las chimeneas en minas de mercurio abandonadas en

Asturias (Espantildea)

Es necesario considerar que la erosioacuten de los suelos ricos en Hg es una fuente

potencial de contaminacioacuten de mercurio en la cuenca del Amazonas (Maurice-Bourgoin

et al 2000 Ramiacuterez y Teraacuten 2002) dicha erosioacuten acelera la liberacioacuten de mercurio en

los ecosistemas acuaacuteticos y presenta una grave amenaza para el medio ambiente

(Oliveira et al 2001 Maurice-Bourgoin et al 2003) Los contenidos de Hg determinados

en los sedimento muestreados en este estudio (ver fig 51 E) estaacuten en concordancia con

los estudios anteriores con respecto a la contribucioacuten de la mineriacutea auriacutefera artesanal y a

pequentildea escala a la acumulacioacuten de mercurio en la cuenca del Amazonas

543 Mercurio en plantas

La mayoriacutea de las muestras con CC menor a 10 indican que las plantas no son

acumuladoras activas de Hg como se sugirioacute anteriormente por Siegel et al (1987) y

Gnamus et al (2000) El CC bajo puede deberse al mecanismo de exclusioacuten de mercurio

en las plantas para evitar la absorcioacuten de este elemento o la capacidad de las plantas

para convertir Hg ioacutenico en Hg0 volaacutetiles o ambas (Siegel et al 1987) De igual modo las

zonas de muestreo de este estudio se encuentran a gran altitud (4300-4500 msnm) y de

acuerdo con Siegel et al (1987) valores altos de CC se suelen observar en plantas que

crecen en zonas bajas en suelos con bajos contenidos de mercurio Al igual que en el

presente estudio en plantas que creciacutean alrededor de antiguas minas de mercurio en

Espantildea donde la concentracioacuten de Hg del suelo es anormalmente alta se observaron

valores bajos de CC (Garciacutea-Saacutenchez et al 2009 Moreno-Jimeacutenez 2006)

Sin embargo la mayor parte de las plantas con CC lt10 mostraban un contenido

en Hg superior a 01 mg Hg kg-1

liacutemite para la alimentacioacuten animal deseable establecido

por el Parlamento Europeo y del Consejo de la Unioacuten Europea (Directiva 200232CE)

Por lo tanto muchas especies de plantas pertenecientes a la familia Poaceae y

Rosaceae que componen la mayor parte de las dietas regulares de los cameacutelidos podriacutean

91

suponer un riesgo para los propios cameacutelidos asiacute como para el ser humano Garciacutea-

Saacutenchez et al (2009) indicoacute que Kabata-Pendias y Pendias (1992) define la

concentracioacuten de Hg criacutetica en las plantas (o el nivel por encima del cual es probable que

resuten toacutexicas) entre 1 a 3 mg Hg kg-1

Las diversas especies y geacuteneros de plantas que

se recogieron en las aacutereas de estudio presentaron al menos una concentracioacuten media

de 06 mg Hg kg-1

por lo que los contenidos de Hg eran potencialmente toacutexicos para

todas las plantas En otro estudio Poschenrieder y Barceloacute (2003) indicoacute que 8 mg Hg kg-

1 representa la concentracioacuten toacutexica criacutetica del 10 de las plantas es decir que el 10 de

las plantas podriacutean morir si superan esa concentracioacuten

El Hg relativamente menor en las plantas recolectadas de Rayo Rojo frente a la

Virgen del Rosario podriacutea atribuirse a los altos contenidos de Hg en los suelos del

segundo sitio de estudio esto es consistente con la literatura que indica que los mayores

contenidos de Hg se registraron en plantas que creciacutean cerca de las proximidades aacutereas

de fundicioacuten con suelos con altos contenidos de Hg (Garciacutea-Saacutenchez et al 2009) La

absorcioacuten diferencial de mercurio entre las especies de plantas y sus raiacuteces y las partes

aeacutereas era tambieacuten evidente Todas las plantas en este estudio correspondieron a

hierbas perennes que pueden presentar una mayor acumulacioacuten de mercurio debido a

su largo ciclo de vida (Garciacutea-Saacutenchez et al 2009) Sin embargo las diferencias entre

las especies de plantas podriacutea ser debido a las caracteriacutesticas morfoloacutegicas Por

ejemplo Alchemilla pinnata (Rosaceae) presenta hojas peludas y frondosas

generalmente decumbentes esta planta es rastrera y estoloniacutefera (Romoleroux 2004)

Por su parte las especies de la familia Asteraceae tienen hojas herbaacuteceas carnosa

coriaacutecea o membranosa y son arbustos con tallos erectos (Achyrocline Perezia

multiflora) o plantas trepadoras formando alfombras (Baccharis caespitosa) (Mostacero

et al 1995) Estas caracteriacutesticas podriacutean propiciar condiciones oacuteptimas para la

deposicioacuten de Hg ya que una amplia aacuterea de la hoja puede tomar Hg de la deposicioacuten

aeacuterea a traveacutes de los estomas (Lindberg et al 1992) Por el contrario las especies de

plantas de la familia Poaceae en el estudio tienen caracteriacutesticas de las hojas que limitan

la deposicioacuten de Hg La morfologiacutea de las hojas es dominante laminar estrechas y por lo

general planas o enrolladas (Agrostis sp Calamagrostis sp) ademaacutes algunas hojas son

setaacuteceas y aciculares (Aciachne acicularis) (Watson y Dallwitz 1992)

En cuanto al contenido de Hg en las raiacuteces y en las partes aeacutereas se presentoacute

diferencias entre las plantas estudiadas En el caso de Aff Achyrocline spp las

concentraciones de Hg en la parte aeacuterea fueron mayores (de 8 a 16 veces) que los

valores encontrados en la raiacutez de la planta Tambieacuten se observaron diferencias en la Aff

Baccharis caespitosa Perezia multiflora y Agrostis sp de Rayo Rojo estas diferencias

pueden atribuirse a una mayor deposicioacuten de Hg en la parte aeacuterea de algunas especies

de plantas (Greger et al 2005) o con una mejor adsorcioacuten o bien por la acumulacioacuten del

aire (Bargagli 1993) El transporte atmosfeacuterico de Hg es relevante para el estudio debido

a su proximidad de la fuente antropogeacutenica (Southworth et al 2004) Los niveles de Hg

92

observados en la raiacutez y en la parte aeacuterea de las otras especies fueron en su mayoriacutea

similares

Por otro lado las plantas tienen mecanismos constitutivos (en la mayoriacutea de los

fenotipos) y de adaptacioacuten (presentes soacutelo en fenotipos resistentes) para la acumulacioacuten

o la tolerancia a altos niveles de contaminantes en la rizosfera (Meharg 1994) Los

estudios han demostrado que las especies de Poaceae Agrostis tenuis y Chloris barbata

han desarrollado poblaciones tolerantes a una elevada concentracioacuten de mercurio en

aacutereas cercanas a sitios contaminados (Bradshaw 1952 Lenka Panda y Panda 1992

Lenka et al 1993) Por otra parte Patra Lenka y Panda (1994) proporcionan evidencias

de que las poblaciones tolerantes fueron fisioloacutegicamente distintas de las poblaciones con

intolerancia dado que se observoacute una mayor actividad de las enzimas antioxidantes asiacute

como por los niveles elevados de tiol no proteico En este sentido este estudio sobre

acumulacioacuten de mercurio en las plantas nativas de esta zona puede servir como modelo

para estudiar el mecanismo de la acumulacioacuten de Hg y la tolerancia de las especies

nativas andinas en las zonas con niveles anormalmente altos de Hg en los suelos

544 Posible acumulacioacuten de mercurio en las carnes de cameacutelidos

La media de Hg en muestras de hojas de Poaceae en Virgen del Rosario y Rayo

Rojo por lo menos son 80 veces y 10 veces maacutes respectivamente en comparacioacuten con

los 01 mg Hg kg-1

para cualquier alimento animal (Directiva 200232CECE) El alto

contenido de Hg en plantas muestreadas en este estudio puede elevar el riesgo de Hg

incorporacioacuten en la cadena alimentaria debido a que los cameacutelidos son totalmente

dependientes de la escasa vegetacioacuten incluyendo Poaceae y Rosaceae que crecen en

estas aacutereas de gran altitud y la carne de estos animales es principal fuente de alimento

para la poblacioacuten que vive cerca a los sitios mineros auriacuteferos de la zona Con base en el

promedio de consumo diario de materia seca de llama (16 kg) y alpaca (27 kg) (Genin

1994 Rossi 2004 San Martiacuten 1996 San Martiacuten et al 1988b Turiacuten y otros 2001) y

suponiendo que el 60 de la dieta diaria de eacutestos cameacutelidos es Poaceae con 10 mg Hg

kg-1

la alpaca y llama ingeririacutean aproximadamente 10 y 16 mg Hg diacutea-1

respectivamente

No se tiene conocimiento sobre el liacutemite de tolerancia de absorcioacuten de Hg para los

pequentildeos rumiantes pero se estima que la absorcioacuten de Hg diaria por estos cameacutelidos

son mayores que la ingesta semanal provisional tolerante para los seres humanos fijado

en 16 mg kg-1

de peso establecido por la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS 1991)

Asiacute el Hg anormalmente alto puede afectar a los cameacutelidos del ANMIN-Apolobamba ya

que la acumulacioacuten de altos contenidos de mercurio en su carne es posible con el

consecuente riesgo para la salud de las peronas a traveacutes de la cadena troacutefica

93

VI CONCLUSIONES

Del desarrollo de la tesis doctoral se ha llegado a las siguientes conclusiones

El Aacuterea Protegida de Manejo Integrado Nacional (ANMIN) Apolobamba en Bolivia

alberga una elevada cantidad de operaciones mineras auriacuteferas (231) siendo los

yacimientos secundarios o aluviales los maacutes explotados en eacutesta uacuteltima deacutecada sin

embargo la explotacioacuten de yacimientos primarios o filonianos tuvieron una intensa

actividad desde la eacutepoca pre-colonial hasta la actualidad constituyeacutendose en la actividad

que mayor cantidad de mercurio (Hg) utiliza en el proceso de concentracioacuten de oro de

hecho en la mineriacutea filoniana la proporcioacuten de oro obtenido y la cantidad de mercurio

utilizado es 15 (cuando en la mineriacutea aluvial esta proporcioacuten es 104) A esto se suma la

generacioacuten de altas cantidades de residuos con elevadas concentraciones de metales

cuya disposicioacuten y almacenamiento en la mayoriacutea de los casos no son adecuados En

este entendido el ANMIN- Apolobamba especialmente importante por su biodiversidad

llega a ser una de las aacutereas protegidas maacutes afectadas en Bolivia por la contaminacioacuten

generada por la mineriacutea auriacutefera a pequentildea escala

Los resultados del estudio de metales pesados indican que son en su mayoriacutea de

origen geogeacutenico o que podriacutea ser parte de la re-emisioacuten de vertidos antropogeacutenicos

pasados debido a que no mostraron diferencias significativas entre los suelos

superficiales y de profundidad y con la proximidad a las zonas mineras (zonas cercanas

a las operaciones de concentracioacuten de oro) sin embargo se detectoacute un incremento de

mercurio en el suelo superficial en estas zonas lo que podriacutean indicar deposicioacuten directa

de Hg en los alrededores de los sitios de concentracioacuten del oro que incluye la quema de

la amalgama El contenido total y las fracciones biodisponibles y solubles de As fueron

elevados y mostraron valores maacutes altos en las zonas mineras probablemente

relacionados con la proximidad a los sitios de procesamiento del mineral y a los residuos

ricos en arsenopirita

Las concentraciones de cadmio (Cd) y zinc (Zn) biodisponibles se vieron

afectadas por la presencia de materia orgaacutenica y el contenido de arcilla en los suelos

mientras que el comportamiento del As Hg y cobre (Cu) se asocioacute con los niveles de

acidez del suelo Por el contrario la concentracioacuten de plomo (Pb) biodisponible estuvo

directamente relacionada por su concentracioacuten total En general los metales solubles

fueron altamente independientes sin correlaciones significativas con ninguna de las

94

propiedades fiacutesicas y quiacutemicas del suelo lo que sugiere que el comportamiento de los

metales (y metaloides) solubles se ve afectado por una variedad de condiciones

fisicoquiacutemicas

Los resultados de la especiacioacuten del As en las muestras de suelo indican un bajo

riesgo medioambiental debido al predominio del As(V) que es menos toacutexicosin embargo

se debe considerar que el As(V) tambieacuten induce toxicidad al inhibir la eficiencia

enzimaacutetica en el suelo mediante la sustitucioacuten isomorfa con iones de fosfato

estructuralmente similares en los compuestos bioloacutegicos Ademaacutes la dinaacutemica de la

transformacioacuten de As(V) en As(III) una vez que el As entra en la cadena alimentaria auacuten

no se conoce por completo por lo que se abre un importante desafiacuteo de investigacioacuten

para determinar el contenido de As en la vegetacioacuten nativa por la posibilidad de

transferencia a la cadena alimenticia a traveacutes de los cameacutelidos (alpaca llama) que se

alimentan con este tipo de vegetacioacuten

Se identificaron diferentes especies vegetales en las aacutereas de estudio que se

utilizan para una variedad de propoacutesitos incluyendo la alimentacioacuten de los cameacutelidos

(pe el geacutenero Poaceae) como combustible (pe Baccharis spp) y medicamentos (pe

Alchemilla pinnata y Aciachne acicularis) Al respecto los resultados mostraron bajos

coeficientes de concentracioacuten (CClt10) para la mayoriacutea de las plantas muestreadas para

este estudio hecho que confirma que la transferencia de Hg de los suelos a las plantas

no es muy eficaz por lo que la bioacumulacioacuten de Hg en las especies estudiadas es

insignificante Sin embargo las plantas que se encuentran cerca a los sitios de quema de

la amalgama (CC gt 01) no deberiacutean ser usadas como forraje para alimentar de los

cameacutelidos ya que el alto contenido de Hg encontradas en las diferentes especies

estudiadas podriacutea aumentar el riesgo de acumulacioacuten de Hg en la cadena alimentaria

debido a que los cameacutelidos son totalmente dependientes de estas especies forrajeras y

a su vez estos cameacutelidos son los principales proveedores de carne para la poblacioacuten

minera de la zona Ademaacutes el riesgo para la salud de la poblacioacuten y los mineros

aumenta si se utilizan algunas especies estudiadas con fines medicinales (pe

Alchemilla pinnata)

Asimismo es importante sentildealar que la cobertura vegetal de las zonas mineras es

un 15 menor respecto a las zonas alejadas de las operaciones mineras (consideradas

en este estudio como zonas de control) Por otra parte la erosioacuten de los suelos con altos

contenidos de Hg total de muchas fuentes puntuales podriacutea contribuir de manera

significativa a la contaminacioacuten de la parte baja de la cuenca del Amazonas

Por todo lo expuesto y considerando que la extraccioacuten de oro ha sido y es una

actividad muy importante en Bolivia y particularmente en el ANMIN - Apolobamba por la

alta generacioacuten de empleo directo e indirecto y que el Hg es el elemento principal para

la concentracioacuten del oro es muy posible que no se pueda prohibir su uso Por lo que las

soluciones apuntariacutean a promover la disminucioacuten de su utilizacioacuten asiacute como su uso

responsable Esto podriacutea lograrse a traveacutes de la implementacioacuten de tecnologiacuteas

95

alternativas maacutes limpias y que mejoren el rendimiento de concentracioacuten del oro de

asesoramiento teacutecnico permanente en todas las operaciones que constituyen el proceso

de extraccioacuten de oro de la aplicacioacuten de buenas praacutecticas ambientales y la constante

capacitacioacuten y concientizacioacuten de la poblacioacuten local sobre los riesgos del Hg el As y los

metales pesados en el medio ambiente y la salud puacuteblica

96

Referencias bibliograacuteficas

Adriano DC (2001) Trace Elements in Terrestrial Environments Biogeochemistry Bioavailability and Risks of Metals (2ordf ed) Springer-Valag

Al-Abed S Jegadeesan G Purandare J Allen D (2007) Arsenic release from iron rich mineral processing waste Influence of pH and redox potential Chemosphere 66775-782

Al-Abed S Jegadeesan G Scheckel K Tolaymat T (2008) Speciation

characterization and mobility of As Se and Hg in flue gas desulphurization residues Environ 421693-1698

Alzerreca H y Larm R (1988) Evaluacioacuten de praderas nativas en el altiplano central y

oeste del Departamento de Oruro (pp 3-11) Nacional en Praderas Nativas de

Bolivia

Artaxo P Campos R Fernandes E Martins J Xiatildeo Z Lindqvist O et al (2000)

Large scale mercury and trace element measurements in the Amazon basin Atmos Environ 344085-4096

Asociacioacuten Nacional de Mineros Medianos (2000) Memoria e Informe Anual 1999 La

Paz

Balladares A (1989) Metalurgia del oro y la plata Universidad Mayor de San Andres

Bargagli R (1993) Plant leaves and lichens as biomonitors of natural or anthropogenic

emissions of Mercury in Markert B (Eds) Plants as Biomonitors Indicators for Heavy Metals in the Terrestrial Environment VCH Publishers Inc New York

Barth H and LacuteHermite P (Eds) (1987) Scientific Basis for Soil Protection in the European Community Comission of the European Communities Elsevier Applied Science

Becker B Terrones - H FM Tapia ME(1989) Los pastizales y produccioacuten forrajera

en la Sierra de Cajamarca Proyecto Piloto de Ecosistemas Andinos

Betancourt OF (1994) Proteccioacuten de la salud de los mineros y de la poblacioacuten

circundante Seminario sobre amalgamacioacuten en la mineriacutea de oro PMSC Zaruma

Biobol (2 de marzo de 2021) Areas Protegidas Nacionales

httpswwwbiobolorgindexphpareas-protegidasap-de-boliviastart=11

Borggarrd O (1976) The use of EDTA in soil analysis Acta Agriculturae Scandinavica 26114-150

Bradshaw AD (1952) Populations of Agrostis tenuis resistant to lead and zinc

poisoning Nature 1691098

Browman DL (1990) High altitude camelid pastoralism of the Andes in Galaty JG and Johnson D (Eds) The world of pastoralism herding systems in comparative perspective (pp 323-352) Guliford Press

97

Bundschuh J Armienta MA Bhattacharya P Matschullat J Birkle P Mukherjee AB (2009) Natural arsenic in groundwater of Latin America ndash Occurrence health impact and remediation Netherlands Balkema

Buurman P Van Lagen B Veltorst EJ (1996) Manual for Soil and Water Analysis

Technical report Backhuys

Calvo R Macias F Riveiro A (1992) Aptitud agronoacutemica de los suelos de la provincia

de La Coruntildea (pp88-100) La Coruntildea Diputacioacuten Provincial de La Coruntildea

Campanini O (2020) El negocio del Mercurio en Bolivia Estudio sobre la

Comercializacioacuten para la Mineriacutea Auriacutefera en Bolivia La Libre

Campanini O Campos V Jimeacutenez G (2019) El Caso de la mineriacutea aluvial de oro en Bolivia La destruccioacuten de nuestros riacuteos y bosques La Libre

Campo L (2003) Componentes Programa Araucaria resultados cartograacuteficos Programa Araucaria (pp 29-47) Informe Interno La Paz

Carmouze JP Boudou A Lucotte M (2000) Le mercure en Amazonie Rocircle de lhomme et de lenvironnement risques sanitaires (1ordf ed pp92-93) lrsquoInstitut de

recherche pour le deacuteveloppement (IRD)

Carrillo F (2021) Situacioacuten actual del uso y consumo de mercurio en la mineriacutea auriacutefera de pequentildea escala en Bolivia Perioacutedico La Patria Perspectiva Minera

Catari H Fernaacutendez R (2003) Caracterizacioacuten espacial y propuesta de sistema de monitoreo del uso de la vegetacioacuten por cameacutelidos en el ANMIN Apolobamba

Servicio Nacional de Areas Protegidas (SERNAP)-PROGRAMA ARAUCARIA (pp14-27 31-67)

CCME (Canadian Council of Ministers of the Enviroment) (1999) Canadian soil quality guidelines for the proteccion of environmental and human health arsenic Canadian

Enviromental Quality Guidelines Canadian Council of Ministers of the Environent Winnipeg

CCME (Canadian Council of Ministers of the Environment) (2005) Canadian Water Quality Guidelines for the Protection of Agricultural Water Uses Summary Table (updated October 2005) Canadian Council of Ministers of the Environment

CCME (Canadian Council of Ministers of the Environment) (2007) Canadian Soil Quality

Guidelines for the Protection of Environmental and Human Health Summary Table (updated 70 September 2007) Canadian Council of Ministers of the Environment

Chapman HD (1970)Cation exchange capacity Methods of Soil analysis (pp891-900)

Madison American Society of Agronomy Inc

Choong TS Chuah TG Robiah Y Gregory FL Azni I (2007) Arsenic toxicity health hazards and removal techniques from water an overview Desalination 217 139ndash166

Cobertera E (1993) Edafologiacutea aplicada Suelos produccioacuten agraria planificacioacuten territorial e impactos ambientales (p 326) Madrid

Conesa HM Faz A Amaldos R (2007) Initial studies for the phytostabilization of a

mine tailing fron the Cartagena ndash La Union Mining District (SE Spain) Chemosphere 6638-44

Agradecimientos

La elaboracioacuten de esta tesis no hubiera sido posible sin la colaboracioacuten esfuerzo

y paciencia de muchas personas quienes de alguna u otra manera han brindado los

recursos tiempo conocimientos y apoyo para su culminacioacuten Por ello quiero expresar

mi profundo agradecimiento a las siguientes personas e instituciones

Al Dr Aacutengel Faz Cano - Director de la tesis quien me dio la gran oportunidad de

ser parte de su equipo de investigadores por permitirme incursionar en el importante

mundo de la investigacioacuten por apoyar con sus conocimientos y con los recursos

necesarios al desarrollo de este estudio que sin duda seraacute de gran aporte para mi paiacutes

Bolivia Porque a pesar de las circunstancias no ha dejado apoyar y de tener confianza

en la culminacioacuten de la tesis

A los Dres Jose A Acosta Avileacutes y Ma Aacutengeles Muntildeoacutez Garciacutea ndash Codirectores de

la tesis quienes con su experiencia y conocimientos impulsaron el desarrollo y

finalizacioacuten de la tesis Su apoyo paciencia y constantes muestras de aacutenimo fueron

realmente imprescindibles para que pueda llegar al cumplimiento de la meta trazada

A los profesores que me acogieron en las breves estancias de investigacioacuten al Dr

Joselito Arocena (ϯ) de la University of Northern British Columbia a la Dra Rociacuteo Millaacuten ndash

Centro de Investigaciones Energeacuteticas Medioambientales y Tecnoloacutegicas al Ing Jaime

Chicheros de la Universidad Mayor de San Andreacutes y a la Dra Flor Salvador de la

Universidad de Alicante su contribucioacuten a la tesis fue fundamental

Al Ministerio de Ciencia e Innovacioacuten de Espantildea (Proyecto CTM2006-02812) por

otorgarme la beca de estudios de doctorado A la Secretariacutea de Relaciones Exteriores de

Espantildea a la Comunidad Autoacutenoma de la Regioacuten de Murcia a la Agencia Espantildeola de

Cooperacioacuten Internacional al Desarrollo (AECID en Bolivia) por su valioso apoyo

econoacutemico

Al Servicio Nacional de Aacutereas Protegidas (SERNAP) de Bolivia por la gestioacuten

coordinacioacuten y apoyo logiacutestico para realizar los emocionantes viajes a las aacutereas mineras

de estudio y por otorgar informacioacuten importante acerca del ANMIN-Apolobamba La

participacioacuten de los Guardaparques de aacuterea realmente ayudoacute y facilitoacute el trabajo de

campo A la Fundacioacuten MEDMIN a WCS ndash Bolivia y al Ing Feacutelix Carrillo por brindarme

informacioacuten precisa que retroalimentaron este estudio

A la Universidad Politeacutecnica de Cartagena (UPCT) por abrirme sus puertas y

haberme permitido ser parte de tan prestigiosa Universidad A todos y cada uno de los

investigadores y amigos del Grupo de Investigacioacuten Gestioacuten Aprovechamiento y

Recuperacioacuten de Suelos y Agua (GARSA) muchas gracias por todo lo vivido y

compartido su recuerdo estuvo y estaacute conmigo

A mis padres por su amor infinito por su confianza y apoyo incondicional a

ustedes va dedicada esta meta alcanzadahellippromesa cumplida A mis hermanos (as)

cuntildeados (as) sobrinos (as) y a toda mi familia son y seraacuten siempre motivo de fortaleza y

entereza

Finalmente quiero agradecer desde el fondo de mi corazoacuten a BeTTo quien estaacute

siempre a mi lado en las buenas y en las no tan buenas por su confianza apoyo y amor

a mis princesas Tania y Briana ellas son el sentido y el motor de mi vida su sola

existencia me anima a seguir siempre adelante

INDICE GENERAL I INTRODUCCIOacuteN 5 11 EL CONTEXTO TEMPORAL DE LA TESIS DOCTORAL 5 12 ANTECEDENTES 5 121 Sinopsis de la historia de la mineriacutea en Bolivia 5 13 LA MINERIacuteA AURIacuteFERA EN BOLIVIA 8 132 Tipologiacutea de Yacimientos y Centros Mineros Auriacuteferos en Bolivia 9 133 Mineriacutea Auriacutefera en el Departamento de La Paz 10 134 Mineriacutea Auriacutefera en Aacutereas Protegidas 12 14 EL USO DEL MERCURIO EN BOLIVIA 14 142 El uso del mercurio en el sector de las cooperativas auriacuteferas 15 143 Concentracioacuten de oro en la mineriacutea auriacutefera filoniana y aluvial 16 15 POLIacuteTICA MINERA EN BOLIVIA 19 151 Constitucioacuten Poliacutetica del Estado 20 152 Plan Nacional de Desarrollo Econoacutemico y Social ndash PDES 20 153 Plan Sectorial de Desarrollo Integral Minero Metaluacutergico 20 154 Convenio de Minamata 21 16 PROBLEMAacuteTICA AMBIENTAL ASOCIADA A LA MINERIacuteA AURIacuteFERA 21 17 JUSTIFICACIOacuteN Y OBJETIVO 23 171 Justificacioacuten 23 172 Objetivos 24 II DESCRIPCIOacuteN DE LA ZONA DE ESTUDIO 25 21 SITUACIOacuteN GEOGRAacuteFICA POBLACIOacuteN Y CLIMA 25 22 CLIMATOLOGIacuteA 26 23 FISIOGRAFIacuteA GEOLOGIacuteA GEOMORFOLOGIacuteA E HIDROGRAFIacuteA 27 231 Fisiografiacutea 27 232 Geologiacutea 28 233 Geomorfologiacutea 29 234 Hidrografiacutea 29 24 EDAFOLOGIacuteA 31 241 Suelos de la Vertiente Occidental 31 242 Suelos de la Vertiente Oriental 32 25 BIODIVERSIDAD 35 251 Flora y Vegetacioacuten 35 252 Fauna 36 26 RECURSOS MINERALOacuteGICOS 37 261 Actividad minera en el ANMIN - Apolobamba 38 27 Descripcioacuten del aacuterea de estudio 39 III ESTUDIO DEL RECURSO SUELO - METALES PESADOS 42 31 INTRODUCCIOacuteN 42 32 MATERIALES Y MEacuteTODOS 43 321 Zonas de estudio 43 322 Disentildeo de muestreo y toma de muestras de suelos de perfiles y parcelas 43 323 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos 45 323 Anaacutelisis estadiacutestico 46 33 RESULTADOS 47 331 Perfiles de suelos en las zonas identificadas 47 332 Suelos de Parcelas 60 34 DISCUSIOacuteN 65 341 Caracterizacioacuten geoquiacutemica de los suelos 65 342 Fuentes de metales y la contaminacioacuten asociada 65 343 Presencia y comportamiento de metales en los suelos 67 IV ESPECIACIOacuteN DE ARSEacuteNICO EN SUELO Y EN RIZOSFERA 69 41 INTRODUCCIOacuteN 69 42 MATERIALES Y MEacuteTODOS 71 421 Zonas de estudio 71 422 Disentildeo de muestreo y toma de muestras de suelo y rizosfera 71 423 Contenido total de As 71

424 Especiacioacuten de As 72 425 Otros Anaacutelisis 72 426 Anaacutelisis estadiacutesticos 72 43 RESULTADOS 73 431 Contenido total de As 73 432 Especiacioacuten de As 73 433 Transformacioacuten de As(V) a As(III) 75 44 DISCUSIOacuteN 77 441 Enriquecimiento de As en los suelos 77 442 Especiacioacuten de As 78 V ESTUDIO DEL RECURSO VEGETACIOacuteN Y SU INTERRELACIOacuteN CON EL SUELO 80 51 INTRODUCCIOacuteN 80 52 MATERIALES Y MEacuteTODOS 82 521 Zonas de Estudio 82 522 Disentildeo de muestreo y toma de muestras de suelo y las plantas 82 523 Medicioacuten de mercurio en plantas y suelos 84 524 Relacioacuten entre la concentracioacuten 85 525 Anaacutelisis estadiacutestico 85 53 RESULTADOS 85 531 Identificacioacuten Botaacutenico de muestras de plantas 85 532 pH y mercurio en los suelos residuos y los sedimentos 86 533 El mercurio en muestras de hojas y raiacuteces 87 54 DISCUSIOacuteN 88 541 Vegetacioacuten muestreada 88 542 Mercurio en suelos 89 543 Mercurio en plantas 90 544 Posible acumulacioacuten de mercurio en las carnes de cameacutelidos 92 VI CONCLUSIONES 93 Referencias bibliograacuteficas 96

INDICE DE FIGURAS

Fig 1 1 a) Empleo por actor minero b) Regaliacutea minera por actor productivo minero 7 Fig 1 2 a) Valor de produccioacuten de principales minerales de las Cooperativas b) Valor de Produccioacuten de Principales Minerales 9 Fig 1 3 Distribucioacuten de Yacimientos Auriacuteferos en el Departamento de La Pazhelliphellip helliphelliphelliphellip10 Fig 1 4 Extraccioacuten de oro por departamento 11 Fig 1 5 a) Valor de la exportacioacuten por depto b) Valor de la exportacioacuten ndash dpto La Paz 12 Fig 1 6 Actividades Mineras Auriacuteferas en Aacutereas Protegidas del SNAP - Bolivia 13 Fig 1 7 Produccioacuten de Oro e Importacioacuten de Mercurio 15 Fig 1 8 Proceso de concentracioacuten de oro proveniente de yacimiento primario 17 Fig 1 9 Proceso de concentracioacuten de oro proveniente de yacimiento secundariohelliphelliphelliphelliphellip19

Fig 2 1 Localizacioacuten geograacutefica de ANMIN-Apolobamba 26 Fig 2 2 Fisiografiacutea del ANMIN-Apolobamba 27 Fig 2 3 Mapa Geoloacutegico del ANMIN-Apolobamba 28 Fig 2 4 Mapa fiacutesico de ANMIN-Apolobamba 29 Fig 2 5 Mapa hidroloacutegico de ANMIN-Apolobamba 30 Fig 2 6 Mapa de suelos de ANMIN - Apolobamba 34 Fig 2 7 Mapa de distribucioacuten de vegetacioacuten de ANMIN-Apolobambahelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 35 Fig 2 8 a) Ganado de Alpacas b) VicuntildeasMunicipio de Pelechuco en ANMIN-Apolobamba 36 Fig 2 9 Mapa de Cobertura e Intensidad de Actividades Minera en ANMIN-Apolobamba 39

Fig 3 1 Muestreo de parcelas de Suelos 44 Fig 3 2 a) Muestreo de parcelas en la cooperativa Virgen del Rosario b) Las parcelas cercanas a las operaciones de procesamiento del mineral tambieacuten estaacute proacutexima a la poblacioacuten minera 44 Fig 3 3 Registro de cobertura vegetal en la localidad minera de Agua Blanca 45 Fig 3 4 Panoraacutemica del perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Virgen del Rosario 48 Fig 3 5 Detalle del perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Virgen del Rosario 49 Fig 3 6 Panoraacutemica perfil de la zona lejana al procesamiento del mineral Virgen del Rosario 51 Fig 3 7 Detalle del perfil de la zona lejana al procesamiento del mineral Virgen del Rosario 52 Fig 3 8 Panoraacutemica perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Rayo Rojo 55 Fig 3 9 Detalle del perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Rayo Rojo 56 Fig 3 10 Panoraacutemica perfil de la zona lejana al procesamiento del mineral Rayo Rojo 58 Fig 3 11 Detalle del perfil de la zona lejana al procesamiento del mineral Rayo Rojo 59 Fig 3 12 Anaacutelisis Multivariante 64

Fig 4 1 Especiacioacuten de As en las muestras de suelo no rizosfeacuterico y rizosfera recogidas de las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo en ANMIN - Apolobamba 74 Fig 4 2 Especiacioacuten de As en suelo de rizosfera de vegetacioacuten comuacuten en las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo en ANMIN - Apolobamba 75 Fig 4 3 Especiacioacuten de As en muestras de suelo no rizosferico (bulk) y rizosfera sujetas a tratamientos de saturacioacuten de agua y ditionito para inducir la reduccioacuten de As-V a As-III 76 Fig 4 4 Asociacioacuten espacial de As y Fe en el suelo de rizosfera de Agrosties sp recogida de la cooperativa minera Virgen del Rosario en ANMIN - Apolobamba 76 Fig 51 Localizacioacuten de lugares de muestreo (A) ndash Virgen del Rosario VR-C (B) ndash Rayo Rojo RR-D (C) Rayo Rojo RR-E (D) Virgen del Rosario VR-B (E) Virgen del Rosario VR-A (F) aacuterea de disposicioacuten de residuos en Rayo Rojo entre RR-A yRR-B 83 Fig 52 Muestras de plantas colectadas en Rayo Rojo A) Aciachne Acicularis B) Perezia Pungens C) Agrosties 84 Fig 53 Coeficiente de concentracioacuten (CR) en hojas y raiacuteces de las familias botaacutenicas colectadas LS ndash Hoja HgSuelo Hg RS ndash Raiz HgSuelo Hg 88

INDICE DE TABLAS Tabla 3 1 Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona cercana a los sitios de procesamiento del mineral Virgen del Rosario 47 Tabla 32 Propiedades fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo 49 Tabla 33 Metales pesados del perfil de suelo 50 Tabla 34 Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona lejana a los sitios de procesamiento del mineral Virgen del Rosario 50 Tabla 35 Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo 53 Tabla 36 Metales pesados del perfil de suelo 53 Tabla 37 Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona cercana a los sitios de procesamiento del mineral Rayo Rojo 54 Tabla 38 Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo 56 Tabla 39 Metales pesados del perfil de suelo 57 Tabla 3 10 Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona lejana a los sitios de procesamiento del mineral Rayo Rojohelliphelliphelliphellip 57 Tabla 311 Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo 60 Tabla 312 Metales pesados del perfil de suelo 60 Tabla 313 Medias (y desviacioacuten standard) de propiedades del suelo para diferentes profundidades proximidades y cooperativas mineras (n=9) 62 Tabla 3 14 Media (y desviacioacuten standard) para metales totales biodisponibles y solubles en diferentes profundidades y proximidades a los lugares de operacioacuten minera (n=9) 60 Tabla 315 Coeficientes de correlacioacuten (r) para las relaciones entre las diferentes propiedades del suelo (n = 36)helliphelliphelliphelliphellip 61 Tabla 316 F values de ANOVA de tres factores para todas las propiedades del suelo en todas las muestras (n=72) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip63 Tabla 4 1 Concentracioacuten total de As (mg kg-1) en suelos no rizosfeacutericos y rizosfeacutericos en las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo media (desviacioacuten estaacutendar) 73 Tabla 5 1 Media (desviacioacuten estaacutendar) del contenido de Hg en hojas y raiacuteces de las plantas colectadas de las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo 86 Tabla 5 2 Media (desviacioacuten estaacutendar) de los valores de pH y contenido de Hg en suelos resiacuteduos y sedimentos de las coperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo 87

1

RESUMEN

Bolivia llegoacute a ser uno de los principales productores de plata del mundo su

produccioacuten llegoacute a ser muy importante a mediados del siglo XVI cuando el proceso de

amalgamacioacuten permitioacute la produccioacuten masiva de plata dejando una cantidad sin

precedentes de mercurio con la consiguiente repercusioacuten medioambiental econoacutemica y

social en varias zonas de Bolivia

En los uacuteltimos antildeos en Bolivia se ha visto un importante aumento de las

operaciones mineras auriacuteferas motivado por el incremento del precio y la demanda

internacional del oro La mineriacutea auriacutefera boliviana tiene como principales protagonistas a

las cooperativas mineras que producen el 97 del oro a nivel nacional generando la

mayor cantidad de empleo en el sector El departamento de La Paz es el mayor productor

de oro a nivel nacional donde opera el 57 del total de cooperativas del paiacutes explotando

yacimientos auriacuteferos primarios y secundarios En el proceso de extraccioacuten de oro en

Bolivia el uso del mercurio es la praacutectica maacutes habitual la cantidad y su forma de uso

variacutea fundamentalmente por el tipo de yacimiento

Varias de las aacutereas protegidas nacionales subnacionales e incluso territorios

indiacutegenas y originarios que albergan una parte significativa de la biodiversidad del paiacutes y

son proveedoras de funciones ambientales vitales para el desarrollo tienen dentro de su

territorio actividades de extraccioacuten minera El Aacuterea Natural de Manejo Integrado Nacional

(ANMIN) - Apolobamba que se encuentra en el departamento de La Paz es una de las

aacutereas protegidas maacutes afectadas por las actividades mineras auriacuteferas a pequentildea escala

El objetivo principal de la tesis fue determinar los impactos ambientales de la

mineriacutea auriacutefera filoniana a pequentildea escala sobre medios bioacuteticos (vegetacioacuten nativa) y

abioacuteticos (suelos sedimentos y residuos) en ANMIN-Apolobamba Para ello se han

seleccionado dos cooperativas mineras auriacuteferas especialmente representativas por su

ubicacioacuten en zonas de alta intensidad de actividad minera estas son Virgen del Rosario

y Rayo Rojo En cada cooperativa minera se identificaron dos zonas una zona cercana

a las actividades de procesamiento del mineral yo de concentracioacuten del oro incluyendo la

quema de la amalgama que podriacutea denominarse zona minera y otra alejada de estas

operaciones mineras pudiendo considerarse zona de control En cada zona de acuerdo

a los objetivos especiacuteficos de la tesis se identificaron perfiles representativos de suelos

se tomaron muestras edaacuteficas superficiales y de profundidad asiacute como material vegetal

finalmente se colectaron muestras de residuos mineros y de sedimentos

En general los metales totales no mostraron diferencias signif icativas entre los

suelos superficiales y de profundidad y la proximidad a las zonas mineras lo que sugiere

2

que estos metales podriacutean ser de origen geogeacutenico Se detectoacute un incremento de

mercurio en el suelo superficial en las zonas mineras lo que indica una deposicioacuten

directa de mercurio Tambieacuten se obtuvieron altos valores de arseacutenico total biodisponible y

soluble en los alrededores de la zona minera probablemente relacionados con la presencia

de residuos ricos en arsenopirita Los contenidos de materia orgaacutenica y arcilla podriacutean

controlar las concentraciones de cadmio y zinc biodisponibles mientras que el pH del

suelo se relaciona con el comportamiento del arseacutenico mercurio y cobre Por el contrario

la concentracioacuten de plomo biodisponible estuvo directamente relacionada con su

concentracioacuten total En general los metales solubles fueron altamente independientes

sin correlaciones significativas con las propiedades fiacutesicas y quiacutemicas del suelo

Se determinoacute el contenido y la especiacioacuten del arseacutenico en las muestras de suelo

rizosfeacuterico y no rizosfeacuterico colectadas en las dos cooperativas de estudio para entender

su destino y los riesgos ambientales de las acumulaciones de este metal El valor

promedio de arseacutenico total en los suelos rizosfeacutericos y no rizosfeacutericos osciloacute entre 13 y 64

mg kg-1

La rizosfera presentoacute valores de al menos el doble del contenido de arseacutenico en

suelo no rizosfeacuterico El mapeo elemental usando un haz de rayos X de 4-5 microm generado

por sincrotroacuten mostroacute acumulaciones de arseacutenico en aacutereas enriquecidas con hierro Los

resultados de la espectroscopia de absorcioacuten de rayos X de borde cercano (XANES)

detectaron solo la especie As(V) en todas las muestras independientemente del

contenido de arseacutenico total sus fracciones y los tipos de vegetacioacuten Aunque la toxicidad

de As(V) es menor que As (III) se sugiere determinar la absorcioacuten de arseacutenico por la

vegetacioacuten de pastoreo comuacuten para los cameacutelidos del lugar por la posibilidad de su

incorporacioacuten en la cadena alimenticia

Considerando que las emisiones y liberaciones de mercurio en las actividades

mineras auriacuteferas a pequentildea escala se condensan y se depositan en las plantas suelos

y cuerpos de agua se estudioacute la transferencia de mercurio del suelo a las plantas para

predecir la posible acumulacioacuten de mercurio en el ganado cameacutelido alrededor de las

zonas mineras auriacuteferas de estudio El contenido medio de mercurio en los suelos variacutean

de 05 a 486 mg Hg kg-1

(de 5 a 60 veces maacutes altos en comparacioacuten con los suelos de la

zona de control) y excedioacute los niveles de referencia de los suelo de algunos paiacuteses

europeos Los contenidos de mercurio en hojas y raiacuteces variaron de 06 a 18 y 02 a 283

mg Hg kg-1 respectivamente Los altos contenidos de mercurio en Poaceae y Rosaceae

podriacutea elevar la acumulacioacuten de mercurio en la cadena alimenticia debido a que los

cameacutelidos son totalmente dependientes de estas especies forrajeras y a su vez estos

son los principales proveedores de carne para la poblacioacuten minera de esas zonas

quienes estaacuten en mayor riesgo si se utilizan algunas especies estudiadas con fines

medicinales

3

ABSTRACT

Bolivia was one of the main silver producers in the world its production became

very important in the middle of the 16th century when the amalgamation process allowed

massive silver production leaving an unprecedented amount of Hg with the consequent

environmental economic and social impacts in various areas of Bolivia

In recent years Bolivia has seen a significant increase in gold mining operations

motivated by the increase in the price and international demand for gold The mining

cooperatives are the main protagonists of Bolivian gold mining which produce 97 of the

gold nationwide generating the major amount of employment in the sector The

department of La Paz is the largest gold producer nationwide in where 57 of all

cooperatives in the country operate exploiting primary and secondary gold deposits In

the gold extraction process in Bolivia the use of mercury is the most common practice

the quantity and the way in which it is used varies fundamentally by the deposits type

Several of the national and sub-national protected areas and even indigenous and

native territories which host a significant part of Bolivias biodiversity and are providers of

vital environmental functions for development have mining extraction activities within their

territory The gold activity in the Natural Area of National Integrated Management (ANMIN)

- Apolobamba is one of the most affected protected areas by the small scale gold mining

activities effects

The main objective of the thesis was to determine the environmental impacts of the

small scale filonian gold mining activities on biotic (native vegetation) and abiotic (soils

sediments residues) resources in ANMIN-Apolobamba For this two gold mining

cooperatives especially representative in high intensity mining activity areas have been

selected they are Virgen del Rosariacuteo and Rayo Rojo In each mining cooperative two

zones were identified one close to the mineral processing or gold concentration activities

including the amalgam burning that could be called a mining zone and another far away

from these activities allowing considered a control zone In each area according to the

specific objectives of the thesis representative soil profiles were identified surface and

depth soil samples were taken as well as plant material finally mining residues and

sediments samples were collected

No significant differences in total metals were shown between top soils and deep

soils and the proximity to the mining zones suggesting that the origin of these metals

could be geogenic In the mining zones increased mercury in the surface soil was

detected indicating direct Hg deposition High values of total EDTA-extractable and

soluble arsenic were obtained in the mining area surroundings probably related to the

4

presence of arsenopyrite-rich residues While soil pH is related to the behavior of arsenic

mercury and copper cadmium and zinc EDTA-extractable concentrations could be

controlled by organic matter and clay contents On the other hand the lead EDTA-

extractable concentration was directly related to its total content Soluble metals in

general were highly independent of soil physical and chemical properties

To understand the fate and environmental risks of arsenic its content was

determined in rhizospheric and bulk soil samples collected in the two cooperatives in the

study The mean of total arsenic in rhizospheric and bulk soils types ranges between 13

and 64 mg kg-1 Arsenic content in rhizosphere was at least double related to the bulk

soil Using a 4-5 microm synchrotron-generated X-ray beam an elemental mapping was

performed that showed accumulations of arsenic in iron-enriched areas X-ray absorption

near edge spectroscopy (XANES) results indicate only As (V) species was detected in all

samples independently of total arsenic content its fractions or vegetation type Although

As(V) toxicity is lower than As(III) is important that As uptake of commonly-grazed

vegetation by camelids (alpaca and llama) must be determined to understand the

environmental risks due to the possibility of their incorporation into the food chain

Considering that the emissions and releases of mercury in small-scale gold mining

activities condense and deposited on plants soils and water bodies the transfer of

mercury from soil into plants was studied to predict the possible mercury accumulation in

livestock around the study gold mining areas Mean mercury content in the soils varies

from 05 to 486 mg Hg kg-1

(5 to 60 more compared to the soils of the control zone) and

exceeded the reference levels of the soils of some European countries The mercury

contents in leaves and roots ranged from 06 to 18 and 02 to 283 mg Hg kg-1

respectively The high mercury contents in Poaceae and Rosaceae may elevate mercury

accumulation into the food chain since camelids solely thrive on these plants for food

and in turn these are the main meat suppliers for the mining population who are most at

risk if some plant species are used for medicinal purposes

5

I INTRODUCCIOacuteN

11 EL CONTEXTO TEMPORAL DE LA TESIS DOCTORAL

El contexto temporal de la presente tesis doctoral abarca el intervalo de tiempo

desde 2007 a 2011 periacuteodo en el cual se obtuvieron todos los resultados tanto

cualitativos como cuantitativos a traveacutes de trabajos de campo (muestreos entrevistas

reuniones y otros) anaacutelisis de laboratorio anaacutelisis estadiacutesticos y otros necesarios para

alcanzar los objetivos de la tesis asiacute mismo para contextualizar dichos resultados en la

situacioacuten actual se realiza el anaacutelisis y las evaluaciones comparativas relativas a la

situacioacuten de la mineriacutea auriacutefera en Bolivia con datos de los uacuteltimos antildeos (2017-2021)

En eacuteste sentido y con el objetivo de generar un entendimiento integral en eacuteste espacio

de tiempo (2007-2020) en el Capiacutetulo I de Introduccioacuten se incorpora amplia informacioacuten

que describe la evolucioacuten de los acontecimientos en el marco de la mineriacutea auriacutefera en

el paiacutes y en el lugar de estudio en el Capiacutetulo II se sentildealan los cambios fundamentales

de la zona de estudio especialmente en lo que refiere a las actividades mineras

instaladas en el sector y finalmente en los Capiacutetulos III IV y V se realizan anaacutelisis

comparativos de los resultados obtenidos en el marco de la tesis respecto a los datos

disponibles en los uacuteltimos antildeos

12 ANTECEDENTES

121 Sinopsis de la historia de la mineriacutea en Bolivia

La extraccioacuten de depoacutesitos de mineral por las civilizaciones precolombinas se

remonta al menos al antildeo 2000 ac pero la extraccioacuten de minerales intensiva comenzoacute

con la colonizacioacuten y posterior explotacioacuten minera de plata en el Cerro Rico de Potosiacute

por los espantildeoles en 1545 (Miller y Villarroel 2011) Bolivia llegoacute a ser durante el

periacuteodo colonial y hasta la mitad del siglo XIX uno de los principales productores de

plata del mundo (Espiacute 2001) Su produccioacuten llegoacute a ser muy importante a mediados del

siglo XVI cuando el proceso de amalgamacioacuten conocido como el meacutetodo ldquode patiordquo fue

empleado a escala industrial estimulando la produccioacuten masiva de plata y dejando una

cantidad sin precedentes de mercurio con la consiguiente repercusioacuten medioambiental

econoacutemica y social en varias zonas de Bolivia (Nriagu 1994 Malm 1998)

6

La produccioacuten de plata en Potosiacute decayoacute en el uacuteltimo periodo del siglo XVII a

pesar del declive de la cotizacioacuten internacional de la plata a partir de 1870 la mineriacutea

empieza a expandirse por aproximadamente dos deacutecadas (Balladares 1989)

Producto de la Segunda Gran Revolucioacuten Industrial se inicia el ciclo del estantildeo

principalmente por el incremento de su precio y demanda de hecho entre 1900 y 1908

las exportaciones de estantildeo aumentoacute de 30 al 66 por el contrario la plata disminuyoacute

del 40 al 17 Posterior a la recesioacuten post-beacutelica de 1918 la produccioacuten de estantildeo

subioacute hasta 1929 (antildeo en el que se obtuvo la mayor produccioacuten histoacuterica de estantildeo con

41087 ton) a partir de entonces hubo un declive en la produccioacuten hasta 1941 y 1945

periacuteodo en el cual hubo un ascenso (Contreras 1994)

En ese momento coyuntural en 1952 se crea una de las empresas mineras

estatales maacutes grande a nivel mundial la Corporacioacuten Minera de Bolivia (COMIBOL)

(Malloy 1970) convirtieacutendose su creacioacuten en un hito en la historia minera de Bolivia El

trayecto de COMIBOL puede ser dividido en dos periodos el primero en el periacuteodo

1952-1985 y el segundo desde 1985 hacia adelante Durante el primer periodo estaba

en boga la ideologiacutea del capitalismo de Estado el cual era propietario y administrador

de empresas que explotaban recursos naturales claves como es la mineriacutea Despueacutes

de 1985 el modelo de desarrollo fue concluido draacutesticamente cuando se implantoacute un

reacutegimen de libre mercado con el Decreto 21060 que liberalizoacute la economiacutea (Malloy

1970) Casi de forma simultaacutenea COMIBOL sufrioacute las repercusiones de la caiacuteda del

precio del estantildeo cuando los precios se redujeron a la mitad El antildeo 1986 el cierre de la

COMIBOL fue determinante dejando sin trabajo a maacutes de 30000 mineros muchos de

los cuales por la ldquorelocalizacioacutenrdquo se unieron a los cocaleros y gremiales1 (Jordan y

Warhurst 1992)

A partir de los antildeos 1987 y 1988 el sector minero comienza su recuperacioacuten

sustituyendo la mineriacutea del estantildeo por la mineriacutea diversificada (incrementando

significativamente la produccioacuten de zinc oro y plata) en cuya fase de extraccioacuten se

incorporaron las teacutecnicas de explotacioacuten a cielo abierto y mineriacutea sin rieles mientras que

en el procesamiento se implementoacute principalmente el meacutetodo de lixiviacioacuten por agitacioacuten

(Loayza y Franco 2000)

Durante la etapa 1980-2000 la produccioacuten de estantildeo disminuyoacute en 55 sin

embargo se dio el crecimiento en la produccioacuten de minerales como el oro (641) zinc

(197) y plata (128) siendo estos dos uacuteltimos los que permitieron la recuperacioacuten de

las exportaciones (MMSD 2002) Desde el 2000 hasta la actualidad ademaacutes de la

produccioacuten de zinc estantildeo plata y plomo la produccioacuten de oro en Bolivia se ha

incrementado de manera importante seguacuten Campanini (2020) se ha cuadruplicado en

1 Producto del Decreto 21060 muchos mineros se re-localizaron o migraron a zonas especiacuteficas del territorio boliviano (como el Chapare) para realizar el cultivo de la coca Respecto a los gremiales instituciones como el CEDLA los asocian al crecimiento del ldquosector informalrdquo en esos antildeos en la actualidad los gremiales son agrupaciones locales con fuerte capacidad de organizacioacuten en diferentes rubros

7

el periacuteodo 2009ndash2018 Hasta el 2020 la actividad minera en Bolivia ha representado el

15 de la poblacioacuten ocupada con 138000 empleos directos y 828000 empleos

indirectos (MMAyA MMM GIT-OR 2020)

La Constitucioacuten Poliacutetica del Estado Boliviano reconoce tres actores productivos

del sector minero las empresas estatales (que forman parte de la COMIBOL) empresas

privadas y cooperativas privadas Las cooperativas mineras lograron en estas uacuteltimas

deacutecadas un reacutegimen normativo maacutes permisivo y flexible que otras entidades mineras

seguacuten Campanini (2020) no estaacuten sujetas a cumplir la normativa laboral tienen un

reacutegimen impositivo preferencial cuentan con apoyo estatal directo tienen participacioacuten

directa en instancias estatales entre otros Sin embargo es el actor minero que maacutes

empleos genera (Fig11 a) por el contrario es el que menos impuestos y regaliacuteas

aporta al Estado (Fig11 b) (Fundacioacuten Jubileo 2015)

La mineriacutea de menor tamantildeo es parte de la mineriacutea privada y se forma a partir

de operadores mineros cuyo trabajo es en pequentildea escala aplicando meacutetodos

manuales mecanizados y semi-mecanizados

Fig 1 1 a) Empleo por actor minero (en miles de trabajadores) b)

Regaliacutea minera por actor productivo minero (en millones de doacutelares americanos) Serie 1980 ndash 2018 (Fuente Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia 2019)

a)

b)

8

13 LA MINERIacuteA AURIacuteFERA EN BOLIVIA

Actualmente la mineriacutea auriacutefera en Bolivia tiene un fuerte componente

cooperativista mientras que la mineriacutea tradicional (estantildeo plomo plata y zinc) cuenta

con 477 cooperativas y en la mineriacutea de elementos no metaacutelicos se cuenta con 194

cooperativas en la mineriacutea auriacutefera se cuenta con 1406 cooperativas haciendo un total

de 2077 cooperativas (SERGEOTECMIN-VCM y AFCOOP 2018) El tamantildeo forma de

funcionamiento y organizacioacuten especiacutefica de cada una de estas cooperativas auriacuteferas

difieren seguacuten la regioacuten a la que pertenecen (Campanini 2020) actualmente estas

cooperativas se organizan en federaciones

En la uacuteltima deacutecada el principal mineral producido fue el estantildeo a nivel estatal)

el zinc y la plata a nivel privado sin embargo en las cooperativas la produccioacuten de oro

ha tomado absoluto protagonismo respecto a los demaacutes minerales (Fig 12 a) de

hecho hasta el antildeo 2018 un 93 de la produccioacuten de oro procediacutea de las cooperativas

y el 7 de las empresas privadas (MMM SENARECOM 2018) Desde una perspectiva

nacional en el periacuteodo 2014-2018 el aporte econoacutemico de la produccioacuten de oro es muy

similar al del zinc e incluso mayor al de la plata (Fig 12 b)

Mientras que a inicios de los antildeos 90 se estimaba una produccioacuten de oro 10000

kg antildeo-1

siendo el sustento de una poblacioacuten aproximada de 100000 personas

(mineros sus familias y otras personas dedicadas a actividades suplementarias)

(Wotruba 1998) en el antildeo 2019 se produjeron 42000 kg de oro generando 42000

fuentes de trabajo directo y maacutes de 250000 empleos indirectos (en las cooperativas)

de hecho solamente la produccioacuten nacional de oro del primer trimestre del antildeo 2020 fue

de 9200 kg por un valor de 460 millones de doacutelares superior en aproximadamente

10 a la produccioacuten del antildeo 2019 en el mismo periodo (MMAyA MMM GIT-OR 2020)

Una cuantificacioacuten aproximada de las actividades mineras distribuidas a nivel

nacional establece que 490 minas de oro corresponden a vetas y al menos 1270 a

depoacutesitos aluviales auriacuteferos (Zenteno 2020)

9

Fig 1 2 a) Valor de produccioacuten de principales minerales de las Cooperativas b) Valor de Produccioacuten de Principales Minerales (En Millones de Doacutelares Americanos) Serie 1980-2018 (Fuente Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia 2019)

132 Tipologiacutea de Yacimientos y Centros Mineros Auriacuteferos en Bolivia

Diversos documentos sobre geologiacutea en Bolivia sentildealan que los tipos de

yacimientos presentes en territorio boliviano son

Yacimientos primarios (vetiformes o vetas) Los minerales de oro junto con

los minerales de ganga o acompantildeantes se presentan habitualmente como relleno de

fracturas o en los planos de falla geoloacutegica Este tipo de mineralizacioacuten se desarrolla por

lo general de manera paralela o diagonal a los planos de estratificacioacuten

En el departamento de La Paz la forma de las vetas tanto en su extensioacuten

longitudinal como vertical es por lo general de tipo lenticular o en rosario las cuales

ocurren principalmente a lo largo de la Cordillera Oriental (Villegas et al 2021)

Yacimientos secundarios (aluviales) Estos yacimientos se originan de la

meteorizacioacuten y erosioacuten de los depoacutesitos primarios de la cordillera generados en

eventos geodinaacutemicos en el terciario y cuaternario se presentan cuando los minerales

a)

b)

10

de oro han sido erosionados transportados y depositados por el curso del agua su

acumulacioacuten forma placeres de oro Los depoacutesitos de placer se extienden por cientos de

kiloacutemetros desde sus nacientes en la cordillera a lo largo de los riacuteos Yani Tipuani

Challana Mapiri Kaka Alto Beni Beni Madre de Dios Madera en depoacutesitos de

paleocanales terrazas llanuras de inundacioacuten cauce actual de riacuteos y otros En

yacimientos secundarios el oro tiene contenidos metaacutelicos entre 02 y 20 - 50 gt

aproximadamente (Hinojosa 2016)

Yacimientos secundarios (fluvio glaciales - morreacutenicos) Ocurre cuando los

minerales de oro han sido erosionados por actividad glaciar y luego transportados y

depositados en la parte baja de los valles o en depresiones topograacuteficas

Yacimientos secundarios (coluviales) Estos yacimientos se presentan cuando

los minerales de oro han sido erosionados y depositados principalmente por accioacuten de

la gravedad en la parte baja o laderas de los altos topograacuteficos (cerros)

En Bolivia existen 1760 yacimientos de oro (que pueden presentar sectores de

alta y baja ley) de los cuales 420 (24) corresponden a yacimientos primarios 1269

(72) son yacimientos secundarios y 71 (4) son mixtos (son mixtos aquellos que en

una misma aacuterea minera puedan coexistir los yacimientos primarios y secundarios)

(Villegas et al 2021)

133 Mineriacutea Auriacutefera en el Departamento de La Paz

La distribucioacuten de los tipos de yacimientos auriacuteferos a nivel nacional muestra

que las predominancias de yacimientos corresponden al departamento de La Paz

seguido en orden de importancia por los departamentos de Santa Cruz Beni Potosiacute y

Pando La figura 13 muestra los diferentes yacimientos y su cuantificacioacuten aproximada

Fig 1 3 Distribucioacuten de Yacimientos Auriacuteferos en el Departamento de

La Paz 2021 (Fuente Villegas et al 2021)

11

En correlacioacuten con los datos del Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia (MMM)

Campanini (2020) sentildeala que el departamento de La Paz es el que lidera la produccioacuten

de oro (701 el 2017 y 41 el 2018) y donde opera el 569 del total de cooperativas

del paiacutes La principal regioacuten auriacutefera del departamento es Yungas que abarca hasta el

norte del altiplano boliviano (inicia en el lago Titicaca hasta el riacuteo Suches y el Aacuterea Natural

de Manejo Integrado Nacional ANMIN - Apolobamba) (Figura 14)

Fig 1 4 Extraccioacuten de oro por departamento 2009-2018 (kg) (Fuente Campanini 2020)

El Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia (2019) confirma que los valores de

exportacioacuten de minerales del departamento de La Paz (donde se encuentra el ANMIN-

Apolobamba) lo posicionan en segundo lugar (despueacutes de Potosiacute) a nivel nacional (Fig

15 a) este departamento tiene al menos 26 distritos mineros de oro y se ha constituido

en el mayor productor auriacutefero del paiacutes llegando a alcanzar una produccioacuten de 2363 t en

el antildeo 2019 (MMM 2020) de hecho los valores de exportacioacuten de oro en eacuteste

departamento son significativamente maacutes elevados que los de otros metales respecto a

otros metales (Fig 15 b)

En el departamento de La Paz la mineriacutea auriacutefera incluye la explotacioacuten de

yacimientos primarios secundarios y mixtos todos ellos con sus propias caracteriacutesticas

y repercusiones ambientales sociales y de salud puacuteblica entre otros

12

Fig 1 5 a) Valor de la exportacioacuten por departamento de Bolivia b) Valor de

la exportacioacuten - departamento La Paz (En Millones de doacutelares Americanos) Serie 2000 - 2018 (Fuente Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia 2019)

134 Mineriacutea Auriacutefera en Aacutereas Protegidas

Varias de las Aacutereas Protegidas nacionales (22 que pertenecen al Sistema

Nacional de Aacutereas Protegidas ndash SNAP) subnacionales (23 departamentales y 78

municipales) e incluso territorios indiacutegenas y originarios que albergan una parte

significativa de la biodiversidad de Bolivia y cuyos principales servicios y funciones eco-

sisteacutemicos son el almacenamiento de carbono y provisioacuten de agua cuentan dentro de

su territorio con actividades de extraccioacuten minera (Fig 16) ademaacutes de concesiones

petroleras expansioacuten de carreteras entre otros (WCS 2020)

Esta problemaacutetica asociada a la actividad auriacutefera en zonas tropicales en

territorio nacional no es reciente la creacioacuten de aacutereas naturales protegidas promovidas

por iniciativas regionales originoacute superposicioacuten de derechos y usos del suelo (MMSD

2002) A esto se suma el hecho de que en Bolivia las actividades mineras dentro de las

aacutereas protegidas no es ilegal sin embargo estas actividades deberiacutean desarrollarse

cumpliendo al menos a) las directrices establecidas en el Plan de Manejo de cada aacuterea

protegida b) la compatibilidad de la actividad minera y su respectiva aacuterea de influencia

con la categorizacioacuten de las zonas dentro del aacuterea protegida (especialmente en las

zonas de proteccioacuten estricta) y c) las medidas de mitigacioacuten de impactos de la actividad

minera sobre la biodiversidad ecosistemas y funciones ambientales de las aacutereas

a)

b)

13

protegidas En muchos casos los aspectos citados no se cumplen por lo que las

actividades mineras representan una amenaza para las aacutereas protegidas y sus

funciones ambientales que fueron la razoacuten de su creacioacuten

Fig 1 6 Actividades Mineras Auriacuteferas en Aacutereas Protegidas del SNAP - Bolivia (Fuente Servicio Nacional de Aacutereas Protegidas - SERNAP y Fundacioacuten Mineriacutea Medio Ambiente e Industria - MEDMIN 2019)

En la uacuteltima deacutecada se han realizado diversos estudios algunos de ellos

orientados especiacuteficamente a la mineriacutea auriacutefera Recientemente en el antildeo 2020 el

diagnoacutestico de impactos y situacioacuten de las actividades mineras en el Corredor de

Conservacioacuten Madidi - Piloacuten Lajas ndash Apolobamba ndash Cotapata (en el que ademaacutes de

Bolivia participan Colombia Peruacute y Ecuador) refleja el estado actual de las actividades

de mineriacutea auriacutefera en esta regioacuten de alta biodiversidad consideradas como Aacutereas

Clave de Biodiversidad (ACB) En este documento se determina que las aacutereas

protegidas de intereacutes nacional Apolobamba Madidi Cotapata y Piloacuten Lajas

14

representan el 49 del aacuterea del corredor (2225435 ha) y tienen 290 operaciones

mineras superpuestas que generan impactos ambientales en el 58 de su superficie

El aacuterea protegida de intereacutes nacional ANMIN-Apolobamba tiene la mayor presencia y

afectacioacuten minera (231 operaciones) seguida del Madidi (41 operaciones) y Cotapata

(18 operaciones) (WCS 2020)

Respecto a los Territorios Indiacutegenas Originarios Campesinos (TIOCs) la TIOC

Marka Cololo - Copacabana ndash Antaquilla (ubicada en Apolobamba) tiene mayor

presencia de actividad minera (30 operaciones) seguida de la TIOC Lecos de Apolo (17

operaciones) La TIOC Trsquosimane Moseteacuten de Piloacuten Lajas por ahora presenta una sola

actividad artesanal estacional estando amenazada por un futuro crecimiento de esta

actividad (WCS 2020)

En lo referente a bosques iacutentegros es importante sentildealar que estos representan

el 44 (2011008 ha) de la superficie del corredor (que incluye a los cuatro paiacuteses) y

la deforestacioacuten ocasionada por la actividad minera corresponde al 3 de eacutesta

Asimismo en el corredor existen 57 especies endeacutemicas 13 especies en peligro y 7

especies en peligro criacutetico de extincioacuten en cuyos haacutebitats existen actividades mineras

lo que implica una amenaza para estas especies (WCS 2020)

Respecto a las cuencas hidrograacuteficas del corredor las actividades mineras

tienen impacto en el 11 de su superficie (492076 ha) las cuencas de los riacuteos Mapiri

Boopi Beni Tuichi Madidi y Coroico presentan mayor actividad y afectacioacuten (WCS

2020

14 EL USO DEL MERCURIO EN BOLIVIA

En Bolivia no se realiza la extraccioacuten primaria de mercurio por lo que el paiacutes se

constituye en importador de mercurio (MMAyAVMABCCGDFPRONACOPS 2017) el

cual se utiliza principalmente en la mineriacutea y cuyo uso estaacute permitido2 En relacioacuten a las

importaciones de mercurio en Bolivia la mayor parte de las importaciones proceden de

Meacutexico (93) estas importaciones representan el 25 de todos los flujos comerciales

mundiales de mercurio y convierte a Bolivia en el segundo mayor importador de

mercurio del mundo (PNUMA 2019 UICN NL 2020) Los datos del 2019 indican que la

mayor parte de las importaciones (maacutes del 90) se registra en el departamento de La

Paz existiendo voluacutemenes pequentildeos de importaciones informales (UICN NL 2020)

Hasta el 2014 las importaciones anuales de mercurio no sobrepasaban las 15 t

reportaacutendose un deacuteficit en las importaciones de mercurio respecto a lo requerido para la

produccioacuten del oro declarado sin embargo en la gestioacuten 2015 las importaciones de

mercurio se incrementaron a 152 t de mercurio siendo doce veces superior respecto a

2 ldquoUso Permitidordquo se refiere al uso de mercurio o de compuestos de mercurio en el marco del Convenio de Minamata incluidos (no de manera restrictiva) los usos que esteacuten en el marco de los artiacuteculos 3 4 5 6 y 7 del Convenio

15

las importaciones del antildeo 2014 este incremento se dio justamente cuando el paiacutes

vecino Peruacute restringioacute el uso y comercializacioacuten de mercurio destinado a la extraccioacuten

de oro en el marco a su ratificacioacuten del Convenio de Minamata (UICN NL 2020)

Fig 1 7 Produccioacuten de Oro e Importacioacuten de Mercurio (en toneladas) Bolivia Serie 2000 - 2018 (Fuente

Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia 2019)

Seguacuten Carrillo (2021) Bolivia importa en promedio 198 t de mercurio antildeo-1

(tomando como fuente a UN Comtrade 2020) ademaacutes asegura que gran parte de este

insumo estaacute destinado a las actividades de tratamiento y beneficio de minerales

auriacuteferos ya que no se conoce de ninguacuten otro sector importante (industrial u otro) en

Bolivia que requiera de mercurio en sus procesos

Al respecto en Bolivia a traveacutes de la Ley Ndeg 759 del 17 de Noviembre de 2015

se ratifica el Convenio de Minamata sobre Mercurio en consecuencia en el marco de

su artiacuteculo 7 y el Anexo C el paiacutes ha asumido compromisos de cumplimiento obligatorio

para disminuir y si es posible eliminar el uso de mercurio en mineriacutea artesanal yo a

pequentildea escala

142 El uso del mercurio en el sector de las cooperativas auriacuteferas

En el proceso de extraccioacuten de oro en Bolivia el uso del mercurio es la praacutectica

maacutes habitual sin embargo en casos maacutes puntuales (grandes empresas) se aplica

tambieacuten la cianuracioacuten La cantidad y forma de uso del mercurio variacutea seguacuten algunos

factores sin duda el tipo de yacimiento seraacute el que defina el proceso de recuperacioacuten

de oro Sin embargo Hinojosa (2016) sentildeala que la caracterizacioacuten quiacutemica

metaluacutergica y mineraloacutegica de la mena (mineral beneficiable) es una operacioacuten previa a

la definicioacuten del tipo de procesamiento y concentracioacuten del oro y deberiacutea realizarse

mejorar el rendimiento de recuperacioacuten de oro

La publicacioacuten ldquoMercurio global oferta comercio y demandardquo del Programa de las

Naciones Unidas para el Medio Ambiente (2017) sentildeala que en Bolivia un 25 del

mercurio consumido en actividades de mineriacutea de pequentildea escala corresponde a

procesos de amalgamacioacuten de concentrados y un 75 a la amalgamacioacuten de mineral

16

entero eacuteste uacuteltimo considerado como un meacutetodo obsoleto teacutecnicamente ineficiente y

ambientalmente no adecuado que se podriacutea estar dando en operaciones de yacimientos

primarios (de veta) ya que las operaciones mineras que procesan minerales aluviales son

las uacutenicas que realizan una concentracioacuten previa antes de la amalgamacioacuten para

recuperar el oro fino (Carrillo 2021) En concordancia con lo sentildealado Villegas et al

(2021) sentildealan que en 2019 el uso de mercurio alcanzoacute a 68 t de las cuales 55 t se

orientariacutean a la mineriacutea filoniana (de vetas) y 13 t se dirigiriacutean a la mineriacutea aluvial

La reciente publicacioacuten ldquoMercurio en la pequentildea mineriacutea en Boliviardquo (2021)

establece la relacioacuten de oro obtenido y mercurio utilizado en las plantas de

concentracioacuten de acuerdo con la tipologiacutea del yacimiento y la granulometriacutea del oro

siendo la proporcioacuten promedio de 15 (mercurio total utilizado desde el inicio hasta el

final del proceso esponja total3 de oro obtenido) para el procesamiento de mineral de

veta mientras que la relacioacuten para mineral aluvial es de 104 (mercurio utilizado en la

parte final del proceso esponja parcial4 de oro obtenido) (Villegas et al 2021)

Asimismo a partir del antildeo 2019 se ha visto un incremento sustancial de las

operaciones mineras debido fundamentalmente al precio alto del oro aspecto que

permite realizar inversiones en maquinaria de mayor capacidad (especialmente en

equipos de conminucioacuten o molienda) este hecho (refirieacutendose a la mecanizacioacuten del

proceso) no siempre puede considerarse positivo auacuten maacutes si los procesos de beneficio

aplicados no son los adecuados y ademaacutes se prescinde de una etapa previa de

fortalecimiento y capacitacioacuten del recurso humano (Carrillo 2021)

143 Concentracioacuten de oro en la mineriacutea auriacutefera filoniana y aluvial

A continuacioacuten se haraacute una descripcioacuten breve de concentracioacuten de oro en la

mineriacutea auriacutefera filoniana y aluvial haciendo una breve diferenciacioacuten entre lo

teacutecnicamente adecuado y las praacutecticas actuales en las cooperativas mineras

1421 Proceso de concentracioacuten de oro procedente de yacimiento primario

Tomando como referencia la publicacioacuten de Hinojosa (2016) acerca de la

concentracioacuten gravimeacutetrica de menas auriacuteferas en el flujograma siguiente (Fig 16) se

muestra las operaciones baacutesicas del proceso oacuteptimo de concentracioacuten de oro

procedente de yacimiento primario

3 Esponja total de oro obtenido es el oro que se logra liberar del mercurio despueacutes del quemado de la amalgama

Este producto total considera la amalgamacioacuten de concentrados y tambieacuten el raspaje en molinos canaletas

amalgamadoras e incluso en bateas 4 Esponja parcial de oro obtenido es el oro que se logra liberar del mercurio despueacutes del quemado de la amalgama El oro obtenido con amalgama es solo una parte del total de oro producido y se refiere uacutenicamente al oro fino amalgamado

17

Fig 1 8 Proceso de concentracioacuten de oro proveniente de yacimiento primario (Fuente Hinojosa 2016)

El proceso de molienda de la mena debe procurar liberar las partiacuteculas de oro (a

traveacutes del molido fino de la mena) y facilitar su separacioacuten para lograr la mayor cantidad

de recuperacioacuten de oro Cada mena tiene sus propias caracteriacutesticas mineraloacutegicas

eacutestas determinan el tipo o grado de conminucioacuten (trituracioacuten yo molienda) adecuado para

la liberacioacuten del oro y su oacuteptima recuperacioacuten En este sentido es necesario realizar

pruebas y estudios previos de la mena para definir el circuito de conminucioacuten adecuado

y ofrecer una alimentacioacuten oacuteptima a las operaciones siguientes como la clasificacioacuten

concentracioacuten amalgamacioacuten hasta la obtencioacuten del oro fiacutesico Al respecto en la

generalidad de las cooperativas auriacuteferas (de yacimientos primarios) estos estudios

previos no son realizados ya que no cuentan con personal teacutecnico que asesore eacuteste y

las demaacutes operaciones del proceso de concentracioacuten de oro por lo que esta operacioacuten

se ajusta a la experiencia y disponibilidad de maquinaria y equipos presentes en la

operacioacuten minera

Es en la operacioacuten de conminucioacuten donde se antildeade el mercurio y donde suele

ocurrir su atomizacioacuten causando peacuterdidas considerables de mercurio en polvo que

tambieacuten es llamado ldquoharina de mercuriordquo

18

En el proceso de amalgamacioacuten el oro se alea con el mercurio (de manera

superficial) En esta fase todo el oro libre y limpio (pe libre de oacutexidos de hierro) se

amalgama pero es muy frecuente que el mineral bruto contenga otros minerales

acompantildeantes yo impurezas que causen problemas en el proceso de amalgamacioacuten

(Hinojosa 2016)

Al igual que en la etapa de conminucioacuten para la amalgamacioacuten deberiacutean

seguirse un paso previo de preparacioacuten en el que se realizan los caacutelculos sobre la

cantidad de mercurio y otros reactivos a utilizarse ademaacutes del tipo de reactor a

emplearse sin embargo en la praacutectica eacuteste paso es omitido y se realiza de manera

empiacuterica basaacutendose en una estimacioacuten volumeacutetrica visual y no por determinacioacuten de

peso no existe una metodologiacutea o protocolo definido que permita un control en la

dosificacioacuten de mercurio mucho menos de registro y seguimiento perioacutedico en el tiempo

(por diacuteamesantildeo o por turno) (Carrillo 2021)

En general la recuperacioacuten de oro en la mineriacutea filoniana (primarias o de vetas)

es baja fundamentalmente por la incipiente o nula planificacioacuten yo operacioacuten teacutecnica

procesos de concentracioacuten (gravimeacutetrica yo por amalgamacioacuten) a esto se suma la

peacuterdida de oro fino y laminar (laminado en la molienda) en los residuos yo colas

Asimismo la operacioacuten simultaacutenea de la molienda y la amalgamacioacuten provoca peacuterdidas

de diminutas partiacuteculas de oro contenidas en la harina de mercurio o en los floacuteculos de

amalgama cuyo menor peso especiacutefico y mayor superficie provoca su arrastre hacia las

colas o residuos (Wotruba 1998)

1422 Proceso de concentracioacuten de oro procedente de yacimiento secundario

La mineriacutea aluvial (placeres auriacuteferos) generalmente tienen un bajo contenido de

oro libre por lo que su explotacioacuten se extiende a mayor escala ademaacutes de la necesidad

de procesos adecuados con alta eficiencia de recuperacioacuten de oro (Hinojosa 2016)

19

Fig 1 9 Proceso de concentracioacuten de oro proveniente de yacimiento primario (Fuente Hinojosa 2016)

El tipo de yacimiento define el meacutetodo de explotacioacuten pudiendo ser eacutestos a cielo

abierto y mecanizado en plataformas y terrazas o subterraacuteneo y semi-mecanizado en

cauces antiguos estos meacutetodos se diferencian fundamentalmente por las capacidades

de tratamiento (mayor capacidad en plataformas y terrazas ocurre lo contrario en

cauces antiguos) sin embargo el sistema de recuperacioacuten de oro es el mismo y

consiste en dos etapas lavado y clasificacioacuten y concentracioacuten en canaleta en este

uacuteltimo paso se utiliza el mercurio para amalgamar el oro fino retenido y finalmente

proceder a la quema eliminando el mercurio (vapor) y dejar el oro libre (Fig 17)

15 POLIacuteTICA MINERA EN BOLIVIA

En Bolivia desde el antildeo 2006 se promovieron cambios estructurales en el sector

minero estos fueron incluidos en el Plan de Desarrollo Econoacutemico y posteriormente

fueron consignados en la Constitucioacuten Poliacutetica del Estado (CPE) aprobada el antildeo 2009

donde se marcan los lineamientos para el desarrollo y ejercicio de la actividad minera

20

Antes de eacutesta coyuntura la participacioacuten estatal en el sector productivo minero era

discreta debido fundamentalmente a la exportacioacuten de materia prima basada en

minerales tradicionales estantildeo plomo plata y zinc sin embargo la nueva CPE define

al Estado como actor productivo protagoacutenico administrador de los recursos

mineraloacutegicos y responsable del control y fiscalizacioacuten de la actividad minera

151 Constitucioacuten Poliacutetica del Estado

La CPE en su acaacutepite relativo a Recursos Naturales fundamentalmente

establece que estos son de propiedad y dominio directo indivisible e imprescriptible del

pueblo boliviano y corresponde al Estado su administracioacuten ademaacutes en el acaacutepite de

Mineriacutea y Metalurgia entre otros aspectos se establece la responsabilidad del Estado

sobre las riquezas mineraloacutegicas en territorio boliviano reconociendo como actores

productivos mineros al Estado a la empresas privadas y a las cooperativas debiendo

eacutestos uacuteltimos que ser fortalecidos por el Estado

152 Plan Nacional de Desarrollo Econoacutemico y Social ndash PDES

El Plan de Desarrollo Econoacutemico y Social ndash PDES de Bolivia (2016 ndash 2020) con

una perspectiva de transformacioacuten productiva establece como sectores estrateacutegicos

generadores de excedentes a los sectores hidrocarburos mineriacutea y metalurgia

electricidad y recursos ambientales Especiacuteficamente se identifica a los sectores de

hidrocarburos y mineriacutea como columnas esenciales en la economiacutea del paiacutes asimismo

en el marco de la gestioacuten de los sistemas de vida establece entre otros el Sistema

Plurinacional de Aacutereas Protegidas (Ministerio de Planificacioacuten del Desarrollo 2016)

153 Plan Sectorial de Desarrollo Integral Minero Metaluacutergico

El Plan Sectorial de Desarrollo Integral Minero Metaluacutergico 2016 ndash 2020 define

al estado como actor fundamental del desarrollo del sector a traveacutes del Ministerio de

Mineriacutea y Metalurgia Este plan consigna objetivos estrateacutegicos dentro los cuales se

pueden citar la ampliacioacuten de reservas mineras en territorio nacional generacioacuten de

nuevos proyectos mineros promocioacuten de inversiones mejora de la productividad y

eficiencia de la produccioacuten asiacute como de su industrializacioacuten y diversificacioacuten

formalizacioacuten de operadores y control de la comercializacioacuten entre otros Sin embargo

el abordaje de los impactos ambientales provocados por la mineriacutea su gestioacuten

prevencioacuten mitigacioacuten su impacto en aacutereas protegidas forestales en el recurso agua

entre otros estaacuten siendo considerados de manera poco profunda

El Plan Sectorial Minero Metaluacutergico 2009 - 2015 incluyo dentro de sus poliacuteticas

el fortalecimiento de la mineriacutea a pequentildea escala y cooperativas mineras por lo que se

implementoacute acciones de fomento e incentivo en el aacutembito impositivo regalitario de

financiamiento y asistencia teacutecnica principalmente al sector cooperativo minero que

impulsoacute su crecimiento principalmente en la actividad auriacutefera (WCS 2020) En eacuteste

sentido seguacuten un estudio del CEDIB en la gestioacuten 2008 se teniacutean 404 Cooperativas

21

con derechos mineros a nivel nacional actualmente seguacuten datos del Viceministerio de

Cooperativas Mineras al 2019 existiriacutean 2077 cooperativas mineras de las cuales

alrededor del 70 son cooperativas del sector auriacutefero

154 Convenio de Minamata

El Convenio de Minamata que surge a raiacutez de la contaminacioacuten ocurrida en

Minamata (Japoacuten) entra en vigor el 16 de agosto de 2017 Su primera segunda y

tercera Conferencia de las Partes fueron celebradas en el 2017 2018 y 2019

respectivamente en todas ellas Bolivia tuvo una participacioacuten activa

El Convenio de Minamata conjuntamente con los Convenios de Basilea

Estocolmo y Rotterdam establece lineamientos mundiales sobre la gestioacuten racional de

los productos quiacutemicos y los desechos peligrosos En Bolivia a traveacutes de la Ley Ndeg 759

del 17 de Noviembre de 2015 se ratifica el Convenio de Minamata sobre Mercurio de

conformidad con la Constitucioacuten Poliacutetica del Estado la Ley Ndeg 401 de Celebracioacuten de

Tratados y del Decreto Supremo Ndeg 2476 El Punto Focal del Convenio de Minamata

en Bolivia es el Viceministro de Medio Ambiente Biodiversidad Cambios Climaacuteticos y

de Gestioacuten y Desarrollo Forestal con su instancia de coordinacioacuten operativa del

Convenio el Programa Nacional de Contaminantes Orgaacutenicos Persistentes

(PRONACOPs) ambos dependientes del Ministerio de Medio Ambiente y Agua

El Convenio en su artiacuteculo 2 establece de ldquouso permitidordquo el mercurio o

compuestos del mercurio en la mineriacutea auriacutefera artesanal y en pequentildea escala en este

mismo marco el artiacuteculo 7 establece que cualquier Estado en cuyo territorio exista

mineriacutea y procesamiento auriacutefero artesanal y en pequentildea escala (sin importar su

magnitud) asume la obligacioacuten de establecer y poner en marcha medidas para reducir y

si es posible eliminar la utilizacioacuten de mercurio y compuestos del mercurio asiacute como las

emisiones y liberaciones de este elemento metaacutelico al medio ambiente

16 PROBLEMAacuteTICA AMBIENTAL ASOCIADA A LA MINERIacuteA AURIacuteFERA

Aunque actualmente las actividades mineras de la pequentildea mineriacutea auriacutefera

presentan efectos ambientales colaterales la problemaacutetica ambiental del sector auriacutefero

viene desde la eacutepoca de la colonizacioacuten Al respecto Nriagu (1994) sentildeala que en

promedio la peacuterdida anual de mercurio durante la colonia espantildeola fue de 612 t antildeo-1

(rango de 292 a 1085 t antildeo-1

) entre 1580 y 1900 El acumulado de peacuterdidas de mercurio

al medio ambiente debido a la produccioacuten de metales preciosos en ldquolas Ameacutericasrdquo fue

de 257400 t con 196000 t dispersas en Ameacuterica del Sur y Central y 61380 t en los

Estados Unidos Se estima que aproximadamente el 60 - 65 del mercurio perdido fue

liberado a la atmoacutesfera lo que sugiere que las minas de oro y la plata eran una fuente

de contaminacioacuten atmosfeacuterica de mercurio (Nriagu 1994) El reciclaje permanente de

esta gran masa de mercurio puede ser en parte responsable de los flujos elevados de

22

mercurio en muchas partes del Norte y Sur Ameacuterica y los niveles de referencia5 altos de

mercurio a nivel mundial

Aunque actualmente el uso del mercurio es incipiente respecto a la eacutepoca de la

colonizacioacuten los efectos ambientales negativos de la pequentildea mineriacutea en general tiene

muchas causas relacionadas entre siacute entre las principales estaacuten el casi nulo

asesoramiento teacutecnico en las diferentes operaciones de extraccioacuten del oro (desde la

explotacioacuten de los yacimientos hasta la concentracioacuten del metal) las deficientes

condiciones teacutecnicas (tecnologiacutea y equipamiento) de la pequentildea mineriacutea el incipiente

control ambiental de las entidades reguladoras y el desconocimiento de los criterios

ambientales por parte de los mineros

En general en los sistemas de flujo abierto de molienda - amalgamacioacuten existe

una perdida entre 5 y 10 kg de mercurio por kg de oro (Wotruba 1998) estas peacuterdidas

son mayores a las causadas por la quema de amalgama a la intemperie seguacuten Wotruba

(1998) se vaporan de 05 a 1 kg de mercurio por kg de oro la mayor proporcioacuten de este

vapor de mercurio re-condensa y se precipita en los alrededores de los sitios de quema

Al respecto Maurice-Bourgoin (2000) sentildeala que la contaminacioacuten de mercurio podriacutea

extenderse hasta alrededor de 50 km de la zona de emisioacuten

Las emisiones de mercurio vapor (por la quema de la amalgama) ademaacutes de

generar impactos al medio ambiente tambieacuten pueden provocar problemas de salud

ocupacional debido a que los mineros que no tienen la proteccioacuten respiratoria

adecuada inhalan directamente el vapor de mercurio pudiendo llegar a intoxicaciones

aguas y croacutenicas Algunas investigaciones en el aacuterea de salud han reportado altos

contenidos de mercurio en la orina de los mineros y sus familias (Betancourt 1994) sus

difiacuteciles condiciones de vida dificultan la relacioacuten especiacutefica del uso de mercurio y sus

efectos en la salud

Asiacute mismo cada tipo de explotacioacuten auriacutefera conlleva impactos ambientales

propios en el caso de la mineriacutea aluvial ademaacutes de la contaminacioacuten por el mercurio

existen otros impactos ambientales que son de consideracioacuten como colmatacioacuten de

fuentes superficiales de agua por la deficiente gestioacuten del material y residuos

desechados alteracioacuten de la dinaacutemica de los riacuteos por la ocupacioacuten y desviacioacuten de

cauces afectacioacuten a los lechos de los riacuteos modificacioacuten de la calidad del agua por el

aporte de sedimentos desechos orgaacutenicos y quiacutemicos (tal es el caso del Riacuteo Suacutechez

que sirve de frontera entre Peruacute y Bolivia en su nacimiento y discurre por el ANIMN-

Apolobamba) asiacute mismo se destruye o dificulta la interaccioacuten entre aguas superficiales

y subterraacuteneas (Campanini Campos Jimeacutenez 2019)

5 El nivel de referencia o nivel geneacuterico de referencia se define como la concentracioacuten de una sustancia

contaminante en el suelo que no conlleva un riesgo superior al maacuteximo aceptable para la salud humana o los ecosistemas

23

En el caso de la mineriacutea filoniana las colas o residuos generalmente son

vertidos en aacutereas circundantes a la planta de procesamiento en muchos casos sin

ninguacuten tipo de contencioacuten oacute sistemas de almacenamiento (balsas diques sacos u

otros) oacute son vertidas directamente a riacuteos proacuteximos asimismo estas colas oacute residuos

ricos en sulfuros son dispersados a los alrededores a traveacutes del viento y del traacutensito

humano depositaacutendose en los suelos la vegetacioacuten y cuerpos de agua La lodificacioacuten

de los riacuteos causa una afectacioacuten directa a la fauna acuaacutetica y su consiguiente

disminucioacuten llegando incluso a causar confrontaciones sociales con poblaciones que

viven aguas abajo que comercializan y consumen peces del riacuteo (Wotruba 1998

MEDMIN 2009) Asimismo la emisioacuten de sulfuros hacia cuerpos de agua circundantes

(riachuelos arroyos otros) yo su almacenamiento inadecuado por oxidacioacuten genera

aacutecido sulfuacuterico y hierro en solucioacuten disminuyendo el pH por lo que se genera

condiciones para la lixiviacioacuten de otros metales pesados y metaloides (Fe As Sb Zn

Cd etc) (Wotruba 1998 Miller y Villarroel 2011) El tipo magnitud y el alcance de la

contaminacioacuten por metales asiacute como los efectos potenciales sobre la salud humana

variacutean de riacuteo a riacuteo pero difieren significativamente entre los riacuteos de diferentes pisos

ecoloacutegicos (Miller y Villarroel 2011)

17 JUSTIFICACIOacuteN Y OBJETIVO

171 Justificacioacuten

Habiendo descrito la repercusioacuten econoacutemica social y ambiental de la mineriacutea

auriacutefera se considera imprescindible conocer con mayor profundidad el grado de

contaminacioacuten del capital natural originado por las actividades mineras auriacuteferas

filonianas (de yacimientos primarios) que como se ha podido advertir a lo largo de eacuteste

capiacutetulo es una de las maacutes contaminantes en teacuterminos de aporte de metales pesados

(como el mercurio) al ambiente maacutes auacuten en un espacio protegido especialmente

significativo en Bolivia por su diversidad de ecosistemas (glacial altoandino punentildeo y

bofedal) que ademaacutes por su diversidad bioloacutegica y eco-sisteacutemica de Bolivia es

catalogada como una de las aacutereas naturales maacutes importantes Los resultados del

presente estudio permitiraacuten identificar los posibles impactos y los riesgos potenciales

tanto para la biota como para el recurso suelo De esta manera se dispondraacute de la

informacioacuten necesaria para establecer lineamientos para la reduccioacuten de los mismos y

que mejoren las condiciones de vida de los habitantes de ANMIN-Apolobamba y las de

aquellas poblaciones que aunque no se localizan en el interior del Aacuterea Protegida pero

que dependen del agua procedente de los riacuteos que nacen y atraviesan eacutesta aacuterea asiacute

como de la biodiversidad de este enclave singular esencial para la supervivencia de

estas comunidades

24

Los resultados obtenidos seraacuten transferidos a los organismos gubernamentales

competentes en materia medioambiental y de mineriacutea asiacute como al Servicio Nacional de

Aacutereas Protegidas (SERNAP)

172 Objetivos

El objetivo principal del trabajo es determinar los impactos ambientales de la

mineriacutea auriacutefera filoniana a pequentildea escala sobre medios bioacuteticos y abioacuteticos en

ANMIN-Apolobamba (Bolivia) y sus posibles consecuencias para la poblacioacuten

Este objetivo principal se divide en los siguientes objetivos especiacuteficos

- Analizar el grado de contaminacioacuten de los medios bioacuteticos y abioacuteticos (suelo

agua vegetacioacuten y otros relacionados) por los principales metales pesados

asociados a la actividad minera tales como cobre (Cu) cadmio (Cd) zinc (Zn)

plomo (Pb) tanto en sus formas totales solubles y biodisponibles en

cooperativas mineras representativas de la mineriacutea auriacutefera filoniana

- Estudiar la variacioacuten de los contenidos de mercurio (Hg) en suelos vegetacioacuten

residuos y sedimentos derivados de la actividad minera auriacutefera filoniana

- Determinar los contenidos de arseacutenico (As) y su especiacioacuten en el suelo y en la

rizoacutesfera

- Caracterizar la vegetacioacuten predominante en las zonas de estudio

- Estudiar la interrelacioacuten entre el sistema suelo-vegetacioacuten en cuanto a la

distribucioacuten y transmisioacuten de los contenidos de Hg y su posible incorporacioacuten a la

cadena troacutefica

- Evaluar los riesgos asociados y sugerir algunas acciones para minimizarlos

25

II DESCRIPCIOacuteN DE LA ZONA DE ESTUDIO

21 SITUACIOacuteN GEOGRAacuteFICA POBLACIOacuteN Y CLIMA

Las zonas de estudio se encuentran en el interior d

el Aacuterea Natural de Manejo Integrado Nacional Apolobamba (ANMIN-

Apolobamba) que se halla ubicada al oeste del Departamento de La Paz abarcando las

provincias Bautista Saavedra y Franz Tamayo El ANMIN ndash Apolobamba se creoacute en 1972

(como Reserva Nacional de Fauna Ulla Ulla con una superficie original de 240000 ha)

con el fin de brindar proteccioacuten a la vicuntildea (Vicugna vicugna) y los ecosistemas

altoandinos que existen en la zona en el antildeo 2000 se ampliacutea su superficie a 4837438

ha (abarcando la vertiente oriental de la Cordillera creando condiciones territoriales

suficientes para establecer una zona de proteccioacuten estricta) re - categorizaacutendola como

Aacuterea Natural de Manejo Integrado Nacional

Los municipios involucrados en el ANMIN-Apolobamba son Pelechuco Curva

Charazani y Mapiri que se extiende desde la regioacuten cordillerana de Apolobamba hasta

la regioacuten montantildeosa huacutemeda de la ceja de monte y al oeste hace frontera con Peruacute

(SERNAP 2016) El rango altitudinal oscila entre 800 - 6200 msnm involucrando una

zona alta o altiplaacutenica una zona intermedia de valles interandinos y una zona baja o de

yungas huacutemedos (SERNAP 2016) Sus liacutemites son 68ordm 30 - 69ordm 20 longitud oeste y

14ordm 40 - 15ordm 10 latitud sur

El ANMIN- Apolobamba es una de las aacutereas protegidas nacionales con mayor

nuacutemero de comunidades de poblacioacuten originaria que habita en su espacio en los

cuatro municipios hay unas 111 comunidades y una poblacioacuten total aproximada de

26437 habitantes de acuerdo a los datos registrados por el Censo 2012 (SERNAP

2016)

26

Fig 2 1 Localizacioacuten geograacutefica de ANMIN-Apolobamba (Fuente Elaboracioacuten con base a datos de SERNAP 2006)

22 CLIMATOLOGIacuteA

La regioacuten alto andina del ANMIN-Apolobamba pertenece a una zona de

transicioacuten entre el clima huacutemedo tropical y el seco de alta montantildea Las variaciones

climatoloacutegicas en las diferentes regiones del aacuterea protegida estaacuten determinadas

principalmente por las caracteriacutesticas morfoloacutegicas de la estructura fiacutesica de la Cordillera

Oriental (SERNAP 2006)

Las temperaturas miacutenimas en la zona alta (pej Ulla Ulla) en los meses de abril

a noviembre generalmente estaacuten por debajo de 0 degC mientras que las temperaturas

maacuteximas se registran en el periacuteodo de verano con valores superiacuteores a los 11 degC

(SERNAP 2016) En los valles interandinos (pej Pelechuco) las temperaturas

maacuteximas se encuentran entre los 12 - 14 degC mientras que las temperaturas miacutenimas

llegan se encuentran entre 0 - 5 degC En la regioacuten de los Yungas bajos (informacioacuten

tomada de la estacioacuten de Tipuani ubicada en las proximidades del ANMIN ndash

Apolobamba) las temperaturas maacuteximas bordean los 30 degC mientras que las

temperaturas miacutenimas estaacuten entre los 24 ndash 25 Cdeg (SERNAP 2016)

Las precipitaciones en la regioacuten de Ulla Ulla inician en los meses de septiembre

a noviembre no superan los 40 mm por mes incrementaacutendose en el mes de diciembre

hasta los 80 mm En los valles huacutemedos las precipitaciones inician en el mes de

agosto incrementaacutendose hasta alcanzar los 130 mm en el mes de enero En las

regiones bajas las precipitaciones se inician en abril con cerca de 50 mm por mes

incrementaacutendose hasta llegar a su maacuteximo valor que bordea los 80 mm entre los meses

de diciembre y enero La temporalidad de las precipitaciones en el ANMIN ndash

Apolobamba coincide con las del paiacutes mismos que estaacuten supeditados al

comportamiento estacional de la zona de convergencia Inter tropical

27

El comportamiento de los vientos estaacuten directamente relacionados de las

caracteriacutesticas orograacuteficas en general los vientos maacutes fuertes se producen

generalmente entre los meses de julio y noviembre

23 FISIOGRAFIacuteA GEOLOGIacuteA GEOMORFOLOGIacuteA E HIDROGRAFIacuteA

231 Fisiografiacutea

El ANMIN ndash Apolobamba tiene diversas aacutereas fisiograacuteficas asciende desde los

1000 m de altitud por la comunidad Pauje Yuyo sub troacutepico Puli hasta sobrepasar la

altitud de 5400 m en la Cordillera de Akamani cerca de la comunidad Cantildeizaya y

Callinsani Debido a efectos de glaciaciones se producen en el aacuterea procesos de

degradacioacuten y meteorizacioacuten de rocas y la erosioacuten y arrastre de material a las partes

bajas (SERNAP 2016)

En el Plan de Manejo del ANMIN ndash Apolobamba (2016 ndash 2025) se sentildeala que

existe la predominancia de dos extremidades montantildeosas de la red de cordilleras de

Apolobamba (Cordilleras de Callinsani y Akamani) que se unen en el sector del abra de

Pumasani a partir de ella se extiende la planicie de Ulla Ulla hasta el liacutemite con Peruacute

atraviesa esta planicie el riacuteo Suches (que nace en el lago Suches) y se consitituye en

liacutemite natural entre Bolivia y Peruacute desembocando en el Lago Titicaca Asimismo de los

deshielos de la Cordillera de Apolobamba terminan formando parte de los riacuteos de

Curva Caalaya Charazani y Chullina desembocando en el riacuteo Mapiri (cuenca

Amazoacutenica)

En la regioacuten y en el aacuterea del ANMIN Apolobamba se identifican cuatro grandes

regiones fisiograacuteficas Llanura Aluvial Lacustre Pie de Monte Andino Zona Andina y la

Zona Sub Andina (Fig 22)

Fig 2 2 Fisiografiacutea del ANMIN-Apolobamba (Fuente SERNAP 2016)

28

232 Geologiacutea

El Plan de Manejo del ANMIN ndash Apolobamba (2016 ndash 2025) cita el estudio

realizado por Ramiacuterez y Teraacuten (2002) acerca de las caracteriacutesticas geoloacutegicas y mineras

de la ordillera de Apolobamba sentildealando que eacutesta cordillera presenta rocas

paleozoicas no diferenciadas mientras que en el flanco occidental de la cordillera y en

el sector de Charazani afloran rocas devoacutenicas no diferenciadas en unidades ademaacutes

en el altiplano norte presenta depoacutesitos glaciales y fluvioglaciales cenozoicos en el

piedemonte andino Asimismo sentildeala que en la cordillera de Apolobamba la secuencia

sedimentaria se inicia con pelitas gris oscuras metamorfizadas depositadas en

plataforma profunda de la formacioacuten Capinota la sedimentacioacuten continuacutea con una

alternancia de pizarras metalimolitas gris oscuras y bancos de areniscas grises de

plataforma somera de la formacioacuten Coroico En transicioacuten la secuencia de areniscas gris

claras de plataforma proximal posteriormente se registra un episodio de subsidencia

evidenciado por limolitas grises esquistosas alternado con bancos de arenisca de la

formacioacuten Amutara En el aacuterea de Charazani y en el piedemonte altiplaacutenico floran rocas

del ciclo cordillerano caracterizado por pizarras limolitas y areniscas probablemente de

edad devoacutenica (Fig 23) Seguacuten cita Muntildeoacutez (2009) estas formaciones se caracterizan

por presentar un relieve muy alto tipo cordillerano de aspecto muy irregular con cimas

agudas como efecto de la accioacuten de los procesos glaciales

Catari y Fernaacutendez (2003) mencionan la presencia de depoacutesitos aluviales al

oeste del aacuterea depoacutesitos de abanico aluvial en la parte central junto con depoacutesitos

glaciaacutericos y rocas con cubierta cuaternaria al noreste aparecen areniscas lutiacuteticas del

Paleozoico y al sureste rocas iacutegneas

Fig 2 3 Mapa Geoloacutegico del ANMIN-Apolobamba (Fuente Campo 2003)

29

233 Geomorfologiacutea

Son los relieves cordilleranos los que destacan en la geomorfologiacutea de esta

aacuterea con pronunciadas diferencias de nivel y fuertes pendientes Como se muestra en

la Fig 24 las mayores altitudes del aacuterea se localizan en la parte noroeste llegando

hasta la zona central de ANMIN - Apolobamba alcanzando altitudes que superan los

5000 msnm Hacia el este las pendientes se suavizan hasta alcanzar niveles por

debajo de 1000 m de altitud no obstante la mayor parte del territorio se encuentra por

encima de una cota de 2500 m (Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

Fig 2 4 Mapa fiacutesico de ANMIN-Apolobamba (msnm) (Fuente SERNAP 2006)

El ANMIN-Apolobamba estaacute comprendido en el extremo noroeste de la Cordillera

Oriental y el Altiplano Norte Los afloramientos estaacuten constituidos por sedimentitas

paleozoicas en la cordillera y depoacutesitos glaciales y fluvioglaciales cenozoicos en el

piedemonte altiplaacutenico y terrazas aluviales que afloran en los flancos altos del valle del

Riacuteo Camata (Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

234 Hidrografiacutea

En el ANMIN - Apolobamba se distinguen claramente tres cuencas la del Riacuteo

Suches Mapiri y Tuichi en las que se producen una fuerte influencia orograacutefica que

como se conoce en toda la regioacuten andina el relieve muy complejo desde la cumbres

nevadas hasta los valles huacutemedos y secos ejerce decisivamente sobre los patrones de

circulacioacuten del viento la radiacioacuten solar y en particular en la precipitacioacuten que espacios

reducidos (SERNAP 2006)

La cuenca del riacuteo Suches estaacute ubicada en la parte occidental del ANMIN-

Apolobamba (en la frontera con la Repuacuteblica de Peruacute) tiene sus nacientes del deshielo

de los nevados altoandinos en la Cordillera Oriental que posteriormente originan

30

lagunas importantes como Suches Cololo Nube y Kellu cuyo desaguumle originan

bofedales extensos en las planicies de Ulla Ulla (aprovechados para el pastoreo de

ganado cameacutelido) y su confluencia forma el riacuteo Suches (nace en la laguna Suches

desembocando en el Lago Titicaca) Esta cuenca estaacute conformada por varias micro-

cuencas (SERNAP 2016)

La cuenca del riacuteo Mapiri se encuentra en la parte andina de la cuenca del Riacuteo

Beni y sus afluentes o tributariacuteos que se originan en la Cordillera de Apolobamba los

principales riacuteos en esta cuenca son el riacuteo Charazani que al unirse con el riacuteo Sayhuani

conforman el riacuteo Camata que es el liacutemite inferior o sur del ANMIN-Apolobamba La

cuenca del riacuteo Mapiri estaacute conformada por dos sub-cuencas la del riacuteo Camata (que en

su curso inicial se denomina Sayhuani hasta su unioacuten con el riacuteo Charazani) y la sub-

cuenca del riacuteo Yuyo que constituye el liacutemite oriental del ANMIN-Apolobamba hasta su

concurrencia con el riacuteo Ateacuten (SERNAP 2016)

El riacuteo Tuichi pertenece a la cuenca alta del riacuteo Beni y estaacute conformada por tres

tributarios importantes el riacuteo Pelechuco el Hilo Hilo y el riacuteo Sunchulli que confluyen

fuera de los liacutemites del ANMIN para conformar el riacuteo Amantala (SERNAP 2016)

La Fig 25 muestra los riacuteos maacutes importantes las cuencas del ANMIN -

Apolobamba

Fig 2 5 Mapa hidroloacutegico de ANMIN-Apolobamba (Fuente SERNAP 2006)

Seguacuten SERNAP (2016) el balance hiacutedrico del ANMIN Apolobamba muestra

un estado deficitario en varios meses del antildeo si solo se consideran los aportes

31

pluviales de agua siendo mayor el deacuteficit en los valles y yungas de la sub-cuenca

del riacuteo Caama respecto a las zonas altas y al valle de Pelechuco que presentan

mayor humedad debido especialmente a la influencia de los glaciales de

Apolobamba

24 EDAFOLOGIacuteA

Para la descripcioacuten de suelos los Planes de Manejo del ANMIN ndash Apolobamba

del antildeo 2006 y del periacuteodo 2016 ndash 2025 hacen referencia al Plan de Manejo de la

Reserva Nacional de Fauna Ulla Ulla realizado por Amurriacuteo y Salcedo en 1997 el cual

se constituye en el principal estudio acerca de los suelos de la zona Este estudio

sentildeala que el desarrollo de los suelos de la vertiente occidental es el resultado de los

procesos de deposicioacuten fluvioglaciar que han determinado geoformas caracteriacutesticas

como las llanuras fluvioglaciares abanicos y conos de transicioacuten asiacute como depoacutesitos de

transicioacuten encauzados de valle Por otro lado la vertiente oriental los procesos de

coluviacioacuten cumplen un rol importante en los tipos de suelos establecieacutendose

asociaciones de suelos delgados en las cimas de las colinas de mediana profundidad a

lo largo de las laderas y profundos en la depresioacuten de los valles en eacutestas uacuteltimas es

frecuente encontrar terrazas de origen aluvial donde el material constitutivo se mezcla

con el material de deposicioacuten coluvial

En ambas vertientes y donde las condiciones lo permiten se tienen suelos

orgaacutenicos (bofedales) que se encuentran en mayor proporcioacuten en la vertiente

occidental Amurriacuteo y Salcedo (1997) clasifican y describen los suelos de acuerdo a su

vertiente Occidental y Oriental

241 Suelos de la Vertiente Occidental

a) Orgaacutenicos (bofedales)

Son suelos que se han desarrollado sobre sedimentos fluvio-lacustres se

encuentran en las regiones maacutes planas y deprimidas situacioacuten que ha favorecido el

proceso de sedimentacioacuten y la inmovilizacioacuten o circulacioacuten lenta del agua que antildeadidas

a las bajas temperaturas hacen que el proceso de descomposicioacuten de materia orgaacutenica

sea muy lento resultando en una acumulacioacuten de suelos orgaacutenicos profundos

b) De origen Fluvio - glacial

Estos suelos se han desarrollado a partir de deposiciones de materiales

arrastrados por riacuteos provenientes del deshielo de los glaciares Los suelos incluidos en

esta unidad se encuentran sobre las llanuras fluvioglaciares (suelos superficiales y

medios suelos huacutemedos que los correspondientes a las pampas) los abanicos (suelos

pedregosos que corresponden a las pampas secas) y conos de transicioacuten

32

c) Sobre Morrenas

Son suelos pedregosos profundos y de textura franco-limosa La presencia de

grava a lo largo de todo el solum permite un adecuado drenaje Debido a la actividad

glacial maacutes reciente en esta unidad se presentan pendientes abruptas y ondulaciones

en superficie y se incluyen los lagos altoandinos cuya formacioacuten se debe tambieacuten a

procesos glaciales En las planicies en torno a los lagos se han desarrollado suelos

medianos a profundos la mayoriacutea presenta piedras y pedregones en superficie En las

laderas se encuentran suelos esqueleacuteticos que se asocian a afloramientos rocosos

debido a la gravedad el material maacutes fino se deposita en las zonas maacutes bajas En estos

suelos donde la erosioacuten es moderada y laminar se desarrollan pastizales bajos que son

utilizados para el pastoreo de cameacutelidos

d) Sobre Material Calcaacutereo

Estos suelos fueron ubicados en la ladera del cerro Hichocollo sin embargo

seguacuten los Planes de Manejo los mismos autores (Amurriacuteo y Salcedo 1997)

recomiendan realizar un muestreo maacutes intensivo para su cuantificacioacuten

e) Del Altoandino

Por las condiciones climaacuteticas extremas la formacioacuten es imposibilitada en esta

regioacuten se limita a una disgregacioacuten fiacutesica y acumulacioacuten de material fino en lugares

protegidos donde se desarrolla vegetacioacuten adaptada a estas condiciones

242 Suelos de la Vertiente Oriental

a) Del Altoandino

Estos suelos tienen las mismas caracteriacutesticas que los de la vertiente occidental

en esta zona existe predominio de roca desnuda y se evidencia la presencia de

bofedales en zonas deprimidas

b) De los Pastizales Paraacutemicos Huacutemedos

El relieve de esta zona es accidentado y presenta valles cerrados y muy

disectados por la influencia de la actividad glacial Debido a la topografiacutea montantildeosa en

las laderas y en sitios protegidos se han formado suelos de profundidad media sobre un

material parental pizarroso estaacuten presentes los afloramientos rocosos En cuanto a su

reacutegimen de humedad estos suelos pertenecen al orden de los Entisoles

c) Del Bosque de Ceja de Montantildea

Los suelos que se encuentran bajo la faja boscosa ubicada a mayor altitud

denominada Ceja de Montantildea prrsentan dos horizontes orgaacutenicos en superficie cuyos

contenidos en materia orgaacutenica y nitroacutegeno son altos

33

d) De los Matorrales Xerofiacuteticos ndash Valles Secos

Estos suelos se encuentran en el extremo sud-oeste del ANMIN Apolobamba en

la zona correspondiente al pueblo de Charazani sobre material del carboniacutefero

constituido por areniscas amarillo claras cuarcitas y lutitas bajo un paisaje montantildeoso

modelado tambieacuten por procesos criacuteogeacutenicos y con una vegetacioacuten xerofiacutetica se han

desarrollado suelos moderadamente profundos Presentan texturas arenosas que

sumada a la alta pendiente dan lugar a suelos secos debido a su elevado drenaje tanto

interno como externo aspecto evidentemente asociado al tipo de vegetacioacuten Los

contenidos de materia orgaacutenica y nitroacutegeno son moderados

e) Sobre Material Volcaacutenico Aacutecido

Estos suelos tienen la afluencia de rocas volcaacutenicas aacutecidas ubicados en los

alrededores del pueblo de Calaya en una zona escarpada de uso agriacutecola De

profundidad moderada presenta reaccioacuten fuertemente aacutecida en superficie y media en

profundidad La reaccioacuten aacutecida es atribuible a dos factores principales los altos

contenidos de materia orgaacutenica y a la acidez del material parental

f) De Terrazas Aacutecidas

Estos suelos se encuentran en pequentildeas zonas que se ubican en las maacutergenes

de los riacuteos Pelechuco (con moderada profundidad estructura granular y textura franca

con buena fertilidad fiacutesica) Queara (profundidad moderada estructura migajosa

mediana en superficie y suelta en profundidad de textura limo arenoso en superficie

arenoso en profundidad son utilizadas intensivamente con fines agriacutecolas debido a la

fertilidad inherente a su origen) y Charazani

g) Del Bosque Yunguentildeo

Estos suelos se han desarrollado sobre material de pizarras casi en su totalidad

existiendo en partes rocas graniacuteticas y cuarcitas de color gris a marroacuten Los suelos son

francos con abundantes materia orgaacutenica de color cafeacute muy oscuro en huacutemedo

moderadamente profundos

Seguacuten el estudio de Amurrio y Salcedo (1997) y Plan de Manejo de aacuterea los

suelos de ANMIN - Apolobamba (Fig 26) principalmente pertenecen a los Oacuterdenes

Entisoles Inceptisoles Mollisoles Histosoles y Ultisoles (USDA 2014)

Los entisoles son suelos que muestran poca evidencia de desarrollo de

horizontes pedogeacutenicos estaacuten en aacutereas de materiales parentales depositados

recientemente o en aacutereas donde la de erosioacuten o deposicioacuten son maacutes raacutepidas que la tasa

de desarrollo del suelo como dunas pendientes pronunciadas y llanuras aluviales

(USDA 2021) Los entisoles generalmente presentan un solo horizonte diagnoacutestico de

superficie directamente sobre la roca consolidada o no consolidada (Udorthents liacuteticos o

tiacutepicos respectivamente) Cuando el material de origen de estos suelos es de origen

34

aluvial y es transportado por cauces de agua se trata de Udifluvents mientras que los

Aquents aparecen cuando existen condiciones aacutequicas o reacutegimen de humedad aacutequico

que origina moteaduras y otros rasgos de oacutexido-reduccioacuten en el suelo Suele

presentarse material original areno francoso o maacutes grueso perteneciendo en ese caso

los suelos al gran grupo Udipsamments (USDA 2014)

Fig 2 6 Mapa de suelos de ANMIN - Apolobamba (Fuente SERNAP 2006)

Por otro lado los Inceptisoles son suelos de ambientes semiaacuteridos a huacutemedos

que generalmente exhiben soacutelo rangos moderados de desarrollo y formacioacuten de

humedad del suelo estos suelos se encuentran en posiciones geomorfoloacutegicas maacutes o

menos estables que han permitido un mayor grado de evolucioacuten edaacutefica (USDA 2021)

Se trata fundamentalmente de suelos del Suborden Udepts y mayormente del Gran

grupo Eutrudepts siendo Aquepts cuando existen condiciones aacutequicas (USDA 2014)

Los Ultisoles son suelos que se encuentran en aacutereas huacutemedas se formaron a

partir de procesos de erosioacuten y lixiviacioacuten bastante intensos que dan como resultado un

subsuelo enriquecido con arcilla y dominado por minerales como cuarzo caolinita y

oacutexidos de hierro Son suelos tiacutepicamente aacutecidos en los que la mayoriacutea de los nutrientes se

concentran en los centiacutemetros superficiales tienen una capacidad moderadamente baja

para retener adiciones de cal y fertilizantes (USDA 2021) Se encuentran principalmente

los Udults que se suelen incluir en el Gran Grupo Hapludults (USDA 2014)

Los Mollisoles son suelos que tienen un horizonte superficial de color oscuro

relativamente alto en contenido de materia orgaacutenica estos suelos son ricos en bases y

por lo tanto son bastante feacutertiles Se forman debajo de la vegetacioacuten en climas con deacuteficit

de humedad estacional de moderado a pronunciado (USDA 2021) Mayormente dentro

de este orden aparecen el Suborden Udolls y el Gran grupo Hapludolls (USDA 2014)

35

Los Alfisoles se encuentran en aacutereas semiaacuteridas a huacutemedas estos suelos son el

resultado de procesos de meteorizacioacuten que lixivian minerales arcillosos y otros

componentes de la capa superficial al subsuelo donde pueden retener y suministrar

humedad y nutrientes a las plantas Se formaron principalmente bajo cubierta vegetal o

forestal mixta y son productivos para la mayoriacutea de los cultivos (USDA 2021)

25 BIODIVERSIDAD

251 Flora y Vegetacioacuten

Las especies vegetales registradas en el ANMIN- Apolobamba son 2932

distribuidas en diferentes familias (SERNAP 2016) A continuacioacuten en base a

informacioacuten del Plan de Manejo del ANMIN- Apolobamba (2016-2025) se describen las

principales unidades de vegetacioacuten a) Vegetacioacuten subnival y alto andina b) Bofedal c)

Puna huacutemeda d) Pastizal huacutemedo e) Pastizal bajo pastoreo f) Bosque nublado de ceja

de montantildea g) Paramo Yunguentildeo h) Valle seco i) Bosque huacutemedo montano superior

j) Bosque huacutemedo montano medio k) Bosque huacutemedo montano inferior l)Sabana de

montantildea Las unidades de vegetacioacuten que se encuentran en zonas altas (entre 3500 y

5200 msnm) se caracteriza por una pradera de bajo porte predominando gramiacuteneas

duras y silificadas como Festuca dolichophylla Stipa ichu Calamagrostis spp y plantas

arrosetadas rastreras y en cojines compactos (Biobol 2017)

Fig 2 7 Mapa de distribucioacuten de vegetacioacuten de ANMIN-Apolobamba (Fuente SERNAP 2006)

El Plan de Accioacuten Ambiental del ANMIN ndash Apolobamba (2020) sentildeala que

Socondori y Puntan son las cimas con mayor riqueza de plantas vasculares

presentando 46 y 33 especies respectivamente Asimismo se sentildeala que el ANMIN ndash

36

Apolobamba posee la mayor riqueza de liacutequenes (donde la altura no disminuye la

riqueza) respecto a otros sitios GLORIA en Bolivia6 Puntani se constituye en la cima

con mayor morfoespecies de liacutequenes (87) El Poa glaberrima Senecio

apolobambensis Stipa hans-meyeri Deyeuxia filifolia var festucoides y Pycnophyllum

tetrastichum son las especies con predominancia de cobertura

En el marco de las funciones ambientales el ANMIN - Apolobamba alberga

formaciones vegetales de relevante importancia como los bofedales de altura y los

bosques de quentildeua para la eco-regioacuten de la Puna Mesofiacutetica (SERNAP 2020)

252 Fauna

Seguacuten cita el Plan de Accioacuten Ambiental del ANMIN ndash Apolobamba (2020) se

tiene un registro de 31201 individuos de los cuales 19174 son individuos de especies

priorizadas y 12027 individuos de otras especies los registros corresponden a

monitoreos de los antildeos 2010 y 2020 de los cuales el 53 son registros de Vicugna

vicugna el 38 corresponden registros de especies mayormente domeacutestica ambos

para los antildeos 2018 y 2019 el restante 9 corresponde a las otras especies silvestres

En el ANMIN ndash Apolobamba se encuentran registradas especies de fauna en

diversas categoriacuteas de amenaza tal es el caso de la vicuntildea (Vicugna vicugna) el venado

petiso (Mazama bricenii chunyi) el gato andino o titi (Felis jacobita) el jucumari u oso

andino (Tremarctos ornatus) la taruca o venado andino (Hippocamelus antisensis) el

puma (Felis concolor) el ciervo (Odocoileus virginianus) la choca grande (Fulica

gigantea) el pato de torrentes (Merganetta armata) la huallata (Chloephaga

melanoptera) aves como Leptasthenura andicola Asthenes humilis Agriacuteornis andicola

Grallaria erythrotis (endeacutemica de la regioacuten) y posiblemente el furnaacuterido Cinclodes

aricomae

Fig 2 8 a) Ganado de Alpacas b) Vicuntildeas ambos en el Municipio de Pelechuco en ANMIN-Apolobamba

6 Son sitios de monitoreo de flora alpina en el marco de la Red de Monitoreo GLORIA y la ldquoIniciativa para la

Investigacioacuten y el Seguimiento Global de los Ambientes Alpinosrdquo GLORIA se constituye en la maacutes importante red de monitoreo a largo plazo de la biodiversidad frente al cambio climaacutetico en aacutembitos de alta montantildea (Global Observation Research Initiative in Alpine Environments)

37

El piso ecoloacutegico de Puna Sub-huacutemeda del ANMIN-Apolobamba que

comprende altitudes desde los 4200 a 5500 msnm es el haacutebitat natural de tres

especies de cameacutelidos sudamericanos la alpaca (Lama pacos) y llama (Lama glama)

en sus formas domeacutesticas y la vicuntildea (Vicugna vicugna) en su forma silvestre Existen

dos razas de alpaca que se explotan por la alta calidad de su fibra y por su carne la

Huacaya (99) y la Suri (1) (Muntildeoz y Faz 2009)

26 RECURSOS MINERALOacuteGICOS

El Plan de Manejo Ambiental del ANMIN ndash Apolobamba (2006) hace referencia al

estudio realizado por Ramiacuterez y Teraacuten (2002) quienes han establecido distritos mineros

seguacuten sus caracteriacutesticas de la mineralizacioacuten Distrito Pelechuco-Sunchuliacute donde el

mineral de intereacutes econoacutemico es el oro cuyos depoacutesitos son de tipo primario y de

placer Distrito Suches caracterizado por los depoacutesitos de placer restringidos al

noroeste de cordillera Distrito Charazani donde la mineralizacioacuten es polimetaacutelica

tenieacutendose minerales de Pb Ag Zn Sn y Sb ademaacutes en la parte sudeste ocurren

depoacutesitos de oro aluvial en los lechos del riacuteo Kelluacota finalmente Distrito Mapiri que

se caracteriza por los placeres aluviales de oro

Distrito de Pelechuco-Sunchulliacute presenta dos tipos de depoacutesitos auriacuteferos

uno primario y otro de placer la mineralizacioacuten primaria se fundamenta en mantos

subconcordantes de cuarzo gris auriacutefero cuyos espesores variacutean entre 5 a 40 cm los

rumbos de estas estructuras son generalmente NO - SE y vetillas de cuarzo cuyos

espesores variacutean entre 2 a 5 cm Tambieacuten existe un emplazamiento de vetas de cuarzo

blanco de hasta 7 m de espesor asociadas a eventos tardiacuteos El mineral de intereacutes

econoacutemico es el oro y la ganga estaacute constituida por pirita calcopirita arsenopirita y

cuarzo Los depoacutesitos auriacuteferos de placer aluvial estaacuten ubicados en la parte baja de los

riacuteos que drenan esta zona de la cordillera se trata de conglomerados fluviotorrenciales

(Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

Distrito de Suches se caracteriza por los depoacutesitos de placer que estaacuten

restringidos al noroeste de la cordillera Se trata de placeres glaciales constituidos

principalmente por morrenas laterales compuestas de clastos ordoviacutecicos con

contenidos dispersos de partiacuteculas de oro Por otra parte las escorrentiacuteas superficiales

han afectado a este material morreacutenico dando lugar a depoacutesitos de terraza donde la

distribucioacuten del oro estaacute controlada por las estructuras del sedimento (Ramiacuterez y Teraacuten

2002)

Distrito Charazani la mineralizacioacuten es polimetaacutelica Las estructuras

mineralizadas filonianas estaacuten emplazadas en sedimentitas devoacutenicas que contienen

minerales de Pb Ag Zn Sn y Sb y como minerales de ganga cuarzo siderita pirita y

calcopirita En la parte sureste ocurren depoacutesitos de oro aluvial en los lechos del Riacuteo

Kelluacota (Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

38

Distrito de Mapiri (zona dentro del ANMIN Apolobamba) se caracteriza por

los placeres aluviales de oro Los depoacutesitos en el Riacuteo Camata estaacuten constituidos por

terrazas altas y por el lecho actual del riacuteo Por otro lado a partir de la confluencia de los

riacuteos Camata y Consata donde se conforma el Riacuteo Mapiri las terrazas aluviales estaacuten

maacutes desarrolladas (Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

261 Actividad minera en el ANMIN - Apolobamba

Seguacuten WCS (2020) las aacutereas protegidas de intereacutes nacional se constituyen en

zonas ricas en patrimonio natural y social con ecosistemas de gran biodiversidad

endeacutemica y son proveedoras de funciones ambientales vitales para el desarrollo como

la provisioacuten de agua y la regulacioacuten climaacutetica En algunas aacutereas protegidas las

actividades mineras estuvieron presentes incluso antes que se promulgaraacuten como

aacutereas protegidas Al respecto la Ley Ndeg 535 de Mineriacutea y Metalurgia en su Artiacuteculo 220

sentildeala que los actores productivos mineros pueden realizar actividades mineras en

aacutereas protegidas cumpliendo del marco normativo ambiental y el respeto a los objetivos

de creacioacuten

Sin embargo existen actividades mineras que operan al interior de aacutereas

protegidas sin considerar y respetar la zonificacioacuten respectivas para el desarrollo de

eacutestas actividades Un claro ejemplo es el ANMIN- Apolobamba en cuyo Plan de Accioacuten

de Ambiental ndash PAA se sentildeala que un 30 del total de sus aacutereas mineras estaacuten en

zonas de proteccioacuten estricta siendo una parte mineriacutea ilegal y otra operaciones mineras

con derechos pre constituidos (SERNAP 2019 WCS 2020)

En un poco maacutes de la uacuteltima deacutecada el nuacutemero de operaciones en la pequentildea

mineriacutea auriacutefera en ANMIN-Apolobamba ha crecido en un 480 las cuales estaacuten

ubicadas en toda la cordillera oriental del paiacutes (WCS 2020) por lo que se constituye en

una de las aacutereas protegidas maacutes afectadas por los efectos de las actividades auriacuteferas

En el antildeo 2009 se registraron 48 operaciones mineras auriacuteferas de las cuales cuarenta

estaban activas y ocho paralizadas (MEDMIN 2009) sin embargo en el antildeo 2019 se

identificaron 231 operaciones activas (WCS 2020) En ANMIN - Apolobamba el

principal metal explotado es el oro el cual se encuentra en yacimientos yo depoacutesitos de

oro aluviales y yacimientos primarios ambos son explotados en su mayoriacutea por

cooperativas mineras aunque se registra tambieacuten la participacioacuten del estado

(COMIBOL) (SERNAP 2020)

En eacuteste sentido WCS (2020) determina que el aacuterea protegida con mayores

impactos por actividad minera es el ANMIN Apolobamba por su tipo de mineriacutea

dimensioacuten e intensidad Concretamente se determina que el potencial minero auriacutefero

dentro el ANMIN ndash Apolobamba es Medio y que sus impactos en las zonas con

amenazas y riesgos geoloacutegicos ademaacutes de la generacioacuten de pasivos mineros es Medio

a Alto siendo los riacuteos Tuichi Kaka y Nube los maacutes afectados (Fig 29)

39

Fig 2 9 Mapa de Cobertura e Intensidad de Actividades Minera en ANMIN-Apolobamba (Fuente WCS 2020)

En el estudio Mitigacioacuten de Amenazas Mineras en el Corredor de conservacioacuten

Vilcabamba-Amboroacute de Conservacioacuten Internacional (2003) se indica que las actividades

mineras del ANMIN-A se encuentran en las cuencas altas de riacuteos que ingresan a otras

Aacuterea Protegidas del Corredor de Conservacioacuten Vilcabamba ndash Amboroacute y que la regioacuten de

Mapiri y Tipuani que aunque en parte se encuentran fuera del Aacuterea Protegida afectan

al complejo de proteccioacuten Madidi ndash Piloacuten Lajas por lo que el impacto que genera la

actividad minera no solo es puntual si no que afecta a otras poblaciones y sitios de

intereacutes de conservacioacuten

27 DESCRIPCIOacuteN DEL AacuteREA DE ESTUDIO

El aacuterea de estudio se circunscribe al Distrito Pelechuco ndash Sunchulli

especiacuteficamente en a) la subcuenca del riacuteo Pelechuco donde se encuentra ubicada la

cooperativa Rayo Rojo y b) en la subcuenca del riacuteo Sunchulli donde se encuentra la

coorperativa Virgen del Rosario dos cooperativas mineras representativas de la

mineriacutea filoniana (de yacimientos primarios) estaacuten situadas en las localidades mineras

de Agua Blanca y Sunchulliacute respectivamente (Fig 210) Estas cooperativas fueron

seleccionadas fundamentalmente porque en el periacuteodo de estudio (2008 ndash 2011)

presentaban intensas actividades de explotacioacuten ademaacutes se pueden citar otras razones

importantes como

- La proporcioacuten de cantidad de mercurio utilizado en eacuteste tipo de explotacioacuten

es mucho mayor respecto al procesamiento de minerales aluviales (15 en

finolinano y 104 en aluvial) En el caso especiacutefico de Rayo Rojo la

proporcioacuten media es de 155

40

- La intensidad de la actividad minera en la zona estaacute catalogada como alta

- Su tipo de explotacioacuten es una de las mas contaminantes en teacuterminos de

aporte de metales pesados (entre ellos el mercurio)

Virgen del Rosario

Rayo Rojo

10 km

Fig 2 10 Cooperativas Mineras en el Aacuterea de Estudio en ANMIN-Apolobamba (Fuente Elaboracioacuten con

base en informacioacuten georeferenciada de campo)

Las operaciones mineras en este distrito datan de la eacutepoca de la colonia existen

vestigios de los campamentos espantildeoles en las zonas de explotacioacuten de las

cooperativas La Reserva (Turcos) Virgen del Rosario y Jancko Kala Tambieacuten existen

evidencias de trabajos de la eacutepoca republicana en la zona donde se encuentra la

cooperativa Rayo Rojo Las labores de explotacioacuten se iniciaron aproximadamente en

1995 en la cuenca del riacuteo Sunchulli con la apertura de la cooperativa Segundo Huayna

Sunchulli posteriormente iniciaron sus trabajos Rayo Rojo Corihuari Coricancha y

Virgen del Rosario Estas minas se encuentran a 5600 msnm y las labores de

extraccioacuten de mineral se realizan por el meacutetodo de socavones

El tonelaje extraiacutedo de carga es variable el promedio es 025 t d-1

a excepcioacuten

de la cooperativa Virgen del Rosario que extrae 4 t d-1

oacute maacutes Los tenores de oro son

variables desde 1g t-1

hasta maacutes de 25 g t-1

La cantidad de carga extraiacuteda estaacute

relacionada con la mecanizacioacuten de sus operaciones generalmente las minas estaacuten

equipadas con compresores y perforadoras La extraccioacuten y transporte es a traveacutes de

ldquoHualaychosrdquo (andariveles) y volqueta de transporte de carga hacia el ingenio donde se

41

cuenta con chancadoras molinos de bolas jig mesa concentradora amalgamadora

elutriador retorta y horno

Los procesos llevados a cabo en los ingenios son chancado molienda

concentracioacuten gravimeacutetrica y amalgamacioacuten de los concentrados con mercurio

volatilizacioacuten del mercurio (en algunas ocasiones utilizando retortas) En otros casos se

efectuacutea la trituracioacuten de la carga y amalgamacioacuten al mismo tiempo posteriormente se

exprime la amalgama en una tela y se calienta con sopletes anafes y fogatas para

volatilizar el mercurio y recuperar el oro

42

III ESTUDIO DEL RECURSO SUELO -

METALES PESADOS

31 INTRODUCCIOacuteN

La extraccioacuten y concentracioacuten de oro proveniente de yacimientos primarios

(filonianos) se acompantildea de numerosos impactos ambientales tanto en los lugares

cercanos a la explotacioacuten de la mina como en la planta de concentracioacuten (comuacutenmente

llamado ingenio minero7) Estos impactos principalmente son a) las emisiones toacutexicas

de mercurio (Hg) en diferentes formas (liacutequido y vapor) que afectan a los recursos

bioacuteticos y no bioacuteticos y b) la contaminacioacuten por los residuos (ricos en sulfuros) ya que el

metal (oro) es una muy pequentildea fraccioacuten de todo el material extraiacutedo Estos residuos

contienen minerales metaacutelicos como pirita calcopirita y arsenopirita que se transportan

a traveacutes de las partiacuteculas en suspensioacuten y el viento aprovechando su casi inexistente

sistema de confinamiento o almacenamiento (Ramiacuterez y Teraacuten 2002 Bundschuh et al

2009) Como consecuencia los suelos presentan niveles altos de metales pesados en

el entorno a las explotaciones mineras (Vega et al 2004)

Como se ha mencionado en capiacutetulos anteriores el Hg pasa a la atmoacutesfera

durante el proceso de quema de la amalgama unos 500 a 1000 g Hg kg-1

de oro se

evaporan hacia la atmoacutesfera circundante y la mayoriacutea del vapor se condensa de nuevo y

precipita en las proximidades de la zonas de quema (Wotruba et al 1998) Recientes

publicaciones han revelado que actualmente en la mineriacutea filoniana se utiliza una

proporcioacuten de oro extraiacutedo y Hg de 15 (Villegas et al 2021) Sin embargo la ausencia

de un seguimiento continuo y disponibilidad de datos de la mineriacutea auriacutefera en Bolivia

impide una estimacioacuten precisa de la cantidad de Hg liberado al medio ambiente y su

impacto real

La contaminacioacuten por Hg asociado a la mineriacutea a pequentildea escala representa un

importante problema de salud ambiental y humana en muchas partes del mundo

incluida la regioacuten andina y la cuenca del Amazonas (Nriagu et al 1992 Artaxo et al

2000 van Straaten 2000) Las concentraciones de mercurio en muestras de agua de

7 Es el lugar donde se procesa (a traveacutes de procesos fiacutesicos y quiacutemicos) el mineral extraiacutedo de los

yacimientos mineros para la obtencioacuten de concentrados minerales suele estar situado en los alrededores de la explotacioacuten minera para reducir los gastos asociados al transporte

43

las minas de oro en la regioacuten amazoacutenica de Brasil presentaron valores entre 01 y 86

mg Hg L-1

Por lo tanto el mercurio como otros metales pueden incorporarse a la

cadena alimentaria a traveacutes de la flora y la fauna en sus formas biodisponible y soluble

(Millaacuten et al 2006 Sierra et al 2006)

Por otra parte las principales fuentes antropogeacutenicas de arseacutenico incluyen tanto

hornos metaacutelicos de fundicioacuten como minas de oro En muchas zonas los niveles de

arseacutenico en el medio ambiente es un motivo de preocupacioacuten e intereacutes ya que los

estudios epidemioloacutegicos han demostrado varios efectos adversos para la salud en las

poblaciones locales (Nriagu et al 2007) El arseacutenico estaacute presente en Bolivia

principalmente en la regioacuten oeste de los Andes especiacuteficamente en la zona conocida

como cinturoacuten As-Ag-Pb-Zn-Cu-Au (Litter et al 2010) y considerado como una gran

fuente de contaminacioacuten natural de arseacutenico el cual es resultado de una intensa

actividad magmaacutetica desde el Mioceno (MDSMA 1996)

Los objetivos de este capiacutetulo se centraron fundamentalmente en i) determinar la

contaminacioacuten del suelo por mercurio arseacutenico y metales asociados (Cu Pb Zn y Cd)

causados por la actividad minera de oro en dos cooperativas mineras representativos de

la regioacuten andina y del distrito minero Sunchulliacute - Pelechuco (Virgen del Rosario y Rayo

Rojo) y ii) establecer la relacioacuten entre estos metales pesados y las propiedades

fisicoquiacutemicas del suelo

32 MATERIALES Y MEacuteTODOS

321 Zonas de estudio

En cada cooperativa minera se identificaron dos zonas

- Una zona cercana al ingenio o planta de procesamiento que podriacutea estar

afectada por su cercaniacutea a los lugares de procesamiento del mineral yo concentracioacuten

del oro Esta zona estaacute a menos de 200 m del ingenio o planta y se denominaraacute (en este

y los siguientes capiacutetulos) zona minera (ZM)

- Otra zona alejada del ingenio o planta de procesamiento que de manera

a-priori podriacutea considerarse no afectada por su lejaniacutea a las aacutereas de procesamiento del

mineral yo concentracioacuten del oro por lo que podriacutea considerarse una zona de control

Esta zona estaacute a una distancia aproximada de 15 km del ingenio o planta y se

denominaraacute (en este y los siguientes capiacutetulos) zona de control (ZC)

322 Disentildeo de muestreo y toma de muestras de suelos de perfiles y parcelas

3221 Muestreo de Perfiles de Suelos

En cada zona (ZM y ZC) se ha identificado un perfil representativo de los suelos

de la zona a continuacioacuten se han tomado muestras de los horizontes que componen el

perfil Asimismo en cada perfil se han registrado datos relativos a su ubicacioacuten

44

(coordenadas UTM) altitud posicioacuten fisiograacutefica pendiente material original

vegetacioacuten condiciones de drenaje afloramientos rocosos pedregosidad salinidad

erosioacuten e influencia humana Se realizoacute la descripcioacuten macromorfoloacutegica de los suelos

aplicando los lineamientos de la USDA (2014)

3222 Muestreo de Parcelas de Suelos

En cada zona de estudio (zona minera y zona de control) se distribuyeron 3

parcelas de 5 x 5 m de extensioacuten donde se seleccionaron 3 puntos de muestreo de

suelo ubicados de manera aleatoria en cada parcela En cada punto se tomaron

muestras edaacuteficas superficiales (de 0 a 5 cm) y de profundidad (de 5 a 15 cm) tal como

se muestra en la Fig 31 Por tanto se obtuvieron 9 muestras a modo de reacuteplicas para

caracterizar cada zona y cada profundidad

Fig 3 1 Muestreo de parcelas de Suelos

La profundidad del muestreo se determinoacute en funcioacuten de la profundidad de las

diferentes especies vegetales identificadas en la zona Asiacute se establecioacute que la mayor

concentracioacuten radicular se encontraba entre 0-5 cm siendo eacutesta la profundidad en la

que podriacutea haber una mayor deposicioacuten de metales pesados por arrastre eoacutelico yo por

precipitaciones Sin embargo tambieacuten se observaron raiacuteces entre 5-15 cm por lo que

se decidioacute tomar esta profundidad como subsuperficial con el fin de comparar los

contenidos de los diferentes elementos analizados en ambas profundidades y

determinar asiacute la afeccioacuten del tanto del suelo como de la biota

Fig 3 2 a) Muestreo de parcelas en la cooperativa Virgen del Rosario b) Las parcelas cercanas a las

operaciones de procesamiento del mineral tambieacuten estaacute proacutexima a la poblacioacuten minera

a) b)

45

Fig 3 3 Registro de cobertura vegetal en la localidad minera de Agua Blanca

Todas las muestras se almacenaron en bolsas de polietileno a 4 ordm C (Parker y

Bloom 2005) Ademaacutes se registroacute la cobertura vegetal en cada parcela siguiendo el

meacutetodo establecido por Rocha y Saes (2003) Este procedimiento consistioacute en establecer

cuadriacuteculas de 50 cm (de lado) en el interior de cada parcela utilizando cintas meacutetricas

dispuestas de forma transversal y longitudinal en cada punto de interseccioacuten (o veacutertice de

cada cuadriacutecula) se insertaron agujas a 90ordm respecto al suelo en el punto de insercioacuten se

observa y registra la existencia de planta (p) oacute suelo (s) La sumatoria independiente de p

y s y su posterior relacioacuten permitiraacute cuantificar la cobertura vegetal (en porcentaje)

323 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos

Las muestras se secaron a temperatura ambiente en bandejas individuales

provistas de papel absorbente posteriormente fueron tamizadas a un tamantildeo de

diaacutemetro de luz inferior a 2 mm Fue molida una fraccioacuten de cada muestra para la

medicioacuten de algunos paraacutemetros Para la determinacioacuten del pH en agua y KCl se

empleoacute la relacioacuten 125 (suelo agua o KCl) mientras que la conductividad eleacutectrica

(CE) se determinoacute en una relacioacuten 15 (suelo agua) (MAPA 1986) El carbono orgaacutenico

total (COT) y nitroacutegeno total (N) se determinaron utilizando el meacutetodo descrito por

Duchaufour (1970) La capacidad de intercambio catioacutenico (CIC) se midioacute de acuerdo a

Chapman (1965) El carbonato de calcio (CaCO3) se determinoacute por el meacutetodo

volumeacutetrico de Bernard La textura se obtuvo mediante el caacutelculo del porcentaje de los

diferentes tamantildeos de partiacutecula (arena limo y arcilla) empleando la pipeta Robinson la

clasificacioacuten textural fue realizada seguacuten la guiacutea de la FAO (2006)

Los valores de metales totales fueron obtenidos mediante los meacutetodos de digestioacuten

de la Agencia de Proteccioacuten Ambiental de EEUU (EPA 1996) se aplicoacute el meacutetodo EPA

3050B para la determinacioacuten de As Cd Cu Pb y Zn y el meacutetodo EPA 7473 para la

determinacioacuten de Hg Para verificar la eficiencia de la digestioacuten de las muestras se

utilizaron tres materiales de referencia certificados BCR-CRM 62 (hojas de oliva molidas

028 plusmn 002 mg Hg kg-1

) SRM 2709 (suelo agriacutecola de San Joaquiacuten 140 plusmn 008 mg Hg kg-1

)

a)

46

y CRM 027 (Suelo contaminado 380 plusmn 065 mg Hg kg-1

) (Comisioacuten de las Comunidades

Europeas Instituto Nacional de Estaacutendares y Tecnologiacutea de EEUU Corporacioacuten de

Recursos Tecnoloacutegicos de EEUU) Los metales biodisponibles se extrajeron con DTPA

para suelos neutros y baacutesicos o EDTA para los suelos aacutecidos con una relacioacuten 12 (suelo

DTPA) utilizando una relacioacuten 15 relacioacuten (suelo EDTA) (Lindsay y Norvell 1969

Borggaard 1976 Crock y Severson 1980) Los metales solubles en agua fueron extraiacutedos

de acuerdo a Buurman et al (1996) en una relacioacuten 15 (suelo agua miliQ)

Los metales totales disponibles y solubles en agua (excepto el mercurio) se

midieron en el espectroacutemetro de absorcioacuten atoacutemica AAnalyst 800 (PerkinElmer)

Dependiendo de la concentracioacuten de los metales se aplicoacute el meacutetodo de llama (mezcla

aire ndash acetileno) o el meacutetodo horno con caacutemara de grafito que cuenta con correccioacuten

de fondo con laacutempara de deuterio y con correccioacuten de fondo por efecto Zeeman

longitudinal Las concentraciones de mercurio (total biodisponible y soluble en agua) se

midieron mediante el Sistema de Inyeccioacuten en Flujo de Mercurio - 400 (espectroacutemetro

de absorcioacuten atoacutemica FIMS 400 - PerkinElmer) con un liacutemite de deteccioacuten de 5 ng L-1

323 Anaacutelisis estadiacutestico

El anaacutelisis estadiacutestico de los resultados se realizoacute de manera conjunta en las dos

cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo En todos los casos se utilizoacute el

test de Kolmogorov-Smirnov El anaacutelisis de varianza (comparaciones muacuteltiples y Post

Hoc) se llevoacute a cabo verificando que el P-valor (significancia) asociado a las muestras

sea mayor que 005 aceptando el supuesto de homogeneidad de varianzas (los datos

de las variables continuas se comportan de la misma manera en cuanto a variabilidad o

dispersioacuten) Con el fin de darle un enfoque integral en los casos de la mineriacutea primaria

se aplicoacute un anaacutelisis ANOVA de tres factores con todas las propiedades fiacutesicas y

quiacutemicas lo que permitioacute evaluar las diferencias entre las dos cooperativas mineras

(CM) la proximidad a los sitios de procesamiento del mineral (P) y las diferentes

profundidades (D) Por lo tanto se ha utilizado tres factores (CM P y D) con dos

niveles de cooperativa minera (Virgen del Rosario y Rayo Rojo) dos niveles de

proximidad (zona cercana o lejana a los sitios de procesamiento de mineral - ingenios) y

dos niveles de profundidad suelo superficial (0 - 5 cm) y suelo de profundidad (5 - 15

cm) con 9 repeticiones a modo de reacuteplica para todos los niveles

Como se detectaron interacciones significativas con la mayoriacutea de los factores

para evaluar las diferencias entre estos los datos fueron sometidos a un modelo lineal

para cada paraacutemetro La separacioacuten de medias se hizo seguacuten la prueba de Tukey con

diferencias significativas a P lt005 Las relaciones entre las propiedades del suelo

fueron evaluadas con la prueba de Pearson Las propiedades fiacutesicas y quiacutemicas de los

suelos (incluidos los metales) se sometieron a anaacutelisis de componentes principales

(ACP) para evaluar con claridad los patrones principales de variacioacuten para los tres

factores de estudio (CM P y D) Los anaacutelisis estadiacutesticos se realizaron con el programa

SPSS para Windows versioacuten 170

47

33 RESULTADOS

331 Perfiles de suelos en las zonas identificadas

3311 Cooperativa Minera Virgen del Rosario (VR)

a) Zona cercana a los sitios de procesamiento (Zona Minera - ZM) - VR

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil del suelo

Se seleccionoacute y muestreoacute el perfil de suelo de mayor representatividad de la

zona cuya descripcioacuten macromorfoloacutegica se muestra en la Tabla 31

Tabla 3 1 Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona cercana a los sitios de procesamiento

del mineral Virgen del Rosario

Paraacutemetro Descripcioacuten

Localizacioacuten Cooperativa minera Virgen del Rosario Sunchulli

Coordenadas UTM 19L0499178-8345099

Altitud 4033 m

Clima del suelo (USDA 2006) Reacutegimen de Humedad Uacutedico

Reacutegimen de Temperatura Meacutesico

Forma del terreno y Topografiacutea

Topografiacutea Montantildeoso (gt30)

Geomorfologiacutea circundante Montantildea

Posicioacuten fisiograacutefica Pendiente

Pendiente Moderadamente abrupto (15-30) de forma

rectiliacutenea

Vegetacioacuten y Uso de la tierra

Uso de la tierra Pastoreo seminomadismo extraccioacuten y

recoleccioacuten Influencia humana Vegetacioacuten ligeramente alterada

Vegetacioacuten Matorral de espinosas de alta montantildea con

una cobertura entre el 15 y el 40

Material original Coluvios de esquistos

Profundidad efectiva Profundo (100-150 cm)

Caracteriacutesticas de superficie

Afloramientos rocosos Comunes con afloramientos

separados de 20 a 50 m Pedregosidad superficial Pocas gravas medias y piedras

y muy pocos pedregones Erosioacuten Erosioacuten laminar moderada por agua que afecta a

gt 50 del aacuterea

Relacioacuten Suelo-Agua

Drenaje Bien drenado

Inundacioacuten Anualmente Duracioacuten de 15 a 30 diacuteas

Agua subterraacutenea No observada

Condiciones de humedad Huacutemedo

Clasificacioacuten Entic Hapludolls (Soil Survey Staff 2006) o Haplic

Phaeozems (FAO-ISRIC-IUSS 2006)

48

Fig 3 4 Panoraacutemica del perfil de la zona cercana al procesamiento del

mineral Virgen del Rosario

Descripcioacuten de los horizontes

Hor Prof cm

A1Ah 0-16 Pardo oscuro (5BG31) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo

(5BG41) en seco Textura franca Comunes gravas medias y

gruesas angulares de naturaleza esquistosa Estructura granular

fina moderada Blando friable adherente plaacutestico Comunes poros

muy finos y muy pocos poros finos que ocupan un volumen del 15-

40 Comunes raiacuteces muy finas y finas No calcaacutereo Liacutemite neto

plano

A2AC 16-24 Pardo (5BG51) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo (5BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas y piedras y pocos

pedregones angulares de naturaleza esquistosa Estructura

subangular fina deacutebil a masiva Duro friable ligeramente

adherente ligeramente plaacutestico Comunes poros finos y muy finos

que ocupan un volumen del 5-15 Pocas raiacuteces muy finas y muy

pocas raiacuteces finas No calcaacutereo Liacutemite gradual plano

CRC gt24 Pardo grisaacuteceo (5BG61) en estado huacutemedo y gris (10BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas gruesas y piedras y

pocos pedregones angulares ligeramente meteorizados de

naturaleza esquistosa Masivo Extremadamente duro muy friable

ligeramente adherente ligeramente plaacutestico Muy pocos poros muy

finos que ocupan menos del 2 de volumen Pocas raiacuteces muy

finas No calcaacutereo

49

Fig 3 5 Detalle del perfil de la zona cercana al

procesamiento del mineral Virgen del Rosario

Descripcioacuten analiacutetica del perfil de suelo

Las Tablas 32 y 33 muestran los resultados de las propiedades fiacutesico-

quiacutemicas y de metales pesados del perfil de suelo respectivamente Estos resultados

muestran un ligero incremento del pHagua con la profundidad de los horizontes del perfil

ocurre lo contrario con la CE COT NT CIC y arcilla no se registra de presencia en

CaCO3 en ninguno de los estratos La relacioacuten CN muestra un incremento considerable

en el horizonte maacutes profundo Respecto a los metales totales las concentraciones de

Cu Cd Hg y As disminuyen con la profundidad de los horizontes el Zn y Pb presentan

sus valores maacutes altos en el horizonte A2 Los metales biodisponibles siguen el mismo

patroacuten que los metales totales Todos los metales solubles disminuyen con la

profundidad de los horizontes El Cd biodisponible y soluble se encuentra por debajo del

liacutemite de deteccioacuten

Tabla 32 Propiedades fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo

Muestra pHagua pHKCl CE

(dS m-1

) CaCo3

COT

()

NT

() CN

CIC

(cmol kg-1)

Arcilla

()

Limo

()

Arena

()

A1 494 398 013 000 371 051 735 2424 1834 4742 3424

A2 507 389 006 000 207 029 721 2012 1453 4595 3951

CR 516 383 007 000 123 012 994 1272 1369 4970 3661

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitr oacutegeno

Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

A1

A2

CR

50

Tabla 33 Metales pesados del perfil de suelo

ltDL por debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cd 2 microg kg-1 para el contenido total y 01 microg kg-1 para las fracciones biodisponibles y solubles)

b) Zona alejada a los sitios de procesamiento (Zona Control - ZC) - VR

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil

En la tabla 34 se presentan los resultados de la caracterizacioacuten del perfil de

suelo de mayor representatividad de la zona

Tabla 34

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona lejana a los sitios de procesamiento del mineral Virgen del Rosario

Paraacutemetro Descripcioacuten

Localizacioacuten Cooperativa minera Virgen del Rosario Sunchulli

Coordenadas UTM 19L0499178-8345099

Altitud 4033 m

Clima del suelo (USDA 2006) Reacutegimen de Humedad Uacutedico

Reacutegimen de Temperatura Meacutesico

Forma del terreno y Topografiacutea

Topografiacutea Montantildeoso (gt30)

Geomorfologiacutea circundante Montantildea

Posicioacuten fisiograacutefica Pendiente

Pendiente Moderadamente abrupto (15-30) de forma

rectiliacutenea

Vegetacioacuten y Uso de la tierra

Uso de la tierra Pastoreo seminomadismo extraccioacuten y

recoleccioacuten

Influencia humana Vegetacioacuten ligeramente alterada

Vegetacioacuten Matorral de espinosas de alta montantildea con

una cobertura entre el 15 y el 40

Material original Coluvios de esquistos

Profundidad efectiva Profundo (100-150 cm)

Muestra

Metales Totales (mg kg-1) Metales Biodisponibles (mg kg

-1) Metales Solubles (mg kg

-1)

Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As

A1 1126 5904 014 1794 018 2371 205 612 000 558 0004 099 0393 0493 ltDL 0048 00006 014

A2 1001 6840 010 2748 005 1192 277 284 ltDL 1166 0003 075 0230 0425 ltDL 0039 00001 008

CR 354 5995 011 1563 003 417 099 142 ltDL 418 0002 019 0154 0282 ltDL 0130 00001 010

51

Caracteriacutesticas de superficie

Afloramientos rocosos Comunes con afloramientos

separados de 20 a 50 m Pedregosidad superficial Pocas gravas medias y piedras

y muy pocos pedregones Erosioacuten Erosioacuten laminar moderada por agua que afecta a

gt 50 del aacuterea

Relacioacuten Suelo-Agua

Drenaje Bien drenado

Inundacioacuten Anualmente Duracioacuten de 15 a 30 diacuteas

Agua subterraacutenea No observada

Condiciones de humedad Huacutemedo

Clasificacioacuten Udorthent tiacutepico (Soil Survey Staff 2006) Regosol euacutetrico

(FAO-ISRIC-IUSS 2006)

Fig 3 6 Panoraacutemica perfil de la zona lejana al procesamiento del

mineral Virgen del Rosario

Descripcioacuten de los horizontes

Hor Prof cm

A1 0-10 Pardo oscuro (5BG31) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo

(5BG41) en seco Textura franca Comunes gravas medias y

gruesas angulares de naturaleza esquistosa Estructura granular

fina moderada Blando friable adherente plaacutestico Comunes poros

muy finos y muy pocos poros finos que ocupan un volumen del 15-

40 Comunes raiacuteces muy finas y finas No calcaacutereo Liacutemite neto

plano

A2 10-26 Pardo (5BG51) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo (5BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas y piedras y pocos

pedregones angulares de naturaleza esquistosa Estructura

subangular fina deacutebil a masiva Duro friable ligeramente

adherente ligeramente plaacutestico Comunes poros finos y muy finos

52

que ocupan un volumen del 5-15 Pocas raiacuteces muy finas y muy

pocas raiacuteces finas No calcaacutereo Liacutemite gradual plano

CR gt26 Pardo grisaacuteceo (5BG61) en estado huacutemedo y gris (10BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas gruesas y piedras y

pocos pedregones angulares ligeramente meteorizados de

naturaleza esquistosa Masivo Extremadamente duro muy friable

ligeramente adherente ligeramente plaacutestico Muy pocos poros muy

finos que ocupan menos del 2 de volumen Pocas raiacuteces muy

finas No calcaacutereo

Fig 3 7 Detalle del perfil de la zona lejana al procesamiento del mineral Virgen del Rosario

Descripcioacuten analiacutetica del perfil de suelo

Las Tablas 35 y 36 muestran los resultados de las propiedades fiacutesico-quimicas

y de metales pesados del perfil de suelo respectivamente Estos resultados muestran

un ligero incremento del pHagua con la profundidad de los horizontes del perfil ocurre lo

contrario con el resto de los paraacutemetros analizados (CE COT NT CN CIC Arcilla y

Limo) no se registra de presencia en CaCO3 en ninguno de los estratos En relacioacuten

a los metales totales las concentraciones de Cu Cd y As incrementan con la

profundidad de los horizontes ocurre lo contrario con el Hg mientras que el Zn y Pb

presentan sus valores maacutes altos en el horizonte CR El Hg biodisponible sigue el mismo

patroacuten que el Hg total mientras que los demaacutes metales no lo hacen A excepcioacuten del As

todos los metales solubles disminuyen con la profundidad de los horizontes El Cd

bidisponible y soluble se encuentra por debajo del liacutemite de deteccioacuten

A1

A2

CR

53

Tabla 35

Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo

Muestra pHagua pHKCl CE

(dS m-1

) CaCo3

COT

() NT () CN

CIC

(cmol kg-1)

Arcilla

()

Limo

()

Arena

()

A1 449 382 012 000 277 055 501 1655 1430 5077 3493

A2 466 386 005 000 083 044 188 1629 1358 4958 3664

CR 469 392 004 000 052 031 168 1319 1034 4460 4506

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitroacutegeno

Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

Tabla 36

Metales pesados del perfil de suelo

ltDL por debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cu 2 microg kg-1 Cd 01 microg kg-1

Pb 01 microg kg-1

para las fracciones extraiacutebles y solubles)

3312 Cooperativa Minera Rayo Rojo (RR)

c) Zona cercana a los sitios de procesamiento (Zona Minera - ZM) - RR

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil

Seguidamente en la Tabla 37 se muestra la caracterizacioacuten del perfil de suelo

de mayor representatividad de la zona

Muestra

Metales Totales (mg kg-1) Metales Biodisponibles (mg kg

-1) Metales Solubles (mg kg

-1)

Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As

A1 1924 6725 018 2152 048 3339 244 518 001 275 0004 165 0003 0267 ltDL 0005 00009 020

A2 1925 6163 022 2114 023 4676 215 381 002 285 0003 151 0001 0231 ltDL 0002 00001 014

CR 1987 6975 022 2315 021 5718 259 215 001 261 0002 173 ltDL 0201 ltDL ltDL 00001 035

54

Tabla 37

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona cercana a los sitios de procesamiento del mineral

Rayo Rojo

Paraacutemetro Descripcioacuten

Localizacioacuten Cantoacuten Pelechuco

Coordenadas UTM 19L0480385-8369931

Altitud 5194 m

Clima del suelo (USDA 2006) Reacutegimen de Humedad Uacutedico

Reacutegimen de Temperatura Meacutesico

Forma del terreno y Topografiacutea

Topografiacutea Montantildeoso (gt30)

Geomorfologiacutea circundante Montantildea

Posicioacuten fisiograacutefica Pendiente

Pendiente Muy abrupto (gt60) de forma rectiliacutenea

Vegetacioacuten y Uso de la tierra

Uso de la tierra Pastoreo seminomadismo extraccioacuten y

recoleccioacuten Influencia humana Vegetacioacuten ligeramente alterada

Vegetacioacuten Matorral de espinosas de alta montantildea con

una cobertura entre el 15 y el 40

Material original Esquistos

Profundidad efectiva Muy superficial (lt30 cm)

Caracteriacutesticas de superficie

Afloramientos rocosos Muchos con afloramientos

separados de 5 a 15 m Pedregosidad superficial Pocas gravas medias y piedras

y muy pocos pedregones Erosioacuten Erosioacuten laminar moderada por agua que afecta a

gt 50 del aacuterea

Relacioacuten Suelo-Agua

Drenaje Algo excesivamente drenado

Inundacioacuten Ninguna

Agua subterraacutenea No observada

Condiciones de humedad Huacutemedo

Clasificacioacuten Udorthent tiacutepico (Soil Survey Staff 2006) Leptosol liacutetico

(WRB 2006)

55

Fig 3 8 Panoraacutemica perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Rayo Rojo

Descripcioacuten de los horizontes

Hor Prof cm

A1 0-10 Pardo oscuro (5BG31) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo

(5BG41) en seco Textura franca Comunes gravas medias y

gruesas angulares de naturaleza esquistosa Estructura granular

fina moderada Blando friable adherente plaacutestico Comunes poros

muy finos y muy pocos poros finos que ocupan un volumen del 15-

40 Comunes raiacuteces muy finas y finas No calcaacutereo Liacutemite neto

plano

A2 10-26 Pardo (5BG51) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo (5BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas y piedras y pocos

pedregones angulares de naturaleza esquistosa Estructura

subangular fina deacutebil a masiva Duro friable ligeramente

adherente ligeramente plaacutestico Comunes poros finos y muy finos

que ocupan un volumen del 5-15 Pocas raiacuteces muy finas y muy

pocas raiacuteces finas No calcaacutereo Liacutemite gradual plano

CR gt26 Pardo grisaacuteceo (5BG61) en estado huacutemedo y gris (10BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas gruesas y piedras y

pocos pedregones angulares ligeramente meteorizados de

naturaleza esquistosa Masivo Extremadamente duro muy friable

ligeramente adherente ligeramente plaacutestico Muy pocos poros muy

finos que ocupan menos del 2 de volumen Pocas raiacuteces muy

finas No calcaacutereo

56

Fig 3 9 Detalle del perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Rayo Rojo

Descripcioacuten analiacutetica del perfil de suelo

Los resultados de las propiedades fiacutesico-quiacutemicas y de metales pesados del

perfil de suelo se presentan en las Tablas 38 y 39 respectivamente El pHagua y el

porcentaje de arcilla muestran un incremento directamente proporcional a la profundidad

de los horizontes del perfil ocurre lo contrario con el resto de los paraacutemetros analizados

(CE COT NT CIC limo) La relacioacuten CN presenta su menor valor en el segundo

horizonte no se registra de presencia en CaCO3 en ninguno de los estratos Respecto a

los metales totales las concentraciones de Cd Pb Hg y As disminuyen con la

profundidad de los horizontes el Cu y Zn presentan sus valores maacutes bajos en el

horizonte A2 El Zn Cd Pb y As biodisponibles disminuyen con la profundidad de los

horizontes pero no registra Hg biodisponible en ninguno de los estratos Las

concentraciones de metales solubles siguen patrones independientes

Tabla 38

Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo

Muestra pHagua pHKCl CE

(dS m-1

) CaCo3

COT

() NT () CN

CIC

(cmol kg-1)

Arcilla

()

Limo

()

Arena

()

A1 445 388 017 000 447 051 885 2673 760 3308 5931

A2 462 368 005 000 197 029 687 2565 2072 3177 4750

CR 528 427 002 000 103 012 826 1186 2437 2539 5024

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitr oacutegeno

Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

A1

A2

CR

57

Tabla 39

Metales pesados del perfil de suelo

ltDL por debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cd 01 microg kg-1 para las fracciones biodisponibles y solubles)

a) Zona alejada a los sitios de procesamiento (Zona Control - ZC) - RR

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil

Se ha tomado el perfil de suelo de mayor representatividad de la zona

Tabla 3 10

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona lejana a los sitios de procesamiento del mineral

Rayo Rojo

Paraacutemetro Descripcioacuten

Localizacioacuten Cantoacuten Pelechuco

Coordenadas UTM 19L0480385-8369931

Altitud 5194 m

Clima del suelo (USDA 2006) Reacutegimen de Humedad Uacutedico

Reacutegimen de Temperatura Meacutesico

Forma del terreno y Topografiacutea

Topografiacutea Montantildeoso (gt30)

Geomorfologiacutea circundante Montantildea

Posicioacuten fisiograacutefica Pendiente

Pendiente Muy abrupto (gt60) de forma rectiliacutenea

Vegetacioacuten y Uso de la tierra

Uso de la tierra Pastoreo seminomadismo extraccioacuten y

recoleccioacuten Influencia humana Vegetacioacuten ligeramente alterada

Vegetacioacuten Matorral de espinosas de alta montantildea con

una cobertura entre el 15 y el 40

Material original Esquistos

Profundidad efectiva Muy superficial (lt30 cm)

Muestra Metales Totales (mg kg

-1) Metales Biodisponibles (mg kg

-1) Metales Solubles (mg kg

-1)

Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As

A1 757 3657 029 1229 058 661 078 115 001 189 000 004 0002 013 ltDL 0004 00005 021

A2 588 3577 005 488 005 529 085 019 000 100 000 003 0153 026 ltDL 0014 00002 077

CR 778 3587 005 429 003 489 055 058 ltDL 072 000 010 ltDL 010 ltDL 0002 00001 075

58

Caracteriacutesticas de superficie

Afloramientos rocosos Muchos con afloramientos

separados de 5 a 15 m Pedregosidad superficial Pocas gravas medias y piedras

y muy pocos pedregones Erosioacuten Erosioacuten laminar moderada por agua que afecta a

gt 50 del aacuterea

Relacioacuten Suelo-Agua

Drenaje Algo excesivamente drenado

Inundacioacuten Ninguna

Agua subterraacutenea No observada

Condiciones de humedad Huacutemedo

Clasificacioacuten Udorthent tiacutepico (Soil Survey Staff 2006) Leptosol liacutetico

(WRB 2006)

Fig 3 10 Panoraacutemica perfil de la zona lejana al procesamiento

del mineral Rayo Rojo

Descripcioacuten de los horizontes

Hor Prof cm

A1 0-20 Pardo oscuro (5BG31) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo

(5BG41) en seco Textura franca Comunes gravas medias y

gruesas angulares de naturaleza esquistosa Estructura granular

fina moderada Blando friable adherente plaacutestico Comunes poros

muy finos y muy pocos poros finos que ocupan un volumen del 15-

40 Comunes raiacuteces muy finas y finas No calcaacutereo Liacutemite neto

plano

A2 20-38 Pardo (5BG51) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo (5BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas y piedras y pocos

pedregones angulares de naturaleza esquistosa Estructura

subangular fina deacutebil a masiva Duro friable ligeramente

59

adherente ligeramente plaacutestico Comunes poros finos y muy finos

que ocupan un volumen del 5-15 Pocas raiacuteces muy finas y muy

pocas raiacuteces finas No calcaacutereo Liacutemite gradual plano

CR gt38 Pardo grisaacuteceo (5BG61) en estado huacutemedo y gris (10BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas gruesas y piedras y

pocos pedregones angulares ligeramente meteorizados de

naturaleza esquistosa Masivo Extremadamente duro muy friable

ligeramente adherente ligeramente plaacutestico Muy pocos poros muy

finos que ocupan menos del 2 de volumen Pocas raiacuteces muy

finas No calcaacutereo

Fig 3 11 Detalle del perfil de la zona lejana al

procesamiento del mineral Rayo Rojo

Descripcioacuten analiacutetica de los perfiles de suelo

Los resultados de las propiedades fiacutesico-quiacutemicas y de metales pesados del

perfil de suelo se presentan en las Tablas 38 y 39 respectivamente El pHagua y el

porcentaje de arena muestran un incremento directamente proporcional a la profundidad

de los horizontes del perfil ocurre lo contrario con el resto de los paraacutemetros analizados

(CE COT NT CN CIC y Limo) La arcilla presenta su mayor valor en el segundo

horizonte no se registra de presencia en CaCO3 en ninguno de los estratos Respecto a

los metales totales las concentraciones de Cu Cd Pb Hg y As disminuyen con la

profundidad de los horizontes el Zn presenta su valor maacutes alto en el horizonte A2 El

Zn Cd Pb y As biodisponibles disminuyen con la profundidad de los horizontes pero no

registra Hg biodisponible en ninguno de los estratos Las concentraciones de metales

solubles siguen patrones independientes sin embargo el Cd estaacute por debajo del liacutemite

de deteccioacuten

A1

A2

CR

60

Tabla 311

Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo

Muestra pHagua pHKCl CE (dS

m-1

) CaCo3

COT

() NT () CN

CIC

(cmol kg-1)

Arcilla

()

Limo

()

Arena

()

A1 481 388 018 000 786 055 1423 1120 577 5163 4259

A2 485 368 005 000 136 044 308 833 725 4919 4356

CR 584 427 002 000 067 031 218 552 523 4630 4848

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitr oacutegeno

Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

Tabla 312 Metales pesados del perfil de suelo

ltDL por debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cd 01 microg kg-1 para las fracciones biodisponibles y solubles)

332 Suelos de Parcelas

3321 Propiedades Fiacutesico-quiacutemicas

Los resultados de las propiedades fiacutesicas y quiacutemicas se muestran en la Tabla

313 De acuerdo a los valores de pH los suelos de las parcelas se pueden clasificar

entre muy fuertemente aacutecidos y muy aacutecidos en Virgen del Rosario y muy fuertemente

aacutecidos en Rayo Rojo en ambos distritos mineros los suelos son no salinos (USDA

2014) La clase textural en Virgen del Rosario para todos los suelos

independientemente de la zona o la profundidad fue franco mientras que en Rayo Rojo

fue franco arenoso (FAO 2006) No se ha observado contenido en carbonato de calcio

en ninguna de las muestras de suelo

El pH osciloacute entre 48 y 53 en Virgen del Rosario y entre 46 y 49 en Rayo Rojo

no hubo carbonatos en ninguna muestra de suelo La conductividad eleacutectrica osciloacute

entre 123 y 48 dSm-1 en Virgen del Rosario y entre 212 y 54 dSm-1 en Rayo Rojo

siendo el valor maacutes alto el registrado en la capa superior del suelo del ZC El COT y el

NT siguieron el mismo patroacuten con los valores maacutes altos en la capa superior del suelo en

ambas cooperativas mientras que la relacioacuten CN mostroacute valores de 134 a 26 en

Virgen del Rosario y de 96 a 254 en Rayo Rojo

Muestra Metales Totales (mg kg

-1) Metales Biodisponibles (mg kg

-1) Metales Solubles (mg kg

-1)

Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As

A1 991 3750 033 1758 096 1163 197 577 001 252 000 145 0043 038 ltDL 0012 00007 147

A2 622 3835 015 568 004 469 131 097 ltDL 121 000 036 0193 038 ltDL 0021 00001 067

CR 312 3653 009 298 002 431 202 049 ltDL 062 000 020 0017 008 ltDL 0004 00001 090

61

De los resultados de la determinacioacuten de suelo o planta en la cuadriacutecula de

muestreo se infiere que la cubierta vegetal es de aproximadamente 75 en ZC y 60

en ZM en ambos distritos mineros

Comparando los suelos superficiales y los de profundidad en ambas

cooperativas mineras y a diferentes proximidades de las operaciones mineras no hubo

diferencias significativas en la mayoriacutea de las propiedades (Pgt 005) con la excepcioacuten

de CE en ZM y CO NT CIC en ZC en Virgen del Rosario (Tabla 313)

No se observaron diferencias significativas entre el subsuelo y el suelo

superficial en la mayoriacutea de las propiedades (Plt005) con la excepcioacuten de la CE en ZM

y el COT N y CEC en ZC de Virgen del Rosario El COT el N y la CEC mostraron

diferencias significativas (Plt0001) entre ZC y ZM en los suelos superficiales siendo

los valores de estas propiedades en ZC casi el doble de los obtenidos en DZ en ambas

cooperativas mineras El mismo patroacuten se observa en el subsuelo excepto para el N

cuyos valores fueron similares en ambas zonas Los mayores valores de CEC en ZC

estuvieron probablemente relacionados con los mayores contenidos de COT y arcillas

con correlaciones positivas significativas entre CEC y COT (r = 086 Plt0001) y arcilla

(r = 074 Plt0001)

3322 Metales Totales biodisponibles y solubles

La Tabla 314 muestra los resultados de los contenidos de metales totales

biodisponibles y solubles

62

Tabla 313

Medias (y desviacioacuten standard) de propiedades del suelo para diferentes profundidades proximidades y cooperativas mineras (n=9)

Coop

Minera

Profun

didad

(cm)

pH H2O pH KCl C E (dS m-1) COT () NT () CN

CIC

(cmol kg-1

)

Arcilla

() Limo () Arena ()

Virgen del Rosario

Zona alejada de las operaciones mineras ndash zona control (ZC)

0-5A 53 (04)a 44 (03)a 024 (001)a 123 (26)a 11 (02)a 117 (14)ab 260 (28)a 178 (3)a 364 (94)a 458 (89)ab

5-15B 50 (02)ab 40 (01)b 015 (003)ab 83 (3)bc 07 (01)bc 116 (06)ab 210 (44)c 154 (25)a 353 (8)a 493 (7)abc

Zona cercana a las operaciones mineras ndash zona minera (ZM)

0-5 50 (05)ab 40 (03)b 004 (002)c 55 (2)cd 05 (02)bc 104 (1)b 170 (33)cd 128 (28)b 452 (43)b 421 (54)a

5-15 48 (04)b 38 (01)b 009 (004)b 48 (15)d 04 (01)c 107 (09)ab 134 (18)de 127 (16)b 451 (5)b 422 (62)a

Rayo Rojo

Zona lejana de las operaciones mineras ndash zona control (ZC)

0-5 48 (02)b 38 (01)b 021 (012)a 107 (12)ab 11 (02)a 105 (24)b 254 (34)ab 101 (33)b 312 (44)a 588 (73)c

5-15 46 (01)b 38 (01)b 006 (001)bc 95 (17)ab 07 (02)b 145 (51)a 217 (23)bc 122 (45)b 329 (41)a 549 (71)bc

Zona cercana a las operaciones mineras ndash zona minera (ZM)

0-5 49 (03)ab 39 (03)b 005 (001)c 52 (2)d 05 (02)bc 10 (36)bc 107 (22)e 49 (12)c 478 (46)b 472 (55)ab

5-15 49 (02)ab 38 (01)b 009 (006)bc 29 (09)d 05 (01)bc 65 (26)c 96 (13)e 48 (15)c 455 (42)b 497 (56)abc

F-value 42 108 116 246 63 458 251 117 68 42

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitroacutegeno Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio

Catioacutenico A0 - 5 Suelo superficial (0 - 5 cm)

B 5 - 15 Suelo en profundidad (5 -15 cm)

a b c Letras diferentes indican diferencias significativas entre las medias despueacutes de la prueba de Tukey a Plt005

indica diferencias significativas para P lt 0001

60

Tabla 3 14 Media (y desviacioacuten standard) para metales totales biodisponibles y solubles en diferentes profundidades y proximidades a los lugares de operacioacuten minera (n=9)

En general la mayoriacutea de los metales totales no mostraron diferencias

significativas entre el horizonte superior del suelo (0-5 cm) y la inmediatamente inferior (5-

15 cm) tanto en las ZM como en las ZC a las operaciones mineras a excepcioacuten de Zn

Pb y Hg en la ZC y el Hg en ZM de Virgen del Rosario (Tabla 312) De hecho en Virgen

del Rosario la concentracioacuten total de Hg en los suelos superficiales fue maacutes del doble

que en los suelos de profundidad Tambieacuten en Virgen del Rosario As y Cu total

mostraron valores significativamente maacutes altos en ZM que en ZC (P lt005) El Cd total

no mostroacute diferencias significativas entre ninguno de los factores

Profundidad (cm) Cu Zn Cd Pb Hg As

Metales Totales (mg kg-1)

Virgen del Rosario

ZC 0 - 5

A 144 (28)a 1547 (50)a 03 (01) 165 (23)a 08 (01)a 219 (113)a

5 - 15 B 159 (28)a 1071 (333)b 03 (01) 221 (81)b 04 (01)b 205 (104)a

ZM 0 - 5 214 (42)b 694 (73)c 01 (00) 263 (86)b 09 (07)a 449 (50)b

5 - 15 243 (44)b 701 (56)c 01 (00) 252 (38)b 03 (02)b 415 (42)b Rayo Rojo

ZC 0 - 5 121 (26)a 633 (88)c lt DL 118 (47)a 06 (03)ab 64 (19)c

5 - 15 115 (17)ac 572 (65)c lt DL 120 (37)a 07 (02)ab 65 (16)c

ZM 0 - 5 88 (23)c 439 (24)c 16 (38) 99 (30)ac 06 (03)ab 122 (38)cd

5 - 15 70 (12)c 414 (37)c 01 (00) 62 (10)c 07 (03)ab 80 (23)c

F-value 375 268 15 ns 190 30 458

Metales Biodisponibles (mg kg-1

)

Virgen del Rosario

ZC 0 - 5 22 (03)a 248 (57)a 47 (14)

daggera 45 (11)a 21 (11)

daggera 06 (02)ab

5 - 15 17 (03)a 86 (28)b 12 (7) dagger

b 42 (15)a 5 (1) dagger

b 05 (02)a

ZM 0 - 5 22 (08)a 58 (55)c 31 (20)

daggera 40 (11)a 22 (9)

daggera 16 (04)d

5 - 15 18 (02)a 23 (13)d 18 (11) dagger

b 37 (19)a 7 (4) dagger

b 0 9(03)bc

Rayo Rojo

ZC 0 - 5 10 (02)bc 122 (5)b lt DL 22 (05)b 4 (2)

daggerb 04 (001)a

5 - 15 05 (01)c 53 (28)c lt DL 17 (03)b 2 (1) dagger

b 03 (002)a

ZM 0 - 5 16 (05)ab 41 (24)cd lt DL 14 (05)b 20 (1)

daggera 11 (02)c

5 - 15 15 (06)ab 18 (07)d lt DL 13 (04)c 14 (3) dagger

a 07 (03)bc

F-value 145 367 14 120 199 221

Metales Solubles (microg kg-1

)

Sunchulli Virgen del Rosario

ZC 0 - 5 45 (27)ab 170 (110)a 008 (004)a 4(3)a 11 (08)ab 05 (01)a 5 - 15 44 (25)ab 191 (86)a 018 (011)a 6(5)a 02 (01)ab 01 (01)c

ZM 0 - 5 30 (24)ab 224 (137)a 015 (008)a 4(4)a 21 (09)b 04 (01)a 5 - 15 38 (31)ab 127 (72)a 011 (007)a 5(3)a 04 (01)ab 02 (01)b

Rayo Rojo (n=36)

ZC 0 - 5 2 (1)b 428 (124)c lt DL 38 (17)b 11 (02)ab 02 (01)bc

5 - 15 15 (4)a 376 (129)b lt DL 21 (6)ab 02 (00)a 004 (001)c

ZM 0 - 5 129 (23)a 381 (145)bc lt DL 18 (5)ab 12 (04)ab 04 (02)a 5 - 15 9 (2)b 255 (115)b lt DL 13 (6)a 02 (01)a 02 (01)b

F-value 22 41 30 ns 52 43 212

ZA Zona alejada a las operaciones mineras ZM Zona cercana a las operaciones mineras A 0 - 5 Suelo superficial (0 - 5 cm)

B 5 - 15 Suelo en profundidad (5 - 15 cm)

dagger microg kg

-1 ltLD Debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cd 002

microg kg-1

) a b c Letras diferentes indican diferencias significativas entre las medias despueacutes de la prueba de Tukey a Plt005

significativo a P lt 0001 ns no significativo

61

En Rayo Rojo el As total tambieacuten fue superior en ZM que en ZC Comparando la

misma zona (ZC oacute ZM) entre las dos cooperativas mineras de estudio se observa que las

concentraciones totales de Hg Cu y Pb en ZC no presentaron diferencias significativas

mientras que el As en la ZM es significativamente mayor (P lt005) en Virgen del Rosario

En cuanto a los metales biodisponibles (Tabla 314) en general se obtuvieron

mayores concentraciones en los suelos subsuperficiales especialmente para Hg As y Cd

en Virgen del Rosario Los contenidos de Hg biodisponible en la ZM de Rayo Rojo fueron

5 veces superiores a los de la ZC (P lt005) Ademaacutes el Pb biodisponible fue

significativamente mayor en Virgen del Rosario que en Rayo Rojo para ambas zonas (P

lt005)

Tabla 315

Coeficientes de correlacioacuten (r) para las relaciones entre las diferentes propiedades del suelo (n = 36)

Coop Min Propiedad del

sueloa

pH KCl EC COT NT CN CIC Arcilla Limo Arena

Virgen

del

Rosario

pH H2O 08 009ns 026ns 032ns 024ns 019ns 01ns 003ns -007ns

pH KCl 036 062 07 037 051 041 -009ns -008ns

CE 071 07 052 065 067 -054 031ns

COT 093 062 084 086 -046 013ns

N 043 081 081 -044 014ns

CN 041 058 -012ns -012ns

CIC 074 -059 034

Arcilla -045 006ns

Limo -092

Rayo

Rojo

pH H2O 064 -011ns -046 -015ns -046 -047 -049 036 -013ns

pH KCl -012ns 003ns 005ns 001ns -008ns -008ns 012ns -009ns

EC 045 04 013ns 048 03ns -028ns 014ns

OC 064 068 092 073 -064 03ns

N -01ns 071 037 -064 05

CN 048 063 -022ns -011ns

CEC 069 -076 046

Arcilla -046 -005ns

Limo -086

aCE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacute nico y nitroacutegeno Kjeldahl

CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

ns indica correlacioacuten no significativa y indica significancia a P lt05 001 y 0001 respectivamente

En ambos distritos mineros en teacuterminos de profundidad los metales solubles en

agua no fueron significativamente diferentes (Pgt 005) a excepcioacuten del As cuyos valores

fueron maacutes altos en superficie que en profundidad

El anaacutelisis de correlacioacuten mostroacute que los metales totales extraiacutebles y solubles son

altamente independientes sin correlaciones significativas entre ellos en la mayoriacutea de los

casos Los metales tampoco mostraron correlaciones significativas con las propiedades

fiacutesicas y quiacutemicas del suelo Las uacutenicas correlaciones significativas detectadas fueron en

Virgen del Rosario entre Cd total y As total (r = -072 Plt001) Cd total y Cu total (r = -

074 Plt001) As total y Cu total (r = 077 Plt001) y As total y extraiacuteble (r = 064

62

Plt001) En Rayo Rojo hubo correlaciones negativas significativas entre Cu total y Zn

total (r = -085 Plt0001) Cu total y Pb total (r = -075 Plt001) Zn total y Pb total (r = -

073 Plt001) y As total extraiacuteble y soluble (r =070 Plt001)

3323 ANOVA de tres factores

Los resultados del anaacutelisis ANOVA de tres factores (Tabla 316) mostraron que la

mayoriacutea de las propiedades fueron significativamente diferentes en funcioacuten a la

cooperativa minera y a la proximidad La profundidad como patroacuten general fue el factor

que tuvo el menor efecto para la mayoriacutea de las propiedades Por el contrario la

cooperativa minera fue el factor que tuvo el mayor efecto en pHH2O pHKCl CE arcilla y

arena mientras que para el COT N y la CIC fue la proximidad a los lugares de las

operaciones mineras

En cuanto al contenido total de metales pesados la cooperativa minera fue el

factor que tuvo el mayor efecto en As Cu Zn y Pb Mientras que Cd y Hg no fueron

afectados significativamente por la cooperativa ni por la proximidad aunque el Hg fue

influenciado por la profundidad En relacioacuten al contenido de metales biodisponibles la

proximidad fue el factor con mayor efecto significativo en Zn y Hg mientras que para el

Cu y Cd fueron el distrito minero y la profundidad En liacuteneas generales los metales

solubles no se vieron afectados significativamente por ninguacuten factor excepto en el caso

de As que fue afectada por la cooperativa profundidad y proximidad

Evaluando las interacciones entre los diversos factores se observoacute que la

cooperativa minera soacutelo influyoacute el efecto de proximidad para pHH2O pHKCl CN y la CIC

(CM x P P lt005) Esta interaccioacuten (CM x P) tambieacuten fue significativa para los metales

totales y biodisponibles a excepcioacuten de Hg Por el contrario la profundidad no tuvo

efectos significativamente diferentes en las propiedades del suelo y en las cooperativas

mineras (CM x D Pgt 005) a excepcioacuten de pHKCl el contenido total de Cu y Hg y los

contenidos biodisponibles de Zn Hg y As (CM x D P lt005) La proximidad a las

operaciones mineras soacutelo influyoacute el efecto de la profundidad en N CN y en la

concentracioacuten total de Zn y Pb asiacute como en la biodisponible de Zn y Cd (P x P P lt005)

Las interacciones entre los factores para los contenidos de metales solubles no fueron

significativas a excepcioacuten de P x D (proximidad x profundidad) para el As (P lt005)

63

Tabla 316

F values de ANOVA de tres factores para todas las propiedades del suelo en todas las muestras

(n=72)

Propiedad del

suelo a

Cooperativa

Minera (CM) b

Proximidad

(P) b

Profundidad

(D) b

CM x P

b CM x D

b P x D

b

pH H2O 113 01 ns 60 98 18 ns 06 ns

pH KCl 216 123 167 148 66 00 ns

CE 72 42 00 ns 34 ns 01 ns 02 ns

COT 22 ns 1431 191 10 ns 04 ns 15 ns

N 03 ns 957 315 00 ns 03 ns 151

CN 14 ns 184 01 ns 64 001 ns 82

CIC 137 2621 256 143 19 ns 23 ns

Arcilla 1052 61 01 ns 34 ns 29 ns 00 ns

Limo 07 ns 761 01 ns 38 ns 00 ns 03 ns

Arena 243 190 01 ns 09 ns 07 ns 02 ns

Metales Totales

Cu 1767 78 05 ns 704 60 00 ns

Zn 897 582 72 178 35 ns 63

Cd 06 ns 13 ns 17 ns 25 ns 15 ns 16 ns

Pb 1060 12 ns 003 ns 182 27 ns 46

Hg 07 ns 00 ns 84 00 ns 112 00 ns

As 2214 636 19 ns 328 00 ns 1 ns

Metales Biodisponibles

Cu 566 179 112 136 06 ns 12 ns

Zn 265 1095 675 150 91 241

Cd 120 272 298 141 25 ns 120

Pb 790 38 ns 09 ns 357 00 ns 01 ns

Hg 07 ns 568 383 00 ns 62 00 ns

As 332 228 66 18 7 00 ns

Metales Solubles

Cu 00 ns 18 ns 18 ns 35 ns 22 ns 26 ns

Zn 218 13 ns 27 ns 11 ns 04 ns 15 ns

Cd 32 ns 42 25 ns 39 ns 24 ns 26 ns

Pb 231 39 ns 17 ns 34 ns 29 ns 06 ns

Hg 1 ns 06 ns 281 00 ns 00 ns 01 ns

As 251 960 222 11 ns 11 ns 82

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total N Nitroacutegeno Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitroacutegeno Kjeldahl CIC

Capacidad de Intercambio Catioacutenico

ns indica correlacioacuten no significativa y indica significancia a P lt05 001 y 0001 respectivamente

64

3324 Anaacutelisis multivariante

Con el Anaacutelisis de Componentes Principales (ACP) realizado con las propiedades

fiacutesicas y quiacutemicas del suelo asiacute como con los metales (total biodisponible y soluble) el

53 de la variacioacuten total se explica por los tres primeros componentes principales (Fig

33) El primer componente (CP) explicoacute el 23 de la variacioacuten el segundo componente

explica el 16 mientras que el tercer componente explica el 14 de la variacioacuten

Fig 3 12 Anaacutelisis Multivariante

El primer componente principal fue determinado por CIC COT NT y Zn y Cd

biodisponibles El segundo componente principal se correlacionoacute con el limo CE arcilla

Zn total pHH2O pHKCl y Cu Hg y As biodisponibles El tercer componente se asocioacute con

Cu As y Pb totales Pb biodisponible y Hg soluble

En la Figura 33 (a) se puede observar que el primer componente separoacute

completamente la ZM de la ZC en ambas cooperativas mineras mientras que el segundo

componente separoacute la ZC de Virgen del Rosario de la ZC de Rayo Rojo El tercer

a)

b)

65

componente fue el responsable de la diferenciacioacuten entre ZM de Virgen del Rosario y la

ZC de Rayo Rojo (Figura 33b) Por lo tanto el contenido de materia orgaacutenica Zn y Cd

biodisponibles fueron los responsables de la diferenciacioacuten entre las proximidades a las

operaciones mineras La separacioacuten de ZM entre los distritos mineros se asocioacute con

varios metales totales asiacute como mercurio soluble en agua Aunque hemos conseguido

una diferenciacioacuten entre las zonas y distritos mineros no se observoacute separacioacuten de

profundidad en el anaacutelisis de componentes principales llevado a cabo

34 DISCUSIOacuteN

341 Caracterizacioacuten geoquiacutemica de los suelos

Se han determinado altos contenidos de COT y NT aunque la relacioacuten CN

mostroacute un equilibrio entre la mineralizacioacuten y la humificacioacuten (Calvo et al 1992

Cobertera 1993) Los altos valores de la CIC en ZM en ambas cooperativas mineras se

encuentran relacionados con el alto contenido en CO y arcillas cuya composicioacuten podriacutea

ser principalmente vermiculitas (Honorato 2000) Otros investigadores como Oorts et al

(2003) tambieacuten observaron altos valores de CIC en los suelos ricos en materia orgaacutenica

Los valores de la CIC en ZM sugieren un exceso de absorcioacuten que podriacutea causar una

saturacioacuten del complejo de cambio mientras que estos valores en la ZC fueron normales

(Cobertera 1993)

342 Fuentes de metales y la contaminacioacuten asociada

No se conoce que se hayan desarrollado estudios suficientes acerca de la

contaminacioacuten de suelos por metales pesados en las zonas de estudio pese a haber

evidencia de los impactos ambientales econoacutemicos y sociales que provoca en la regioacuten

Se han utilizado los de Canadaacute (CCME 2005) y Paiacuteses Bajos (NMHPPE 1994) Los

resultados de Cd Cu Pb y Zn en ambas zonas (ZM y ZC) sugieren que estos metales

totales se derivan del material de origen endoacutegeno ya que no se observa ninguacuten efecto

de la proximidad a los sitios de las operaciones mineras De hecho estos metales se

encuentran por debajo de los niveles de referencia de Canadaacute y Paiacuteses Bajos Los

valores reportados en este estudio son similares a los expuestos previamente por Miller

et al (2004) en suelos de campos agriacutecolas cercanos a la zona minera de Potosiacute pero

inferiores a los reportados en sedimentos de canales en la misma zona (Miller et al 2007)

y tambieacuten inferiores a los encontrados por Lecce et al (2011) en una zona minera de oro

en Carolina del Norte

En las dos cooperativas mineras de estudio la cercaniacutea a las zonas de

procesamiento de minerales no causoacute variaciones significativas en los contenidos de

mercurio sin embargo las concentraciones de Hg superaron ampliamente las

concentraciones habituales de Hg en los suelos (001-003 mg kg-1

Senesil et al 1999)

los depoacutesitos no contaminados en Bolivia (0030 mg kg-1

Miller et al 2004) las

66

concentraciones tiacutepicas en las rocas (040 mg kg-1

Miller et al 2004) y el nivel de

referencia de Paiacuteses Bajos (030 mg Hg kg-1

) El Hg estaacute geoloacutegicamente asociado a los

minerales de sulfuro que albergan la mineralizacioacuten de oro (Au) (Lentz 2005) y tambieacuten

se introduce en su forma metaacutelica por las actividades de mineriacutea artesanal de oro

(Mulholland et al 2012) Los contenidos totales de Hg similares en ZM y ZC pueden

apoyar la premisa de que parte del Hg procede de la reemisioacuten de mercurio elemental de

vertidos antropogeacutenicos pasados que elevaron los niveles de Hg incluso en zonas

alejadas (Fitzgerald et al 1991 Nriagu 1994)

Sin embargo el elevado contenido de este metal en suelos superficiales de Virgen

del Rosario indica una posible deposicioacuten de vapor de Hg en la zona cercana a los

lugares de quema de la amalgama De hecho algunas investigaciones han concluido que

la afectacioacuten por Hg puede extenderse hasta unos 50 km de la zona de emisioacuten (Maurice-

Bourgoin 2001) En Brasil se ha observado Hg (4 mg Hg kg-1

) en los suelos cercanos a

las tiendas de compra de oro (Rodrigues et al 1997) Asimismo la harina de Hg

liberada por varios molinos puede contribuir al alto nivel de Hg en los suelos (Wotruba et

al 1998) Fernaacutendez - Martiacutenez et al (2005) tambieacuten informaron que la concentracioacuten de

Hg en los suelos aumentaba directamente con la proximidad a la chimenea del horno

utilizada para la evacuacioacuten de vapores durante el tratamiento del mineral

Los contenidos de As en las zonas proacuteximas a los ingenios de procesamiento del

mineral o concentracioacuten del oro fueron mayores que en las zonas alejadas superando

en Virgen del Rosario incluso los niveles de fondo en la Regioacuten Andina de Bolivia (13 mg

kg-1

Miller et al 2004) los niveles de fondo en los suelos agriacutecolas sobre minas en

Corea (14 mg kg-1

Kwon et al 2012) e incluso superando los niveles de referencia (19 y

29 mg As kg-1

NMHPPE 1994 y CCME 2005 respectivamente) El incremento

significativo de As en estas zonas en ambos distritos mineros sugiere una relacioacuten entre

la concentracioacuten de As y la proximidad a los residuos mineros ubicados en los

alrededores de los ingenios mineros Las elevadas concentraciones de As en los residuos

mineros estaacuten asociadas a la mineralogiacutea inherente de las menas que contienen

arsenopirita (FeAsS) (Lacerda y Salomons 1998) un mineral generalmente asociado

importante presencia de oro que incluso sirve como indicador de los filones auriacuteferos La

escorrentiacutea el viento y el traacutensito de personas podriacutean transportar partiacuteculas ricas en As

De hecho Tapia et al (2012) tambieacuten observaron en el distrito minero de Oruro (Bolivia)

que los fondos de As estaacuten significativamente aumentados en comparacioacuten con las

concentraciones de la corteza continental superior y las de los sitios industriales lo que

sugiere que los suelos superficiales estaacuten probablemente influenciados por las

actividades mineras e impactados por las partiacuteculas transportadas por el aire

67

343 Presencia y comportamiento de metales en los suelos

Considerando los resultados del PCA la presencia de CIC COT y arcilla en el

primer componente (PC1) se fundamenta en que la CIC suele estar fuertemente

relacionada con la materia orgaacutenica y el contenido en arcilla con cargas variables

capaces de adsorber cationes (Oorts et al 2003) Ademaacutes el Zn y el Cd biodisponibles

tambieacuten estaacuten asociados a este componente lo que indica que un aumento del

porcentaje de materia orgaacutenica o de arcilla podriacutea potenciar una mayor concentracioacuten de

Cd y Zn biodisponibles (Rauret 1998) aumentando la movilidad de estos metales Al

respecto Kierczak et al (2008) demostraron que la acumulacioacuten y el recambio de

materia orgaacutenica rigen el destino del Cu y el Zn

Asimismo el Cd el Zn y el Hg biodisponibles presentaron valores mas altos en los

suelos superficiales que en los suelos subsuperficiales Esto puede deberse

probablemente a los aacutecidos orgaacutenicos exudados por las raiacuteces de las plantas (en la zona

de estudio las raiacuteces de las plantas soacutelo alcanzan 5 cm de profundidad del suelo) que

pueden aumentar la solubilidad y biodisponibilidad de los metales pesados en los suelos

superficiales (Krishnamurti et al 1997) La materia orgaacutenica puede interactuar con el Hg

de diferentes maneras afectando a su transformacioacuten y disponibilidad (Ravichandran

2004) De hecho en los suelos ricos en materia orgaacutenica la transformacioacuten del Hg se

produce con frecuencia en el horizonte superior donde se re-moviliza y volatiliza

continuamente como mercurio orgaacutenico y metaacutelico (Do Valle et al 2006)

Las concentraciones biodisponibles de Cu Pb y As fueron similares en ambas

profundidades de las dos cooperativas mineras Aunque la disponibilidad de los metales

depende de muchos factores relacionados con las propiedades del suelo en este caso su

disponibilidad puede estar controlada por el pH la materia orgaacutenica y el contenido de

arcilla (Krishnamurti et al 1997 Silveira et al 2003) ya que no se encontraron

diferencias en estas propiedades en ambas profundidades (suelo superficial y

subsuperficial) Ademaacutes el As el Cu y el Hg biodisponibles estaacuten correlacionados con el

pH en PC2 lo que sugiere que el comportamiento de estos metales se ve afectado por la

acidez del suelo Tambieacuten el As biodisponible sigue el mismo patroacuten que el As total

(inferido por el anaacutelisis de correlacioacuten) mostrando valores maacutes altos en ZM donde se

encuentra la presencia de residuos Se conoce que la disponibilidad y la movilidad del As

dependen en gran medida de la forma mineralroca madre (Al-Abed et al 2008) Los

contenidos totales de Pb As y Cu y la fraccioacuten de Pb biodisponible se asociaron en la

PC3 indicando un comportamiento comuacuten de estos metales en la zona (Manta et al

2002) por lo que se puede inferir que el Pb biodisponible es dependiente de su

concentracioacuten total

Los metales solubles no estaacuten correlacionados con ninguna de las propiedades

estudiadas lo que indica que su comportamiento se ve afectado por una variedad de

propiedades y condiciones fisicoquiacutemicas del suelo aunque se conoce que el pH es el

68

principal factor que gobierna las concentraciones de metales solubles (Brallier et al

1996 Ross 1994) no se encontroacute ninguna correlacioacuten con los metales estudiados

En comparacioacuten con el contenido total de metales en todos los suelos estudiados

las fracciones biodisponibles soacutelo representaban el 5 para el As y Hg y el 16 para el

Cu el Zn el Cd y el Pb mientras que las fracciones solubles fueron inferiores al 1 de

la concentracioacuten total para todos los metales

Aunque no se observa contaminacioacuten por otros metales excepto por el As y el

Hg el anaacutelisis de factores (Fig 312) mostroacute que hay un efecto directo del procesamiento

del mineral en ambas cooperativas mineras causando el cambio de las propiedades del

suelo ya que la proximidad a las operaciones mineras (ingenios mineros) explica casi el

30 de la varianza de los datos El mayor contenido de materia orgaacutenica proporciona una

mayor calidad en los suelos de las zonas alejadas (ZC) de los ingenios mineros Esto se

debe probablemente a la contribucioacuten de la vegetacioacuten ya que la cobertura vegetal es

mayor en ZC La disminucioacuten de la cobertura vegetal (en aproximadamente 15) y los

menores valores de COT y NT en las zonas cercanas a los ingenios mineros (ZM)

podriacutean estar causados por los impactos directos de las actividades mineras con traacutensito

de personas y materiales de trabajo que pueden comprometer el normal desarrollo de la

vegetacioacuten afectando a la estabilidad del suelo lo que puede favorecer los procesos de

erosioacuten del mismo Asimismo las diferencias entre ambas cooperativas mineras con las

mayores concentraciones de metales en Virgen del Rosario podriacutean deberse entre otros

al contenido (alto) de oro en el mineral al tiempo de operacioacuten de las actividades de

concentracioacuten junto con los diferentes procedimientos de concentracioacuten de oro

Dado que la extraccioacuten de oro (por su precio en el mercado) es una actividad muy

importante en Bolivia y particularmente en el ANMIN - Apolobamba y que el uso de Hg

es una caracteriacutestica principal en la concentracioacuten del mismo su prohibicioacuten no es viable

dado el contexto socioeconoacutemico y cultural de la zona (Muntildeoz et al 2012) a esto se

suma la carencia de alternativas teacutecnicas y tecnoloacutegicas probadas y adecuadas al

contexto En este sentido es necesario promover la investigacioacuten acerca de tecnologiacuteas

maacutes limpias y que mejoren el rendimiento de concentracioacuten de oro aplicar buenas

praacutecticas ambientales (pej una gestioacuten adecuada de los residuos y la mejora del sistema

de su almacenamiento) ademaacutes de capacitar y concienciar a la poblacioacuten local sobre los

riesgos del Hg As y los metales pesados en el medio ambiente y en la salud puacuteblica

69

IV ESPECIACIOacuteN DE ARSEacuteNICO

EN SUELO Y EN RIZOSFERA

41 INTRODUCCIOacuteN

La mineriacutea de oro artesanal yo a pequentildea escala genera puntos criacuteticos de

contaminacioacuten del suelo por mercurio (Hg) y arseacutenico (As) (Teraacuten-Mita et al 2013 Faz et

al 2014) Los niveles elevados de Hg en los suelos cerca de las zonas de concentracioacuten

del oro (Au) estaacuten asociados con la amalgama utilizada para concentrar el oro mientras

que los minerales de arsenopirita (FeAsS) que comuacutenmente ocurren con los depoacutesitos de

mineral de oro son fuentes potenciales de As en el suelo La contaminacioacuten por As en

Bolivia se observa comuacutenmente en el cinturoacuten As-Ag-Pb-Zn-Au en los Andes

occidentales donde se concentran las actividades mineras Los suelos de las zonas

circundantes o cercanas a las cooperativas en el oeste de Bolivia contienen hasta 45 mg

de As kg-1

(Faz et al 2014) a menudo superando el nivel de las normas ambientales del

suelo (12 - 19 mg kg-1

) como las de las regulaciones de los Paiacuteses Bajos y Canadaacute

(NMHPPE 1994 CCME 1999) Las erosiones hiacutedricas y eoacutelicas de los residuos mineros

ricos en arsenopirita contaminan con As los suelos cercanos a la MAPE en el oeste de

Bolivia (Faz et al 2014)

Los niveles elevados de As en el suelo no solo suponen riesgos para el medio

ambiente sino que el As inorgaacutenico es toacutexico y puede causar caacutencer en la piel los

pulmones las viacuteas urinarias enfermedades cardiovasculares neurotoxicidad y diabetes

(Choong et al 2007 Guan et al 2012 OMS 2014) El As reacciona faacutecilmente con

compuestos de azufre (S) y foacutesforo (P) e interfiere en la replicacioacuten del ADN y otros

procesos bioloacutegicos (Wilson et al 2010 OMS 2014)

La toxicidad del As depende de la especiacioacuten y sigue el orden arsenito As(III) gt

arseniato As(V) gt especies organocomplejas (por ejemplo metil-As) (Fitz y Wenzel 2002

Wilson et al 2010) lo cual es debido a la alta disponibilidad del As(III) para la captacioacuten

por parte de los organismos y las reacciones con los compuestos bioloacutegicos que

contienen S (Giacomino et al 2010) Los riesgos para la salud del As(V) estaacuten asociados

a su similitud quiacutemica con el fosfato donde la sustitucioacuten estructural en compuestos

bioloacutegicos clave puede inhibir la eficiencia enzimaacutetica (Giacomino et al 2010) Los

efectos agudos de la ingestioacuten de As incluyen ardor y sequedad de boca y garganta

disfasia voacutemitos diarrea y hematuria (Choong et al 2007)

70

La especiacioacuten del As en los suelos depende de factores ambientales como el pH

el potencial de oxidacioacuten y la disponibilidad de donantesaceptores de electrones En un

entorno reductor (00-08 V pE) y en un rango de pH comuacutenmente encontrado en la

naturaleza (pH 2-10) el As(III) puede ser la especie dominante mientras que el As(V) es

maacutes probable que se encuentre en condiciones aeroacutebicas (McBride 1994 Wilson et al

2010) Los oacutexidos de manganeso (Mn) y hierro (Fe) en los suelos pueden reducirse a

Mn(II) y Fe(II) respectivamente cuando el As(III) se oxida a As(V) en suelos donde el

suministro de oxiacutegeno es bajo (McBride 1994) La oxidacioacuten de la materia orgaacutenica del

suelo puede influir en la transformacioacuten de As(V) en As(III) Dobra y Zagury (2006)

observaron la formacioacuten de As(III) a partir de suelos contaminados con arseniato de

cobre despueacutes de 40 diacuteas de incubacioacuten con una mezcla de musgo de turba y estieacutercol

de aves Tambieacuten los hongos micorriacutecicos arbusculares afectan a la especiacioacuten del As

en los suelos los datos de l-XANES de Gonzaacutelez-Chaacutevez (2014) mostraron que se

produjo una reduccioacuten gradual del As(V) en las hifas de Glomus intraradices tras la

exposicioacuten al As siendo la especie dominante el As(III) complejado con un compuesto

reducido de carbonato de hierro(II)

Los factores ambientales (pe pH Eh contenidos de Fe y Mn) difieren

significativamente entre el suelo y la rizosfera En las zonas mineras del sureste de

Espantildea los suelos de la rizosfera de Zygophyllum fabago L tienen un pH (79) un

carbono total (57 mg C kg-1

) y un contenido en nitroacutegeno (85 mgN kg-1

) todos maacutes altos

que el suelo no rizosfeacuterico (pH 53 21 mg C kg-1

y 31 mg N kg-1

) (Kabas et al 2014)

Ademaacutes los suelos de la rizosfera de Hyparrhenia hirta L que crecen en suelos

contaminados por metales tienen una menor concentracioacuten de Zn extraiacuteble con DTPA

(aacutecido dietileno triamina penta aceacutetico) que el suelo no rizosfeacuterico con 170 y 370 mg kg-1

respectivamente (Conesa et al 2007)

Fitz y Wenzel (2002) afirmaron que praacutecticamente no hay informacioacuten disponible

que aborde directamente el impacto del As en la rizosfera lo que permitiriacutea entender los

procesos en los suelos rizosfeacutericos para un mejor desarrollo de las estrategias de

fitorremediacioacuten en suelos contaminados con As El objetivo de este capiacutetulo es aportar

informacioacuten sobre la especiacioacuten del As en la rizosfera del suelo Especiacuteficamente se

determinaroacuten (i) las concentraciones de As y (ii) la especiacioacuten de este en los suelos

rizosfeacutericos y no rizosfeacutericos en las zonas de estudio lo que permitiraacute evaluar los riesgos

ambientales asociados a las altas concentraciones de As de estos lugares Tambieacuten se

determinaraacute la asociacioacuten espacial entre el As y el Fe en los suelos de la rizosfera asiacute

como la influencia de la saturacioacuten de agua y los tratamientos con ditionito de sodio para

dilucidar la posible transformacioacuten del As(V) en As(III) en el suelo

71

42 MATERIALES Y MEacuteTODOS

421 Zonas de estudio

Las zonas de estudio fueron las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo

Rojo Por citar los paraacutemetros baacutesicos (estudiados en el capiacutetulo III) se tiene que el pH

del suelo oscila entre 45 y 50 mientras que el contenido de carbono orgaacutenico total (CO)

en promedio en el suelo superficial variacutea de 55 a 123 g kg-1

en Virgen del Rosario y de

52 a 107 g kg-1

en Rayo Rojo donde los mayores contenidos de CO se encontraron

alejados de las zonas de actividades mineras

422 Disentildeo de muestreo y toma de muestras de suelo y rizosfera

Se tomaron 24 muestras compuestas de suelo en las zonas de estudio Virgen del

Rosario y Rayo Rojo estas muestras se tomaron de tres y cinco sitios seleccionados

para las aacutereas Virgen del Rosario (n = 9) y Rayo Rojo (n = 15) respectivamente donde

se llevaron a cabo las operaciones mineras Ademaacutes se muestrearon 6 muestras de

suelo control en tres lugares situados a unos 1500 m de las operaciones mineras Cada

muestra de suelo se clasificoacute como suelo no afectado (control) o suelo afectado por las

operaciones mineras (aacuterea cercana a las actividades mineras o zonas mineras) Cada

muestra de suelo estaba compuesta (100 g) por 5 submuestras Se utilizoacute una paleta no

metaacutelica para recoger las muestras de suelo posteriormente las muestras se secaron a

temperatura ambiente y se utilizaron bolsas de polietileno como almacenamiento antes

de los anaacutelisis de laboratorio

Se estudiaron 12 suelos de la rizosfera de las cuatro especies vegetales

dominantes en las aacutereas de estudio Alchemilla pinnata L Achiane acicularis Agrosties

sp y Deyeuxia sp Estas especies vegetales tienen una especial adaptacioacuten al clima

andino y constituyen la principal vegetacioacuten de pastoreo para el ganado y los cameacutelidos

por lo que son importantes vectores en la transferencia de As (y otros contaminantes

metaacutelicos) desde los suelos a la cadena alimentaria (Teraacuten-Mita et al 2013) A pinnata y

A acicularis se encontraron en las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo

mientras que Agrosties sp solo fue encontrada en Virgen del Rosario y Deyeuxia sp se

muestreoacute soacutelo en Rayo Rojo Se recogieron aproximadamente 5 g de muestras de suelos

a menos de 3 mm de las raiacuteces lo que constituyoacute cada muestra de rizosfera A

continuacioacuten se secaron a temperatura ambiente y se almacenaron en bolsas de

polietileno a la espera de los anaacutelisis de laboratorio (Faz et al 2014)

423 Contenido total de As

Para determinar la concentracioacuten total de As en los suelos rizosfeacutericos y no

rizosfeacutericos se empleoacute el meacutetodo 3050B de la Agencia de Proteccioacuten Ambiental de los

Estados Unidos (US EPA 1999) Las medidas de control de calidad durante el anaacutelisis

incluyeron los siguientes estaacutendares de suelo BCR-CRM 62 SRM 2709 y CRM 027

(Comisioacuten de las Comunidades Europeas Instituto Nacional de Normas y Tecnologiacutea-

EEUU Corporacioacuten de Tecnologiacutea de Recursos-EEUU)

72

424 Especiacioacuten de As

Se utilizoacute la Espectroscopia de Absorcioacuten de Rayos X de Borde Cercano (XANES)

para determinar el estado de oxidacioacuten del As en el suelo Las muestras se molieron

hasta 50 microm utilizando un mortero para posteriormente ser montadas en cinta Kaptontrade y

orientadas a 45deg hacia la exposicioacuten a la radiacioacuten de rayos X en la liacutenea de haz

VESPERS en las instalaciones del sincrotroacuten Canadian Light Source (Saskatoon

Canadaacute) Los espectros de absorcioacuten de rayos X en el rango de 70 eV para incluir el

borde K del As (11867 eV) se registraron utilizando un detector Vortex de cuatro

elementos Se obtuvo al menos tres espectros de cada suelo y de los estaacutendares (AS2O3

para As(III) y HAsNa2O4 para As(V)) con una resolucioacuten de 05 eV con un tiempo de

recogida de 2 s por paso Se utilizoacute el programa Athena (Ravel 2013) para procesar los

datos XANES y comparar el estado de oxidacioacuten del As en las muestras de suelo y de la

rizosfera

425 Otros Anaacutelisis

Las muestras seleccionadas tambieacuten fueron sometidas a tratamientos de

saturacioacuten de agua y de sulfuro como simulaciones de ambientes reductores lo que

permitioacute evaluar la transformacioacuten de As(V) en As(III) El tratamiento de saturacioacuten de

agua se realizoacute sumergiendo el suelo en agua durante un mes a 30degC Por su parte se

utilizoacute ditionito de sodio para reducir el As(V) a As(III) siguiendo una versioacuten modificada

del meacutetodo del ditionito para estimar yo eliminar el Fe del suelo (Burt 1992) Para ello el

suelo se saturoacute con 003 M de Na2SO4 y de este modo inducir una condicioacuten reductora

que se mantuvo durante una semana en condiciones ambientales en el laboratorio La

mezcla (o lechada) de suelos tratados con agua o con ditionito se montoacute en cinta

Kaptontrade y se sometioacute a XANES en condiciones similares a las descritas anteriormente

Adicionalmente se utilizoacute un haz de rayos X de 4x5 microm basado en el sincrotroacuten

para mapear la asociacioacuten espacial del As con el Fe (y otros componentes del suelo) lo

que permitioacute dilucidar los posibles mecanismos de acumulacioacuten de As en suelos

seleccionados de la rizosfera El mapeo elemental se realizoacute en un aacuterea aleatoria de

500x500 microm en el suelo de la rizosfera montado en cinta Kaptontrade y expuesto al haz de

rayos X a 2 s por ubicacioacuten en una cuadriacutecula espacial de 20 microm de resolucioacuten

426 Anaacutelisis estadiacutesticos

Se utilizoacute la versioacuten 12 de Statistics (Statsoft Inc 2013) para comparar la

concentracioacuten total de As en los suelos brutos y de la rizosfera recogidos en las aacutereas de

control y de las zonas mineras mediante un anaacutelisis de varianza multifactorial Las medias

de los factores significativos (p lt 005) se compararon estadiacutesticamente mediante la

prueba de diferencia de miacutenimos cuadrados

73

43 RESULTADOS

431 Contenido total de As

Los suelos y la rizosfera en las zonas Control del aacuterea Virgen del Rosario (VR)

teniacutean aproximadamente el doble de la concentracioacuten de As observada en el aacuterea Rayo

Rojo (RR) (Tabla 41) Para el suelo no rizosfeacuterico el As en el aacuterea minera fue similar al

de la zona Control (13 mg kg-1

) en el aacuterea RR mientras que en Virgen del Rosario los

contenidos de As fueron significativamente mayores en la zona minera (50 + 55 mg kg-1

)

que en el Control (36 + 77 mg kg-1

) En ambas cooperativas mineras los suelos de la

rizosfera en la zona de la mina teniacutean mayores concentraciones de As que los suelos no

rizosfeacutericos aunque estas diferencias no fueron estadiacutesticamente significativas entre los

suelos no rizosfeacutericos (50 + 55 mg kg-1

) y la rizosfera (64 + 10 mg kg-1

) en Virgen del

Rosario

Tabla 4 1

Concentracioacuten total de As (mg kg-1) en suelos no rizosfeacutericos y rizosfeacutericos en las cooperativas

mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo media (desviacioacuten estaacutendar)

Arseacutenico Total (mg kg

-1)

Virgen del Rosario Rayo Rojo

Zona Minera Zona de Control Zona Minera Zona de Control

Suelo 50 (55) aba 36 (77) c 13 (12) d 13 (05) d

Rizosfera 64 (10) a 24 (21) cd 36 (52) bc 15 (13) d Canadian Soil Quality Guidelines (mg As kg

-1 suelos) agriculturandash12 residencialparquesndash 12 comercial ndash 12 y uso industrial ndash 12 CCME

(1999) aValores promedios (desviaciones estaacutendar) seguidas de letras diferentes son significativamente diferentes (p lt 005)

432 Especiacioacuten de As

El As en las muestras de suelo de la zona control y de la zona minera estaba

presente como especie As(V) independientemente de su contenido total La comparacioacuten

de los espectros XANES del borde K del As mostroacute claramente la congruencia sobre el

espectro de HAsNA2O4 indicando asiacute el dominio de las especies de As(V) (Fig 41) Las

fracciones de arcilla tanto de los suelos no rizosfeacutericos como de los rzosfeacutericos tambieacuten

conteniacutean uacutenicamente especies de As(V) La especiacioacuten del arseacutenico en todos los

suelos de la rizosfera tambieacuten mostroacute la uacutenica presencia de As(V) independientemente

de la especie vegetal tanto en las parcelas control como en las de la zona minera de

ambas aacutereas Virgen del Rosario y Rayo Rojo (Fig 42) Indicar que no se estimoacute la

relacioacuten As(III)As(V) (Ravel 2013) porque las parcelas espectrales indicaron

consistentemente el contenido de especies de As(V) en todas las muestras y no se

reportoacute As(III) (Figs 41 y 42) independientemente del contenido total de As

74

Fig 4 1 Especiacioacuten de As en las muestras de suelo no rizosfeacuterico y rizosfera

recogidas de las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo en ANMIN - Apolobamba

75

Fig 4 2 Especiacioacuten de As en suelo de rizosfera de vegetacioacuten comuacuten en las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo en ANMIN - Apolobamba

433 Transformacioacuten de As(V) a As(III)

No hubo ninguacuten resultado detectable por As-XANES de la reduccioacuten de As(V) a

As(III) tanto en los suelos no rizosfeacutericos como en los de la rizosfera una vez fueron

sometidos a tratamientos de saturacioacuten de agua y de ditionito soacutedico Los espectros As-

XANES de los suelos tratados convergieron sobre el espectro de As(V) indicando la

presencia de especies de As(V) en todas las muestras sometidas a condiciones

reductoras (Fig 43) Ademaacutes hubo una estrecha asociacioacuten espacial positiva

(correlacioacuten de Pearson = 065 p lt 005) entre la distribucioacuten de As y Fe en los suelos de

la rizosfera Las mayores concentraciones de As coincidieron con puntos de acumulacioacuten

de Fe (Fig 44) se pueden ver los casos de i) horizontal 15 y vertical 485 ii) horizontal

16 y vertical 455-46 iii) horizontal 14 y vertical 46-48

76

Fig 4 3 Especiacioacuten de As en muestras de suelo no rizosferico (bulk) y rizosfera sujetas a tratamientos de saturacioacuten de agua y ditionito para inducir la reduccioacuten de As-V a As-III

Fig 4 4 Asociacioacuten espacial de As y Fe en el suelo de

rizosfera de Agrosties sp recogida de la cooperativa minera Virgen del Rosario en ANMIN - Apolobamba

77

44 DISCUSIOacuteN

441 Enriquecimiento de As en los suelos

Los contenidos de As en los suelos no rizosfeacutericos de las zonas control y de las

zonas de estudio Virgen del Rosario y Rayo Rojo fueron superiores a los 12 mg kg-1

nivel maacuteximo permitido por las Directrices Canadienses de Calidad del Suelo (CCME

1999) Wilson et al (2010) informaron de que los niveles de fondo de As en los suelos

(incluidos los suelos urbanos) estaacuten entre 002 y 45 mg kg-1

Aunque las concentraciones

de As en las muestras analizadas son elevadas los valores siguen siendo mucho maacutes

bajos respecto a los obtenidos en minas abandonadas en Eslovaquia 812 mg kg-1

(Rapant et al 2006) y en los residuos de minas en Portugal 1400 mg kg-1

(Kumpiene et

al 2012) Los residuos mineros de las minas de oro abandonadas en Nueva Escocia

(Canadaacute) conteniacutean hasta 310000 mg kg-1

de As (Meunier et al 2010) Los resultados

obtenidos son consistentes con los encontrados por Faz et al (2014) quienes reportaron

concentraciones naturales elevadas de As en los suelos debidas a actividades

magmaacuteticas dentro del cinturoacuten de As-Ag-Pb-Zn-Cu-Au (Litter et al 2010) en los Andes

occidentales

Sin embargo las intensas actividades mineras en el aacuterea de estudio

especialmente en Virgen del Rosario aumentaron las concentraciones de As en las

zonas mineras en comparacioacuten con las zonas control (zonas alejadas) De manera

similar Faz et al (2014) reportaron mayores acumulaciones de As en las aacutereas afectadas

por las actividades mineras en comparacioacuten con el nivel de fondo de As El vertido de

residuos mineros en las zonas de explotacioacuten y tratamiento (Teraacuten-Mita et al 2013)

puede contribuir a la acumulacioacuten de As en los suelos Ademaacutes la erosioacuten por el agua y

el viento pueden ser los causantes del enriquecimiento de As en los suelos de las zonas

de estudio por la dispersioacuten de los residuos mineros ricos en minerales de arsenopirita

El contenido de As en los suelos de la rizosfera en ambos lugares de estudio

supera las Directrices Canadienses de Calidad del Suelo (CCME 1999) Las actividades

de concentracioacuten de oro parecen aumentar el As en los suelos de la rizosfera al menos

dos veces en comparacioacuten con las zonas control La acumulacioacuten de metales en los

suelos de la rizosfera ha sido reportada en aacutereas mineras (Conesa et al 2007) El

enriquecimiento de As (y otros metales) puede atribuirse al movimiento de nutrientes en

la solucioacuten del suelo hacia las raiacuteces de las plantas durante la absorcioacuten por parte de las

mismas (Marschner 2008) donde el As disuelto que estaacute presente en la solucioacuten del

suelo puede ser excluido por las raices y posteriormente depositado en el suelo de la

rizosfera Sin embargo el As y el P son trasnportados hacia el interior de la planta por el

mismo sistema de transporte (Marschner 2008) de modo que el As presente en la

solucioacuten del suelo puede acabar en ciertos oacuterganos de la biomasa vegetal

Las acumulaciones de As en el suelo pueden estar asociadas a la formacioacuten de

complejos oacutergano-As a la precipitacioacuten de minerales que contienen As y a la sorcioacuten en

minerales del suelo ricos en Fe y a otros oxihidroacutexidos Este uacuteltimo proceso estaacute

78

respaldado por los resultdos obtenidos en este estudio los cuales muestran la estrecha

asociacioacuten espacial entre el As y el Fe en la rizosfera del suelo (Fig 44) Acumulaciones

similares de As sobre oacutexidos de Fe fueron reportadas por Kumpiene et al (2012) para As

en suelos tratados con cenizas volantes de carboacuten y en un artiacuteculo de revisioacuten de Fitz y

Wenzel (2002) Tambieacuten los resultados de Fan et al (2014) indicaron que el As estaba

distribuido de forma heterogeacutenea en el suelo y se asociaba principalmente con el hierro

en los suelos de los arrozales para lo cual se hizo uso de la teacutecnica de fluorescencia de

rayos X basada en el sincrotroacuten (l-XRF) La afinidad del As con los oacutexidos de Fe es algo

esperable debido a su similitud estructural con el fosfato un anioacuten comuacuten en los suelos

que se quimisorbe preferentemente en las cargas dependientes del pH en los oacutexidos de

Fe (McBride 1994 Komaacuterek et al 2013) El arseniato H2AsO4 cargado negativamente

podriacutea interactuar con las superficies dependientes del pH cargadas positivamente

especialmente cuando el pKa de los oacutexidos de Fe es aproximadamente 45

442 Especiacioacuten de As

La especiacioacuten del As (y de otros metales sensibles al potencial redox) en los

suelos se evalua a menudo utilizando las relaciones Eh-pH (Wilson et al 2010) donde se

describe comuacutenmente que el As estaacute presente principalmente como As (V) en

condiciones aeroacutebicas (alto potencial redox) y como As(III) en suelos inundados (bajo

potencial redox) (Fitz y Wenzel 2002) La presencia de As(III) en condiciones bien

aireadas y As(V) en ambientes anoacutexicos puede estar relacionada con la estabilizacioacuten

cineacutetica en microambientes (Wilson et al 2010) La medicioacuten del potencial redox de

equilibrio (Eh) en los suelos es difiacutecil debido a tanto a la coexistencia de varios pares

redox y a su variabilidad espacial (McBride 1994) Las mediciones contrastantes entre el

pH en el suelo y la rizosfera (o el microambiente maacutes reactivo del suelo) han sido

reportadas en otros lugares (Fitz y Wenzel 2002 Glowa et al 2004 Tuason y Arocena

2009 Kabas et al 2014)

El As(V) es la uacutenica especie de As identificada en todas las muestras del presente

estudio (Figs 42 y 43) independientemente tanto de los contenidos de As como de la

vegetacioacuten Estos resultados son consistentes con el dominio teoacuterico de HAsO2-

4 y

H2AsO-4

en el rango de pH ambiental comuacutenmente observado entre 4 y 9 (Wilson et al

2010) Aunque no se midioacute el pH los resultados sugieren que el As(V) domina en el suelo

de la rizosfera debido al un pH maacutes bajo que el suelo no rizosfeacuterico (Fitz y Wenzel 2002)

El bajo pH facilita la protonacioacuten de las cargas superficiales de los oacutexidos de Fe

dependientes del pH proporcionando asiacute maacutes lugares de sorcioacuten y mayores

acumulaciones de especies anioacutenicas de As(V) en la rizosfera que en los suelos no

rizosfeacutericos Meunier et al (2010) no detectaron evidencia alguna de As(III) en 29

muestras recogidas en minas abandonadas en Nueva Escocia Canadaacute aunque el

contenido total de As alcanzoacute hasta 310000 mg kg-1

De igual modo la aplicacioacuten de As-

XANES soacutelo detecto la presencia de As(V) en residuos mineros y suelos tratados con

cenizas volantes de carboacuten (Kumpiene et al 2012) Del mismo modo en suelos

podzoacutelicos contaminados con arseniato de cobre cromado el As(V) es la uacutenica especie

79

de As detectable el cual estaba sorbido principalmente en los minerales de silicato

protoimogolita y aloacutefano (Hopp et al 2008) Las condiciones reductoras inducidas por la

saturacioacuten de agua y los tratamientos de ditionita no proporcionaron sentildeales detectables

de As(III) utilizando el meacutetodo As-XANES (Fig 44) Parece que el potencial redox no

produjo suficientemente la reduccioacuten de As(V) en As(III) Quizaacutes los periodos de tiempo

del tratamiento (un mes para la saturacioacuten de agua y una semana para el ditionito) no

fueron lo suficientemente largos como para alcanzar las condiciones de equilibrio

80

V ESTUDIO DEL RECURSO VEGETACIOacuteN Y

SU INTERRELACIOacuteN CON EL SUELO

51 INTRODUCCIOacuteN

La contaminacioacuten ambiental del mercurio (Hg) asociado a la mineriacutea de oro

artesanal yo a pequentildea escala ha sido evaluada en varias zonas de la regioacuten andina y la

cuenca del Amazonas (Artaxo et al 2000 Nriagu et al 1992 Van Straaten 2000) En el

norte de Brasil el mercurio mayoritariamente se encuentra en los suelos superficiales

originados por las deposiciones atmosfeacutericas procedentes del proceso de amalgamacioacuten

en la mineriacutea artesanal yo a pequentildea escala (Oliveira et al 2001) Se encontraron altas

concentraciones de mercurio superiores a 4000 microg Hg de Kg-1

en los suelos cercanos a

lugares de comercializacioacuten de oro generados por la praacutectica comuacuten de quema de la

amalgama para purificar Au (Whitehead et al 1990 Rodrigues y Maddock 1997) Se

estima que de 500 a 1000 g de mercurio se evaporan por kg de oro extraiacutedo para luego

condensarse y depositarse en las hojas de las plantas suelos y riacuteos cercanos a la zona

de quema (Wotruba et al 1998) especialmente en eacutepocas de lluvia (Rodrigues y

Maddock 1997)

La mayoriacutea de estos estudios se centraron en la acumulacioacuten de mercurio en los

sistemas acuaacuteticos Sin embargo los niveles elevados de mercurio en los sedimentos se

derivan de la erosioacuten de los suelos con elevado contenido en mercurio (Maurice-Bourgoin

et al 2000 Oliveira et al 2001 Roulet et al 1998) y desempentildean un papel significativo

en la salud de los ecosistemas ya que el Hg se bio-concentra en la cadena alimentaria

especialmente en los ecosistemas acuaacuteticos en comparacioacuten con las viacuteas terrestres

(Adriano 2001) Sin embargo las fuentes disponibles de alimentos en las zonas de alta

altitud (4000 - 5000 msnm) como es el caso de las zonas de los Andes son en su

mayoriacutea de los medios no acuaacuteticos Por ejemplo Weberbauer (1945) indicoacute que en las

aacutereas huacutemedas de Puna Alta la formacioacuten de pajonales es la maacutes extensa y estaacute

compuesta principalmente de pastos para ganados por lo tanto se crea una necesidad

de impedir la transferencia de Hg de los suelos hacia las plantas (y eventualmente a los

animales terrestres)

81

En zonas de gran altitud cualquier cultivo a gran escala no es factible debido a la

orografiacutea y las condiciones climaacuteticas extremas por lo que las fuentes de economiacutea y

alimentos son principalmente dependientes de los pastores locales La ganaderiacutea andina

pastoral estaacute compuesta de cameacutelidos sudamericanos domeacutesticos como la ldquollamardquo (Lama

glama) ldquoalpacardquo (Lama pacos) y ldquoovejasrdquo (Ovis aries) (Browman 1990 Tichit 1995 Tichit

y Genin 1997) Las carnes de estos animales son las principales fuentes de alimentos

para la poblacioacuten especialmente alrededor de las zonas mineras andinas Vicuntildeas

(Vicugna vicugna) y guanacos (Lama guanicoe) son las especies silvestres de cameacutelidos

que en la zona de la puna cohabitan con el resto especies ganaderas En el caso de las

ldquovicuntildeasrdquo la poblacioacuten se encuentra regulada en muchas aacutereas protegidas donde la caza

de esta especie protegida es ilegal La lana de estos animales es de gran valor en el

mercado (SERNAP 2006)

Por lo tanto las uacutenicas fuentes de alimento para el ganado y los cameacutelidos

silvestres en estas zonas de gran altitud son las praderas nativas entre ellas varios tipos

de plantas adaptadas a las extremas condiciones climaacuteticas de la zona Entre ellos se

encuentran los llamados pajonales ocupando extensas aacutereas compuestas por ldquopastos

altos y gruesosrdquo secundarios de los geacuteneros Stipa y Festuca Los pastos altos y gruesos

constituyen el principal componente de las dietas de llamas y ovejas (Van Soest 1982

San Martiacuten 1991) Alzeacuterreca y Lara (1988) indicaron que la Festuca (Orthopylla spp)

llamada Paja brava o ichu iru (en idioma Quechua) es la especie dominante en casi el

30 de la superficie de las tierras altas centrales de Bolivia Otras especies forrajeras

locales son Bromus spp Calamagrostis spp Muhlenbergia spp Nasella spp Poa spp

Alchemilla spp Hypochoeris spp Luzula spp y Nototriche spp (Becker et al 1989

Ruiz-Canales y Tapia-Nuacutentildeez 1987)

En este sentido el objetivo principal de este capiacutetulo es determinar el contenido

de mercurio en los suelos y las plantas nativas alrededor de las aacutereas de quema oacute

incineracioacuten de la amalgama (Hg-Au) de las cooperativas mineras Virgen del Rosario y

Rayo Rojo Asimismo se pretende adquirir conocimiento sobre las probabilidades de

transferencia de Hg de los suelos en las plantas y finalmente predecir la posible

acumulacioacuten de Hg en el ganado que se encuentra en las cercaniacuteas de las cooperativas

mineras auriacuteferas en la zona de puna del ANMIN-Apolobamba

Se comparoacute la absorcioacuten de Hg en tres familias de plantas dominantes (Poaceae

Asteraceae y Rosaceae) Se determinoacute la concentracioacuten de mercurio en los suelos y

arroyos cercanos mediante el tiempo de drenaje lo que permitioacute conocer como se

transporta el Hg en distintos ecosistemas de la zona de estudio que forman parte de la

cuenca amazoacutenica

82

52 MATERIALES Y MEacuteTODOS

521 Zonas de Estudio

Las aacutereas de estudio son las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo

Rojo dos cooperativas representativas de la mineriacutea primaria o filoniana donde se

realiza la extraccioacuten de oro a traveacutes de su amalgamacioacuten con mercurio

522 Disentildeo de muestreo y toma de muestras de suelo y las plantas

Los sitios o lugares de quema variacutean desde quemadores de circuito abierto en el

patio del interior de las casas de los mineros hasta lugares o aacutereas especiales

destinadas a ser utilizadas por el grupo de mineros (o cooperativa) En este estudio se

consideraron lugares de quema de la amalgama activos Con la ayuda de los mineros

locales se han identificado tres lugares de quema (VR-A VR-B y VR-C (Fig 51 A)) y 5

(RR-A RR-B RR-C RR-D (Fig 51 B) RR-E (Fig 51 C)) correspondientes a las

cooperativas mineras Virgen del Rosario (VR) y Rayo Rojo (RR) respectivamente El

aacuterea de las zonas de quema oscila entre 20 a 40 m2

Para evaluar las deposiciones atmosfeacutericas de Hg en el proceso de quema de la

amalgama se tomaron muestras compuestas de suelo superficial (0-1 cm) La presencia

de vegetacioacuten fue uno de los principales criterios para localizar los puntos de muestreo

Cada muestra fue de aproximadamente 100 g recogidas de al menos 5 puntos Tambieacuten

se tomaron 9 muestras de suelo superficial en zonas a una distancia aproximada de

1500 m de distancia de las zonas de quema que representaraacuten los suelos no afectados

por la evaporacioacuten de mercurio de la amalgama es decir muestras control Cada

muestra de suelo se recogioacute mediante una espaacutetula no metaacutelica y se almacenoacute en

botella de vidrio previamente limpiados con HNO3 al 10 y transportadas al laboratorio a

4 degC antes de la determinacioacuten del pH del suelo y el contenido de Hg

83

Fig 5 1 Localizacioacuten de lugares de muestreo (A) ndash Virgen del Rosario VR-C (B) ndash Rayo Rojo RR-D (C) Rayo Rojo RR-E (D) Virgen del Rosario VR-B (E) Virgen del Rosario VR-A (F) aacuterea de disposicioacuten de residuos en Rayo Rojo entre RR-A yRR-B

En cada punto de muestreo de suelos se recolectaron muestras de plantas de

todas las familias botaacutenicas observadas en las aacutereas de muestreo Las plantas fueron

cuidadosamente extraidas del suelo y posteriormente cada planta fue almacenada

individualmente en bolsas de polietileno Las muestras vegetales se clasificaroacuten

botaacutenicamente en las instalaciones del Instituto Universitario de Investigacioacuten de la

Biodiversidad Universidad de Alicante (Espantildea) siguiendo la nomenclatura propuesta

por Brako y Zarucchi (1993) Una porcioacuten de cada material vegetal se lavoacute varias veces

con agua destilada a presioacuten para eliminar los residuos no deseados e impurezas Todos

los materiales vegetales lavados se secaron a temperatura ambiente Seguidamente se

separaron las raiacuteces y hojas y posteriormente se almacenaron en bolsas de papel

previamente a su anaacutelisis de laboratorio

84

Tambieacuten se obtuvieron muestras de 18 residuos y 6 sedimentos en las aacutereas de

estudio Los residuos estaban compuestos por minerales obtenidos de la molienda y

amalgamacioacuten simultaacutenea en el mortero de piedra o ldquotolocardquo (ver Fig 51 C) o en los

molinos semimecanizados (ver Fig 51 D) Estos resiacuteduos se almacenaban en bolsas

(Fig 1B) o se eliminaban alrededor de las aacutereas de procesamiento del mieneral (Fig 51

A E F) Las muestras de sedimentos fueron recogidas de los arroyos de poca

profundidad en las zonas de estudio Estos afluentes eventualmente desembocan en la

cuenca del Amazonas

523 Medicioacuten de mercurio en plantas y suelos

Las muestras de residuos y sedimentos obtenidas del suelo se secaron a

temperatura ambiente y se tamizaron con un tamiz de 2 mm de diaacutemetro de luz El pH del

suelo en agua y KCl fue determinado en una relacioacuten 125 (suelo agua) de acuerdo con

el meacutetodo MAPA (1986) Una fraccioacuten de cada muestra fue molida para la determinacioacuten

del Hg total El Hg total en las muestras fue extraiacutedo por el meacutetodo de digestioacuten de la

Agencia de Proteccioacuten Ambiental de EEUU (EPA) 7473 y los extractos fueron medidos

en el Sistema de Inyeccioacuten en Flujo de Mercurio - 400 (espectroacutemetro de absorcioacuten

atoacutemica FIMS 400 - PerkinElmer) con un liacutemite de deteccioacuten de 5 ng L-1

Se usaron tres

materiales de referencia certificados BCR-CRM 62 (hojas de tierra de oliva 028 plusmn 002

mg Hg kg-1

) SRM 2709 (San Joaquiacuten del suelo agriacutecola 140 plusmn 008 mg Hg kg-1

) y CRM

027 (suelo Contaminado 380 plusmn 065 mg Hg kg-1

) (para verificar la eficacia del

procedimiento de digestioacuten de la muestra seguacuten la Comisioacuten de las Comunidades

Europeas Instituto Nacional de Estaacutendares y Tecnologiacutea de EEUU Corporacioacuten de

Recursos Tecnoloacutegicos de EEUU)

Fig 5 2 Muestras de plantas colectadas en Rayo Rojo A) Aciachne Acicularis B) Perezia Pungens C) Agrosties

La concentracioacuten total de Hg en los materiales vegetales se determinoacute en el

Centro de Investigacioacuten de Energiacutea Medioambiental y Tecnoloacutegica (CIEMAT) en Madrid

(Espantildea) con un avanzado sistema de analizador de mercurio (AMA-254 LECO) con un

liacutemite de deteccioacuten de 05 microg Hg kg-1

El meacutetodo AMA-254 se basa en secar inicialmente

la muestra a 125 ordmC y su posterior descomposicioacuten teacutermica a 550 ordmC para finalmente

capturar el vapor de mercurio generado en un amalgamador de oro Se utilizaron los

materiales de referencia certificados (CRM) - SRM 2709 BCR-62 y CRM 027 para

determinar la exactitud y la precisioacuten de las mediciones El anaacutelisis de cada muestra se

realizoacute por triplicado

A)

85

524 Relacioacuten entre la concentracioacuten

Se calculoacute el coeficiente de concentracioacuten (CC) siguiendo el meacutetodo de Siegel et

al (1987) el cual calcula el ratio entre la concentracioacuten de Hg en la hoja o la raiacutez dividido

entre la concentracioacuten de Hg del suelo Siegel et al (1987) describioacute la planta con CCgt10

y CClt10 como acumulador y deyector de Hg respectivamente

525 Anaacutelisis estadiacutestico

La distribucioacuten normal de las concentraciones de Hg en las muestras de suelos y

de plantas se determinoacute mediante la prueba de Kolmogorov-Smirnov El anaacutelisis de

varianza (comparaciones muacuteltiples y Post Hoc) se llevoacute a cabo para evaluar las

diferencias entre los puntos de muestreo en cada cooperativa minera Los anaacutelisis

estadiacutesticos se realizaron con SPSS para Windows versioacuten 170

53 RESULTADOS

531 Identificacioacuten Botaacutenico de muestras de plantas

Los 35 materiales vegetales (17 muestras de Virgen del Rosario y 18 muestras de

Rayo Rojo) recogidos en las aacutereas de estudio fueron agrupados en cuatro familias

botaacutenicas Rosaceae Poaceae Asteraceae y Apiaceae Se reconocieron 4 taxones 3 de

geacutenero y 1 de especie de la familia Poaceae 4 taxones 2 de geacutenero y 1 de especie de la

familia Rosaceae 1 de especie de la familia Apteraceae y 1 de especie de la familia

Apiaceae Para la comparacioacuten de la absorcioacuten de Hg se consideraron los 3 taxones

botaacutenicos maacutes abundantes Poaceae Asteraceae y Rosaceae En Virgen del Rosario se

identificaron 2 geacuteneros de gramiacuteneas 1 taxa de Asteraceae 1 especie de Rosaceae y 1

especies de Apiaceae mientras que en Rayo Rojo se identificoacute 1 geacutenero y 1 de especie

de Poaceae 2 taxones y 1 especie de Asteraceae y 1 de especie de Rosaceae sn (Tabla

51) Alchemilla pinnata Agrostis sp aff Achyrocline fueron las especies geacuteneros y

taxones comunes a las dos cooperativas mineras Calamagrostis sp se limitaba a

cooperativa Virgen del Rosario mientras que Aciachne acicularis Perezia multiflora y

Baccharis aff caespitosa se encontraron soacutelo en Rayo Rojo

86

Tabla 5 1

Media (desviacioacuten estaacutendar) del contenido de Hg en hojas y raiacuteces de las plantas colectadas de las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo

Coperativa Minera Taxa Genera Especie n

Hoja Hg (mg kg

-1)

Raiz Hg (mg kg

-1)

Virgen del Rosario Family Rosaceae Alchemilla pinnata Ruiz amp Pav 4 42 (09) 59 (47)

Family Poaceae

Agrostis sp 7 104 (57) 112 (101) Calamagrostis sp 3 55 (42) 66 (40)

Family Asteraceae

Aff Achyrocline (Less) DC 2 93 (49) 11 (08) Family Apiaceae Azorella biloba (Schltdl) Wedd 1 70 67

Rayo Rojo

Family Rosaceae

Alchemilla pinnata Ruiz amp Pav 2 30 (27) 33 (11) Family Poaceae Aciachne acicularis Laeliggaard 5 12 (05) 07 (06)

Agrostis sp 3 30 (38) 06 (03)

Family Asteraceae Aff Achyrocline (Less) DC 1 98 06 Perezia multiflora (Bonpl) Less 5 32 (22) 12 (09) Baccharis aff caespitosa (Bonpl) Less 2 21 (02) 03 (01)

mg kg-1

mg Hg kg-1

de material vegetal

532 pH y mercurio en los suelos residuos y los sedimentos

Los suelos en las aacutereas de estudio fueron muy aacutecidos con una media del pH que

varioacute entre 45 a 46 en la zona de Virgen del Rosario y de 46 a 50 en Rayo Rojo (Tabla

52) El pH del suelo en las parcelas control en Virgen del Rosario fue significativamente

maacutes alto que en las demaacutes muestras de suelo mientras que los valores de pH de los

suelos en los puntos control y la incineracioacuten fueron similares en Rayo Rojo

La concentracioacuten media de Hg total en los suelos varioacute desde 155 mg Hg kg-1

hasta 166 mg Hg kg-1

y 05 mg Hg kg-1

a 486 mg Hg kg-1

en Virgen del Rosario y Rayo

Rojo respectivamente (Tabla 52) En general el contenido de Hg en el suelo en Virgen

del Rosario fue superior a los valores en Rayo Rojo Sin embargo una muestra (RR-E)

en Rayo Rojo tuvo la concentracioacuten maacutes elevada de Hg en el suelo con 113 mg Hg kg-1

El contenido total de Hg en los suelos no afectados (o suelos control) de las aacutereas de

estudio fue de 08 mg Hg kg-1

para Virgen del Rosario y 06 mg Hg kg-1

para Rayo Rojo

Los contenidos de Hg en todos los puntos de muestreo de las dos cooperativas mineras

fueron superiores a las muestras control excepto para el RR-D de la cooperativa minera

Rayo Rojo (Tabla 52)

87

Tabla 5 2

Media (desviacioacuten estaacutendar) de los valores de pH y contenido de Hg en suelos resiacuteduos y sedimentos de las coperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo

a b Letras diferentes indican diferencias significativas entre las medias despueacutes de la prueba de Tukey a

Plt005

La media total de Hg de los residuos de Virgen del Rosario fue mayor (220 mg Hg

kg-1

) a la de Rayo Rojo (61 mg Hg kg-1

) (Tabla 52) Los sedimentos presentaron bajas

concentraciones de Hg 17 mg Hg kg-1

en Virgen del Rosario y 133 mg Hg kg-1

en Rayo

Rojo No hubo diferencias significativas en el pH de los sedimentos relacionados con las

dos cooperativas mineras (Tabla 52)

533 El mercurio en muestras de hojas y raiacuteces

En las tres familias de plantas recolectadas en las aacutereas de estudio la media de

Hg contenido en las muestras de hojas y raiacutez de Virgen del Rosario fueron superiores a

los del Rayo Rojo (Tabla 51) Los contenidos de mercurio en las hojas de las plantas de

Virgen del Rosario fueron 42 mg Hg kg-1

(Rosaceae) entre 55 y 104 mg Hg kg-1

(Poaceae) y 93 mg Hg kg-1

(Asteraceae) mientras que en Rayo Rojo las variaciones

fueron entre 12 y 3 mg Hg kg-1

(Poaceae) y 21 a 98 mg Hg kg-1

(Asteraceae) y 3

(Poaceae) mg Hg kg-1

Los contenidos de Hg en las muestras de raiacutez de la cooperativa

Virgen del Rosario tuvo una variacioacuten de 11 mg Hg kg-1

(Asteraceae) a 112 mg Hg kg-1

(Poaceae) mientras que en la cooperativa Rayo Rojo presentoacute una variacioacuten de 03 mg

Hg kg-1

(Poaceae) a 33 mg Hg kg-1

(Rosaceae)

El cociente de concentracioacuten (CC) entre las tres familias botaacutenicas siguen las

tendencias dominantes la hoja - Poaceaegt Asteraceaegt Rosaceae y la raiacutez - Poaceaegt

Rosaceaegt Asteraceae (Tabla 51) La mayoriacutea de las muestras de hojas y raiacutez

presentaron un CClt10 disminuyendo con el aumento de contenido de Hg en el suelo

(Fig 53) A pesar de las 3 familias dominantes se observaron valores de CCgt 10 para

Aacutereas de muestreo pH Hg (mg kg-1

)

Virgen del Rosario

VR-A (n = 3) 45 (02)a 155 (98)b

VR-B (n = 3) 46 (04)a 162 (70)b

VR-C (n = 3) 45 (01)a 166 (59)b

Control Soil (n = 9) 53 (04)b 08 (01)a

Residuos (n = 11) 29 (06) 220 (287)

Sedimentos (n = 2) 53 (06) 17 (05)

Rayo Rojo

RR-A (n = 3) 49 (03)a 115 (28)ab

RR-B (n = 3) 49 (01)a 62 (55)ab

RR-C (n = 3) 46 (02)a 24 (15)a

RR-D (n = 3) 50 (01)a 05 (02)a RR-E (n = 3) 48 (01)a 486 (559)b

Suelo control (n = 9) 48 (02)a 06 (03)a

Residuos (n = 7) 76 (02) 61 (31)

Sedimentos (n = 4) 60 (06) 133 (104)

88

algunas muestras de hojas y raiacutez observaacutendose los 2 valores maacutes altos de CC (30 y 35)

en las muestras de hojas de Asteraceae (Baccharis aff caespitosa) correspondientes de

la cooperativa minera Rayo Rojo En ninguna de las muestras de raiacuteces de la familia

Asteraceae se observaron CCgt10 (Fig 53) De igual modo no se observaron valores de

CCgt 10 en las plantas que creciacutean en suelos con concentraciones gt 20 mg Hg kg-1

Fig 5 3 Coeficiente de concentracioacuten (CR) en hojas y

raiacuteces de las familias botaacutenicas colectadas LS ndash Hoja HgSuelo Hg RS ndash Raiz HgSuelo Hg

54 DISCUSIOacuteN

541 Vegetacioacuten muestreada

Las muestras de plantas recogidas corresponden a plantas tiacutepicas del ecosistema

de puna zona con una altura entre los 4200 a 4800 msnm (Weberbauer 1945) y se

utilizan para una variedad de propoacutesitos siendo el principal el forrajero para cameacutelidos y

ovejas Calamagrostis spp Festuca spp Poa spp y Stipa spp (Becker et al 1989 Ruiz-

Canales y Tapia-Nuacutentildeez 1987) Por el tipo de forraje que suelen consumir las llamas

sugiere que eacutestas pueden ser clasificadas como consumidoras a granel de forrajes de las

regiones secas (Van Soest 1982) Las llamas son aparentemente capaces de prosperar

con este tipo de forraje gracias a las adaptaciones fisioloacutegicas que compensan las dietas

maacutes pobres de calidad (San Martiacuten 1991) Una de las especies altamente seleccionada por

las alpacas adultas durante la estacioacuten seca es Alchemilla pinnata (Bryant y Farfaacuten 1984)

Algunas plantas tales como Baccharis spp (Asteraceae) se utilizan como lentildea en las aacutereas

de estudio (Reynel 1988) Tambieacuten se identificaron plantas medicinales como Alchemilla

pinnata Otras plantas medicinales reportadas en las aacutereas de estudio por Muntildeoz (2015) y

el SERNAP (2016) incluyen las siguientes Senecio spinosus y Belloa sp (Asteraceae)

Paronychia andina subsp boliviana (Caryophyllaceae) y Azorella diapensioides (Apiaceae)

89

542 Mercurio en suelos

El contenido medio de mercurio en los suelos de las tres zonas de quema de la

amalgama en Virgen del Rosario superoacute los niveles de referencia admisibles en los

siguientes paiacuteses o regiones los Paiacuteses Bajos - 03 mg Hg kg-1

Andaluciacutea (Espantildea)

Francia y Reino Unido ndash 1 mg Hg kg-1

Alemania - 2 mg Hg kg-1

y Canadaacute ndash 66 mg Hg

kg-1

(Barth y LHermite 1987 CCME 2007 Junta de Andaluciacutea 1999 NMHPPE 1994)

El contenido de mercurio en estos suelos al menos es 60 veces y 5 veces mayor en

comparacioacuten con el contenido de Hg en los suelos no afectados (o control) en Virgen del

Rosario y Rayo Rojo respectivamente El alto contenido de mercurio en estos suelos

pueden tener su origen en la deposicioacuten de vapor de Hg producto de la quema al aire

libre de la amalgama que seguacuten algunos estudios puede llegar a una distancia de ~ 50

km desde la fuente de emisioacuten (Maurice-Bourgoin 2001) de hecho en Brasil se

encontraron concentraciones superiores a 4000 mg Hg kg-1

en los suelos cercanos de

los lugares de quema de la amalgama para purificar el Au (Rodrigues y Maddock 1997)

Ademaacutes la concentracioacuten de mercurio del suelo anormalmente alta puede tener su origen

en la harina de mercurio generado y vertido desde los molinos (Wotruba 1998) (Foto

51 F) Otra fuente importante de mercurio es la contribucioacuten de las antiguas erupciones

volcaacutenicas en la zona (Roulet et al 1998 Carmouze et al 2000) seguacuten Roulet et al

(1998) las erupciones volcaacutenicas fueron las responsables de los elevados contenidos de

Hg en los suelos superficiales de la cuenca del Amazonas

En la cooperativa minera Rayo Rojo los contenidos de mercurio del suelo fueron

inferiores a los encontardos en Virgen del Rosario pero todaviacutea se encuentran por

encima de los niveles umbral de Hg en los paiacuteses citados anteriormente (excepto para

Canadaacute) en tres aacutereas de quema de amalgama La baja concentracioacuten de Hg total del

suelo encontrada bajo en RR-D podriacutea deberse a la reciente utilizacioacuten de este sitio como

un aacuterea de quema yo el resultado del almacenamiento de los residuos en bolsas (Foto

51 B) Por otro lado el maacutes alto contenido de mercurio de las zonas de estudio (113 mg

Hg kg-1

de suelo) se obtuvo en RR-E siendo eacutesta el producto de una muestra compuesta

recogida del patio de varias viviendas de cooperativistas mineros donde se ldquoquemardquo la

amalgama obtenida de la utilizacioacuten (individual o en grupo) de los trapiches (mortero de

piedra utilizado para la molienda de minerales antes de la colonizacioacuten espantildeola) (Foto

51 E) El uso prolongado de eacutestas tolocas explicariacutea la alta concentracioacuten de Hg total del

suelo en RR-E

En general los suelos con contenidos de Hg superiores a los niveles de referencia

pueden representar un peligro para la salud de las personas el medio ambiente

incluyendo plantas y animales Moreno-Jimeacutenez et al (2006) y Garciacutea-Saacutenchez et al

(2009) indicaron que un suelo con concentraciones de Hg superiores a 5 mg kg-1

se

considera toacutexico utilizando los criterios descritos por Kabata-Pendias y Pendias (1992) El

suelo no afectado por la contaminacioacuten presenta concentraciones de Hg entre 001 a 003

mg Hg kg-1

(Adriano 2001 Senesil et al 1999) Por lo tanto las concentraciones de

mercurio en los suelos en las aacutereas de estudio puede considerarse anormalmente altos

90

de acuerdo con Whitehead et al (1990) quien encontroacute contenidos de mercurio mayores

a 10 mg Hg kg-1

de los suelos de Niue Islas del Paciacutefico Sur

Con los resultados obtenidos las aacutereas de quema de amalgama podriacutean

considerarse puntos calientes de Hg siendo fuentes importantes de este elemento que

provocan el enriquecimiento de Hg en el suelo de las aacutereas de estudio con

concentraciones superiores a 10 mg Hg kg-1

de suelo En Eslovenia Gosar et al (2006)

observaron Hg en suelos cerca de una mina de Hg con concentarciones de hasta 47 mg

Hg kg-1

Sin embargo un contenido de Hg extremadamente alto fue encontrado en los

suelos cercanos a minas de mercurio Espantildea donde se encontraron concentraciones de

hasta 778 mg Hg kg-1

(Garciacutea-Saacutenchez et al 2009) Del mismo modo Fernaacutendez-

Martiacutenez et al (2006) encontraron concentraciones de hasta 29000 mg Hg kg-1

de suelo

en aacutereas de contacto directo con las chimeneas en minas de mercurio abandonadas en

Asturias (Espantildea)

Es necesario considerar que la erosioacuten de los suelos ricos en Hg es una fuente

potencial de contaminacioacuten de mercurio en la cuenca del Amazonas (Maurice-Bourgoin

et al 2000 Ramiacuterez y Teraacuten 2002) dicha erosioacuten acelera la liberacioacuten de mercurio en

los ecosistemas acuaacuteticos y presenta una grave amenaza para el medio ambiente

(Oliveira et al 2001 Maurice-Bourgoin et al 2003) Los contenidos de Hg determinados

en los sedimento muestreados en este estudio (ver fig 51 E) estaacuten en concordancia con

los estudios anteriores con respecto a la contribucioacuten de la mineriacutea auriacutefera artesanal y a

pequentildea escala a la acumulacioacuten de mercurio en la cuenca del Amazonas

543 Mercurio en plantas

La mayoriacutea de las muestras con CC menor a 10 indican que las plantas no son

acumuladoras activas de Hg como se sugirioacute anteriormente por Siegel et al (1987) y

Gnamus et al (2000) El CC bajo puede deberse al mecanismo de exclusioacuten de mercurio

en las plantas para evitar la absorcioacuten de este elemento o la capacidad de las plantas

para convertir Hg ioacutenico en Hg0 volaacutetiles o ambas (Siegel et al 1987) De igual modo las

zonas de muestreo de este estudio se encuentran a gran altitud (4300-4500 msnm) y de

acuerdo con Siegel et al (1987) valores altos de CC se suelen observar en plantas que

crecen en zonas bajas en suelos con bajos contenidos de mercurio Al igual que en el

presente estudio en plantas que creciacutean alrededor de antiguas minas de mercurio en

Espantildea donde la concentracioacuten de Hg del suelo es anormalmente alta se observaron

valores bajos de CC (Garciacutea-Saacutenchez et al 2009 Moreno-Jimeacutenez 2006)

Sin embargo la mayor parte de las plantas con CC lt10 mostraban un contenido

en Hg superior a 01 mg Hg kg-1

liacutemite para la alimentacioacuten animal deseable establecido

por el Parlamento Europeo y del Consejo de la Unioacuten Europea (Directiva 200232CE)

Por lo tanto muchas especies de plantas pertenecientes a la familia Poaceae y

Rosaceae que componen la mayor parte de las dietas regulares de los cameacutelidos podriacutean

91

suponer un riesgo para los propios cameacutelidos asiacute como para el ser humano Garciacutea-

Saacutenchez et al (2009) indicoacute que Kabata-Pendias y Pendias (1992) define la

concentracioacuten de Hg criacutetica en las plantas (o el nivel por encima del cual es probable que

resuten toacutexicas) entre 1 a 3 mg Hg kg-1

Las diversas especies y geacuteneros de plantas que

se recogieron en las aacutereas de estudio presentaron al menos una concentracioacuten media

de 06 mg Hg kg-1

por lo que los contenidos de Hg eran potencialmente toacutexicos para

todas las plantas En otro estudio Poschenrieder y Barceloacute (2003) indicoacute que 8 mg Hg kg-

1 representa la concentracioacuten toacutexica criacutetica del 10 de las plantas es decir que el 10 de

las plantas podriacutean morir si superan esa concentracioacuten

El Hg relativamente menor en las plantas recolectadas de Rayo Rojo frente a la

Virgen del Rosario podriacutea atribuirse a los altos contenidos de Hg en los suelos del

segundo sitio de estudio esto es consistente con la literatura que indica que los mayores

contenidos de Hg se registraron en plantas que creciacutean cerca de las proximidades aacutereas

de fundicioacuten con suelos con altos contenidos de Hg (Garciacutea-Saacutenchez et al 2009) La

absorcioacuten diferencial de mercurio entre las especies de plantas y sus raiacuteces y las partes

aeacutereas era tambieacuten evidente Todas las plantas en este estudio correspondieron a

hierbas perennes que pueden presentar una mayor acumulacioacuten de mercurio debido a

su largo ciclo de vida (Garciacutea-Saacutenchez et al 2009) Sin embargo las diferencias entre

las especies de plantas podriacutea ser debido a las caracteriacutesticas morfoloacutegicas Por

ejemplo Alchemilla pinnata (Rosaceae) presenta hojas peludas y frondosas

generalmente decumbentes esta planta es rastrera y estoloniacutefera (Romoleroux 2004)

Por su parte las especies de la familia Asteraceae tienen hojas herbaacuteceas carnosa

coriaacutecea o membranosa y son arbustos con tallos erectos (Achyrocline Perezia

multiflora) o plantas trepadoras formando alfombras (Baccharis caespitosa) (Mostacero

et al 1995) Estas caracteriacutesticas podriacutean propiciar condiciones oacuteptimas para la

deposicioacuten de Hg ya que una amplia aacuterea de la hoja puede tomar Hg de la deposicioacuten

aeacuterea a traveacutes de los estomas (Lindberg et al 1992) Por el contrario las especies de

plantas de la familia Poaceae en el estudio tienen caracteriacutesticas de las hojas que limitan

la deposicioacuten de Hg La morfologiacutea de las hojas es dominante laminar estrechas y por lo

general planas o enrolladas (Agrostis sp Calamagrostis sp) ademaacutes algunas hojas son

setaacuteceas y aciculares (Aciachne acicularis) (Watson y Dallwitz 1992)

En cuanto al contenido de Hg en las raiacuteces y en las partes aeacutereas se presentoacute

diferencias entre las plantas estudiadas En el caso de Aff Achyrocline spp las

concentraciones de Hg en la parte aeacuterea fueron mayores (de 8 a 16 veces) que los

valores encontrados en la raiacutez de la planta Tambieacuten se observaron diferencias en la Aff

Baccharis caespitosa Perezia multiflora y Agrostis sp de Rayo Rojo estas diferencias

pueden atribuirse a una mayor deposicioacuten de Hg en la parte aeacuterea de algunas especies

de plantas (Greger et al 2005) o con una mejor adsorcioacuten o bien por la acumulacioacuten del

aire (Bargagli 1993) El transporte atmosfeacuterico de Hg es relevante para el estudio debido

a su proximidad de la fuente antropogeacutenica (Southworth et al 2004) Los niveles de Hg

92

observados en la raiacutez y en la parte aeacuterea de las otras especies fueron en su mayoriacutea

similares

Por otro lado las plantas tienen mecanismos constitutivos (en la mayoriacutea de los

fenotipos) y de adaptacioacuten (presentes soacutelo en fenotipos resistentes) para la acumulacioacuten

o la tolerancia a altos niveles de contaminantes en la rizosfera (Meharg 1994) Los

estudios han demostrado que las especies de Poaceae Agrostis tenuis y Chloris barbata

han desarrollado poblaciones tolerantes a una elevada concentracioacuten de mercurio en

aacutereas cercanas a sitios contaminados (Bradshaw 1952 Lenka Panda y Panda 1992

Lenka et al 1993) Por otra parte Patra Lenka y Panda (1994) proporcionan evidencias

de que las poblaciones tolerantes fueron fisioloacutegicamente distintas de las poblaciones con

intolerancia dado que se observoacute una mayor actividad de las enzimas antioxidantes asiacute

como por los niveles elevados de tiol no proteico En este sentido este estudio sobre

acumulacioacuten de mercurio en las plantas nativas de esta zona puede servir como modelo

para estudiar el mecanismo de la acumulacioacuten de Hg y la tolerancia de las especies

nativas andinas en las zonas con niveles anormalmente altos de Hg en los suelos

544 Posible acumulacioacuten de mercurio en las carnes de cameacutelidos

La media de Hg en muestras de hojas de Poaceae en Virgen del Rosario y Rayo

Rojo por lo menos son 80 veces y 10 veces maacutes respectivamente en comparacioacuten con

los 01 mg Hg kg-1

para cualquier alimento animal (Directiva 200232CECE) El alto

contenido de Hg en plantas muestreadas en este estudio puede elevar el riesgo de Hg

incorporacioacuten en la cadena alimentaria debido a que los cameacutelidos son totalmente

dependientes de la escasa vegetacioacuten incluyendo Poaceae y Rosaceae que crecen en

estas aacutereas de gran altitud y la carne de estos animales es principal fuente de alimento

para la poblacioacuten que vive cerca a los sitios mineros auriacuteferos de la zona Con base en el

promedio de consumo diario de materia seca de llama (16 kg) y alpaca (27 kg) (Genin

1994 Rossi 2004 San Martiacuten 1996 San Martiacuten et al 1988b Turiacuten y otros 2001) y

suponiendo que el 60 de la dieta diaria de eacutestos cameacutelidos es Poaceae con 10 mg Hg

kg-1

la alpaca y llama ingeririacutean aproximadamente 10 y 16 mg Hg diacutea-1

respectivamente

No se tiene conocimiento sobre el liacutemite de tolerancia de absorcioacuten de Hg para los

pequentildeos rumiantes pero se estima que la absorcioacuten de Hg diaria por estos cameacutelidos

son mayores que la ingesta semanal provisional tolerante para los seres humanos fijado

en 16 mg kg-1

de peso establecido por la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS 1991)

Asiacute el Hg anormalmente alto puede afectar a los cameacutelidos del ANMIN-Apolobamba ya

que la acumulacioacuten de altos contenidos de mercurio en su carne es posible con el

consecuente riesgo para la salud de las peronas a traveacutes de la cadena troacutefica

93

VI CONCLUSIONES

Del desarrollo de la tesis doctoral se ha llegado a las siguientes conclusiones

El Aacuterea Protegida de Manejo Integrado Nacional (ANMIN) Apolobamba en Bolivia

alberga una elevada cantidad de operaciones mineras auriacuteferas (231) siendo los

yacimientos secundarios o aluviales los maacutes explotados en eacutesta uacuteltima deacutecada sin

embargo la explotacioacuten de yacimientos primarios o filonianos tuvieron una intensa

actividad desde la eacutepoca pre-colonial hasta la actualidad constituyeacutendose en la actividad

que mayor cantidad de mercurio (Hg) utiliza en el proceso de concentracioacuten de oro de

hecho en la mineriacutea filoniana la proporcioacuten de oro obtenido y la cantidad de mercurio

utilizado es 15 (cuando en la mineriacutea aluvial esta proporcioacuten es 104) A esto se suma la

generacioacuten de altas cantidades de residuos con elevadas concentraciones de metales

cuya disposicioacuten y almacenamiento en la mayoriacutea de los casos no son adecuados En

este entendido el ANMIN- Apolobamba especialmente importante por su biodiversidad

llega a ser una de las aacutereas protegidas maacutes afectadas en Bolivia por la contaminacioacuten

generada por la mineriacutea auriacutefera a pequentildea escala

Los resultados del estudio de metales pesados indican que son en su mayoriacutea de

origen geogeacutenico o que podriacutea ser parte de la re-emisioacuten de vertidos antropogeacutenicos

pasados debido a que no mostraron diferencias significativas entre los suelos

superficiales y de profundidad y con la proximidad a las zonas mineras (zonas cercanas

a las operaciones de concentracioacuten de oro) sin embargo se detectoacute un incremento de

mercurio en el suelo superficial en estas zonas lo que podriacutean indicar deposicioacuten directa

de Hg en los alrededores de los sitios de concentracioacuten del oro que incluye la quema de

la amalgama El contenido total y las fracciones biodisponibles y solubles de As fueron

elevados y mostraron valores maacutes altos en las zonas mineras probablemente

relacionados con la proximidad a los sitios de procesamiento del mineral y a los residuos

ricos en arsenopirita

Las concentraciones de cadmio (Cd) y zinc (Zn) biodisponibles se vieron

afectadas por la presencia de materia orgaacutenica y el contenido de arcilla en los suelos

mientras que el comportamiento del As Hg y cobre (Cu) se asocioacute con los niveles de

acidez del suelo Por el contrario la concentracioacuten de plomo (Pb) biodisponible estuvo

directamente relacionada por su concentracioacuten total En general los metales solubles

fueron altamente independientes sin correlaciones significativas con ninguna de las

94

propiedades fiacutesicas y quiacutemicas del suelo lo que sugiere que el comportamiento de los

metales (y metaloides) solubles se ve afectado por una variedad de condiciones

fisicoquiacutemicas

Los resultados de la especiacioacuten del As en las muestras de suelo indican un bajo

riesgo medioambiental debido al predominio del As(V) que es menos toacutexicosin embargo

se debe considerar que el As(V) tambieacuten induce toxicidad al inhibir la eficiencia

enzimaacutetica en el suelo mediante la sustitucioacuten isomorfa con iones de fosfato

estructuralmente similares en los compuestos bioloacutegicos Ademaacutes la dinaacutemica de la

transformacioacuten de As(V) en As(III) una vez que el As entra en la cadena alimentaria auacuten

no se conoce por completo por lo que se abre un importante desafiacuteo de investigacioacuten

para determinar el contenido de As en la vegetacioacuten nativa por la posibilidad de

transferencia a la cadena alimenticia a traveacutes de los cameacutelidos (alpaca llama) que se

alimentan con este tipo de vegetacioacuten

Se identificaron diferentes especies vegetales en las aacutereas de estudio que se

utilizan para una variedad de propoacutesitos incluyendo la alimentacioacuten de los cameacutelidos

(pe el geacutenero Poaceae) como combustible (pe Baccharis spp) y medicamentos (pe

Alchemilla pinnata y Aciachne acicularis) Al respecto los resultados mostraron bajos

coeficientes de concentracioacuten (CClt10) para la mayoriacutea de las plantas muestreadas para

este estudio hecho que confirma que la transferencia de Hg de los suelos a las plantas

no es muy eficaz por lo que la bioacumulacioacuten de Hg en las especies estudiadas es

insignificante Sin embargo las plantas que se encuentran cerca a los sitios de quema de

la amalgama (CC gt 01) no deberiacutean ser usadas como forraje para alimentar de los

cameacutelidos ya que el alto contenido de Hg encontradas en las diferentes especies

estudiadas podriacutea aumentar el riesgo de acumulacioacuten de Hg en la cadena alimentaria

debido a que los cameacutelidos son totalmente dependientes de estas especies forrajeras y

a su vez estos cameacutelidos son los principales proveedores de carne para la poblacioacuten

minera de la zona Ademaacutes el riesgo para la salud de la poblacioacuten y los mineros

aumenta si se utilizan algunas especies estudiadas con fines medicinales (pe

Alchemilla pinnata)

Asimismo es importante sentildealar que la cobertura vegetal de las zonas mineras es

un 15 menor respecto a las zonas alejadas de las operaciones mineras (consideradas

en este estudio como zonas de control) Por otra parte la erosioacuten de los suelos con altos

contenidos de Hg total de muchas fuentes puntuales podriacutea contribuir de manera

significativa a la contaminacioacuten de la parte baja de la cuenca del Amazonas

Por todo lo expuesto y considerando que la extraccioacuten de oro ha sido y es una

actividad muy importante en Bolivia y particularmente en el ANMIN - Apolobamba por la

alta generacioacuten de empleo directo e indirecto y que el Hg es el elemento principal para

la concentracioacuten del oro es muy posible que no se pueda prohibir su uso Por lo que las

soluciones apuntariacutean a promover la disminucioacuten de su utilizacioacuten asiacute como su uso

responsable Esto podriacutea lograrse a traveacutes de la implementacioacuten de tecnologiacuteas

95

alternativas maacutes limpias y que mejoren el rendimiento de concentracioacuten del oro de

asesoramiento teacutecnico permanente en todas las operaciones que constituyen el proceso

de extraccioacuten de oro de la aplicacioacuten de buenas praacutecticas ambientales y la constante

capacitacioacuten y concientizacioacuten de la poblacioacuten local sobre los riesgos del Hg el As y los

metales pesados en el medio ambiente y la salud puacuteblica

96

Referencias bibliograacuteficas

Adriano DC (2001) Trace Elements in Terrestrial Environments Biogeochemistry Bioavailability and Risks of Metals (2ordf ed) Springer-Valag

Al-Abed S Jegadeesan G Purandare J Allen D (2007) Arsenic release from iron rich mineral processing waste Influence of pH and redox potential Chemosphere 66775-782

Al-Abed S Jegadeesan G Scheckel K Tolaymat T (2008) Speciation

characterization and mobility of As Se and Hg in flue gas desulphurization residues Environ 421693-1698

Alzerreca H y Larm R (1988) Evaluacioacuten de praderas nativas en el altiplano central y

oeste del Departamento de Oruro (pp 3-11) Nacional en Praderas Nativas de

Bolivia

Artaxo P Campos R Fernandes E Martins J Xiatildeo Z Lindqvist O et al (2000)

Large scale mercury and trace element measurements in the Amazon basin Atmos Environ 344085-4096

Asociacioacuten Nacional de Mineros Medianos (2000) Memoria e Informe Anual 1999 La

Paz

Balladares A (1989) Metalurgia del oro y la plata Universidad Mayor de San Andres

Bargagli R (1993) Plant leaves and lichens as biomonitors of natural or anthropogenic

emissions of Mercury in Markert B (Eds) Plants as Biomonitors Indicators for Heavy Metals in the Terrestrial Environment VCH Publishers Inc New York

Barth H and LacuteHermite P (Eds) (1987) Scientific Basis for Soil Protection in the European Community Comission of the European Communities Elsevier Applied Science

Becker B Terrones - H FM Tapia ME(1989) Los pastizales y produccioacuten forrajera

en la Sierra de Cajamarca Proyecto Piloto de Ecosistemas Andinos

Betancourt OF (1994) Proteccioacuten de la salud de los mineros y de la poblacioacuten

circundante Seminario sobre amalgamacioacuten en la mineriacutea de oro PMSC Zaruma

Biobol (2 de marzo de 2021) Areas Protegidas Nacionales

httpswwwbiobolorgindexphpareas-protegidasap-de-boliviastart=11

Borggarrd O (1976) The use of EDTA in soil analysis Acta Agriculturae Scandinavica 26114-150

Bradshaw AD (1952) Populations of Agrostis tenuis resistant to lead and zinc

poisoning Nature 1691098

Browman DL (1990) High altitude camelid pastoralism of the Andes in Galaty JG and Johnson D (Eds) The world of pastoralism herding systems in comparative perspective (pp 323-352) Guliford Press

97

Bundschuh J Armienta MA Bhattacharya P Matschullat J Birkle P Mukherjee AB (2009) Natural arsenic in groundwater of Latin America ndash Occurrence health impact and remediation Netherlands Balkema

Buurman P Van Lagen B Veltorst EJ (1996) Manual for Soil and Water Analysis

Technical report Backhuys

Calvo R Macias F Riveiro A (1992) Aptitud agronoacutemica de los suelos de la provincia

de La Coruntildea (pp88-100) La Coruntildea Diputacioacuten Provincial de La Coruntildea

Campanini O (2020) El negocio del Mercurio en Bolivia Estudio sobre la

Comercializacioacuten para la Mineriacutea Auriacutefera en Bolivia La Libre

Campanini O Campos V Jimeacutenez G (2019) El Caso de la mineriacutea aluvial de oro en Bolivia La destruccioacuten de nuestros riacuteos y bosques La Libre

Campo L (2003) Componentes Programa Araucaria resultados cartograacuteficos Programa Araucaria (pp 29-47) Informe Interno La Paz

Carmouze JP Boudou A Lucotte M (2000) Le mercure en Amazonie Rocircle de lhomme et de lenvironnement risques sanitaires (1ordf ed pp92-93) lrsquoInstitut de

recherche pour le deacuteveloppement (IRD)

Carrillo F (2021) Situacioacuten actual del uso y consumo de mercurio en la mineriacutea auriacutefera de pequentildea escala en Bolivia Perioacutedico La Patria Perspectiva Minera

Catari H Fernaacutendez R (2003) Caracterizacioacuten espacial y propuesta de sistema de monitoreo del uso de la vegetacioacuten por cameacutelidos en el ANMIN Apolobamba

Servicio Nacional de Areas Protegidas (SERNAP)-PROGRAMA ARAUCARIA (pp14-27 31-67)

CCME (Canadian Council of Ministers of the Enviroment) (1999) Canadian soil quality guidelines for the proteccion of environmental and human health arsenic Canadian

Enviromental Quality Guidelines Canadian Council of Ministers of the Environent Winnipeg

CCME (Canadian Council of Ministers of the Environment) (2005) Canadian Water Quality Guidelines for the Protection of Agricultural Water Uses Summary Table (updated October 2005) Canadian Council of Ministers of the Environment

CCME (Canadian Council of Ministers of the Environment) (2007) Canadian Soil Quality

Guidelines for the Protection of Environmental and Human Health Summary Table (updated 70 September 2007) Canadian Council of Ministers of the Environment

Chapman HD (1970)Cation exchange capacity Methods of Soil analysis (pp891-900)

Madison American Society of Agronomy Inc

Choong TS Chuah TG Robiah Y Gregory FL Azni I (2007) Arsenic toxicity health hazards and removal techniques from water an overview Desalination 217 139ndash166

Cobertera E (1993) Edafologiacutea aplicada Suelos produccioacuten agraria planificacioacuten territorial e impactos ambientales (p 326) Madrid

Conesa HM Faz A Amaldos R (2007) Initial studies for the phytostabilization of a

mine tailing fron the Cartagena ndash La Union Mining District (SE Spain) Chemosphere 6638-44

campo A la Fundacioacuten MEDMIN a WCS ndash Bolivia y al Ing Feacutelix Carrillo por brindarme

informacioacuten precisa que retroalimentaron este estudio

A la Universidad Politeacutecnica de Cartagena (UPCT) por abrirme sus puertas y

haberme permitido ser parte de tan prestigiosa Universidad A todos y cada uno de los

investigadores y amigos del Grupo de Investigacioacuten Gestioacuten Aprovechamiento y

Recuperacioacuten de Suelos y Agua (GARSA) muchas gracias por todo lo vivido y

compartido su recuerdo estuvo y estaacute conmigo

A mis padres por su amor infinito por su confianza y apoyo incondicional a

ustedes va dedicada esta meta alcanzadahellippromesa cumplida A mis hermanos (as)

cuntildeados (as) sobrinos (as) y a toda mi familia son y seraacuten siempre motivo de fortaleza y

entereza

Finalmente quiero agradecer desde el fondo de mi corazoacuten a BeTTo quien estaacute

siempre a mi lado en las buenas y en las no tan buenas por su confianza apoyo y amor

a mis princesas Tania y Briana ellas son el sentido y el motor de mi vida su sola

existencia me anima a seguir siempre adelante

INDICE GENERAL I INTRODUCCIOacuteN 5 11 EL CONTEXTO TEMPORAL DE LA TESIS DOCTORAL 5 12 ANTECEDENTES 5 121 Sinopsis de la historia de la mineriacutea en Bolivia 5 13 LA MINERIacuteA AURIacuteFERA EN BOLIVIA 8 132 Tipologiacutea de Yacimientos y Centros Mineros Auriacuteferos en Bolivia 9 133 Mineriacutea Auriacutefera en el Departamento de La Paz 10 134 Mineriacutea Auriacutefera en Aacutereas Protegidas 12 14 EL USO DEL MERCURIO EN BOLIVIA 14 142 El uso del mercurio en el sector de las cooperativas auriacuteferas 15 143 Concentracioacuten de oro en la mineriacutea auriacutefera filoniana y aluvial 16 15 POLIacuteTICA MINERA EN BOLIVIA 19 151 Constitucioacuten Poliacutetica del Estado 20 152 Plan Nacional de Desarrollo Econoacutemico y Social ndash PDES 20 153 Plan Sectorial de Desarrollo Integral Minero Metaluacutergico 20 154 Convenio de Minamata 21 16 PROBLEMAacuteTICA AMBIENTAL ASOCIADA A LA MINERIacuteA AURIacuteFERA 21 17 JUSTIFICACIOacuteN Y OBJETIVO 23 171 Justificacioacuten 23 172 Objetivos 24 II DESCRIPCIOacuteN DE LA ZONA DE ESTUDIO 25 21 SITUACIOacuteN GEOGRAacuteFICA POBLACIOacuteN Y CLIMA 25 22 CLIMATOLOGIacuteA 26 23 FISIOGRAFIacuteA GEOLOGIacuteA GEOMORFOLOGIacuteA E HIDROGRAFIacuteA 27 231 Fisiografiacutea 27 232 Geologiacutea 28 233 Geomorfologiacutea 29 234 Hidrografiacutea 29 24 EDAFOLOGIacuteA 31 241 Suelos de la Vertiente Occidental 31 242 Suelos de la Vertiente Oriental 32 25 BIODIVERSIDAD 35 251 Flora y Vegetacioacuten 35 252 Fauna 36 26 RECURSOS MINERALOacuteGICOS 37 261 Actividad minera en el ANMIN - Apolobamba 38 27 Descripcioacuten del aacuterea de estudio 39 III ESTUDIO DEL RECURSO SUELO - METALES PESADOS 42 31 INTRODUCCIOacuteN 42 32 MATERIALES Y MEacuteTODOS 43 321 Zonas de estudio 43 322 Disentildeo de muestreo y toma de muestras de suelos de perfiles y parcelas 43 323 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos 45 323 Anaacutelisis estadiacutestico 46 33 RESULTADOS 47 331 Perfiles de suelos en las zonas identificadas 47 332 Suelos de Parcelas 60 34 DISCUSIOacuteN 65 341 Caracterizacioacuten geoquiacutemica de los suelos 65 342 Fuentes de metales y la contaminacioacuten asociada 65 343 Presencia y comportamiento de metales en los suelos 67 IV ESPECIACIOacuteN DE ARSEacuteNICO EN SUELO Y EN RIZOSFERA 69 41 INTRODUCCIOacuteN 69 42 MATERIALES Y MEacuteTODOS 71 421 Zonas de estudio 71 422 Disentildeo de muestreo y toma de muestras de suelo y rizosfera 71 423 Contenido total de As 71

424 Especiacioacuten de As 72 425 Otros Anaacutelisis 72 426 Anaacutelisis estadiacutesticos 72 43 RESULTADOS 73 431 Contenido total de As 73 432 Especiacioacuten de As 73 433 Transformacioacuten de As(V) a As(III) 75 44 DISCUSIOacuteN 77 441 Enriquecimiento de As en los suelos 77 442 Especiacioacuten de As 78 V ESTUDIO DEL RECURSO VEGETACIOacuteN Y SU INTERRELACIOacuteN CON EL SUELO 80 51 INTRODUCCIOacuteN 80 52 MATERIALES Y MEacuteTODOS 82 521 Zonas de Estudio 82 522 Disentildeo de muestreo y toma de muestras de suelo y las plantas 82 523 Medicioacuten de mercurio en plantas y suelos 84 524 Relacioacuten entre la concentracioacuten 85 525 Anaacutelisis estadiacutestico 85 53 RESULTADOS 85 531 Identificacioacuten Botaacutenico de muestras de plantas 85 532 pH y mercurio en los suelos residuos y los sedimentos 86 533 El mercurio en muestras de hojas y raiacuteces 87 54 DISCUSIOacuteN 88 541 Vegetacioacuten muestreada 88 542 Mercurio en suelos 89 543 Mercurio en plantas 90 544 Posible acumulacioacuten de mercurio en las carnes de cameacutelidos 92 VI CONCLUSIONES 93 Referencias bibliograacuteficas 96

INDICE DE FIGURAS

Fig 1 1 a) Empleo por actor minero b) Regaliacutea minera por actor productivo minero 7 Fig 1 2 a) Valor de produccioacuten de principales minerales de las Cooperativas b) Valor de Produccioacuten de Principales Minerales 9 Fig 1 3 Distribucioacuten de Yacimientos Auriacuteferos en el Departamento de La Pazhelliphellip helliphelliphelliphellip10 Fig 1 4 Extraccioacuten de oro por departamento 11 Fig 1 5 a) Valor de la exportacioacuten por depto b) Valor de la exportacioacuten ndash dpto La Paz 12 Fig 1 6 Actividades Mineras Auriacuteferas en Aacutereas Protegidas del SNAP - Bolivia 13 Fig 1 7 Produccioacuten de Oro e Importacioacuten de Mercurio 15 Fig 1 8 Proceso de concentracioacuten de oro proveniente de yacimiento primario 17 Fig 1 9 Proceso de concentracioacuten de oro proveniente de yacimiento secundariohelliphelliphelliphelliphellip19

Fig 2 1 Localizacioacuten geograacutefica de ANMIN-Apolobamba 26 Fig 2 2 Fisiografiacutea del ANMIN-Apolobamba 27 Fig 2 3 Mapa Geoloacutegico del ANMIN-Apolobamba 28 Fig 2 4 Mapa fiacutesico de ANMIN-Apolobamba 29 Fig 2 5 Mapa hidroloacutegico de ANMIN-Apolobamba 30 Fig 2 6 Mapa de suelos de ANMIN - Apolobamba 34 Fig 2 7 Mapa de distribucioacuten de vegetacioacuten de ANMIN-Apolobambahelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 35 Fig 2 8 a) Ganado de Alpacas b) VicuntildeasMunicipio de Pelechuco en ANMIN-Apolobamba 36 Fig 2 9 Mapa de Cobertura e Intensidad de Actividades Minera en ANMIN-Apolobamba 39

Fig 3 1 Muestreo de parcelas de Suelos 44 Fig 3 2 a) Muestreo de parcelas en la cooperativa Virgen del Rosario b) Las parcelas cercanas a las operaciones de procesamiento del mineral tambieacuten estaacute proacutexima a la poblacioacuten minera 44 Fig 3 3 Registro de cobertura vegetal en la localidad minera de Agua Blanca 45 Fig 3 4 Panoraacutemica del perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Virgen del Rosario 48 Fig 3 5 Detalle del perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Virgen del Rosario 49 Fig 3 6 Panoraacutemica perfil de la zona lejana al procesamiento del mineral Virgen del Rosario 51 Fig 3 7 Detalle del perfil de la zona lejana al procesamiento del mineral Virgen del Rosario 52 Fig 3 8 Panoraacutemica perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Rayo Rojo 55 Fig 3 9 Detalle del perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Rayo Rojo 56 Fig 3 10 Panoraacutemica perfil de la zona lejana al procesamiento del mineral Rayo Rojo 58 Fig 3 11 Detalle del perfil de la zona lejana al procesamiento del mineral Rayo Rojo 59 Fig 3 12 Anaacutelisis Multivariante 64

Fig 4 1 Especiacioacuten de As en las muestras de suelo no rizosfeacuterico y rizosfera recogidas de las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo en ANMIN - Apolobamba 74 Fig 4 2 Especiacioacuten de As en suelo de rizosfera de vegetacioacuten comuacuten en las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo en ANMIN - Apolobamba 75 Fig 4 3 Especiacioacuten de As en muestras de suelo no rizosferico (bulk) y rizosfera sujetas a tratamientos de saturacioacuten de agua y ditionito para inducir la reduccioacuten de As-V a As-III 76 Fig 4 4 Asociacioacuten espacial de As y Fe en el suelo de rizosfera de Agrosties sp recogida de la cooperativa minera Virgen del Rosario en ANMIN - Apolobamba 76 Fig 51 Localizacioacuten de lugares de muestreo (A) ndash Virgen del Rosario VR-C (B) ndash Rayo Rojo RR-D (C) Rayo Rojo RR-E (D) Virgen del Rosario VR-B (E) Virgen del Rosario VR-A (F) aacuterea de disposicioacuten de residuos en Rayo Rojo entre RR-A yRR-B 83 Fig 52 Muestras de plantas colectadas en Rayo Rojo A) Aciachne Acicularis B) Perezia Pungens C) Agrosties 84 Fig 53 Coeficiente de concentracioacuten (CR) en hojas y raiacuteces de las familias botaacutenicas colectadas LS ndash Hoja HgSuelo Hg RS ndash Raiz HgSuelo Hg 88

INDICE DE TABLAS Tabla 3 1 Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona cercana a los sitios de procesamiento del mineral Virgen del Rosario 47 Tabla 32 Propiedades fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo 49 Tabla 33 Metales pesados del perfil de suelo 50 Tabla 34 Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona lejana a los sitios de procesamiento del mineral Virgen del Rosario 50 Tabla 35 Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo 53 Tabla 36 Metales pesados del perfil de suelo 53 Tabla 37 Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona cercana a los sitios de procesamiento del mineral Rayo Rojo 54 Tabla 38 Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo 56 Tabla 39 Metales pesados del perfil de suelo 57 Tabla 3 10 Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona lejana a los sitios de procesamiento del mineral Rayo Rojohelliphelliphelliphellip 57 Tabla 311 Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo 60 Tabla 312 Metales pesados del perfil de suelo 60 Tabla 313 Medias (y desviacioacuten standard) de propiedades del suelo para diferentes profundidades proximidades y cooperativas mineras (n=9) 62 Tabla 3 14 Media (y desviacioacuten standard) para metales totales biodisponibles y solubles en diferentes profundidades y proximidades a los lugares de operacioacuten minera (n=9) 60 Tabla 315 Coeficientes de correlacioacuten (r) para las relaciones entre las diferentes propiedades del suelo (n = 36)helliphelliphelliphelliphellip 61 Tabla 316 F values de ANOVA de tres factores para todas las propiedades del suelo en todas las muestras (n=72) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip63 Tabla 4 1 Concentracioacuten total de As (mg kg-1) en suelos no rizosfeacutericos y rizosfeacutericos en las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo media (desviacioacuten estaacutendar) 73 Tabla 5 1 Media (desviacioacuten estaacutendar) del contenido de Hg en hojas y raiacuteces de las plantas colectadas de las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo 86 Tabla 5 2 Media (desviacioacuten estaacutendar) de los valores de pH y contenido de Hg en suelos resiacuteduos y sedimentos de las coperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo 87

1

RESUMEN

Bolivia llegoacute a ser uno de los principales productores de plata del mundo su

produccioacuten llegoacute a ser muy importante a mediados del siglo XVI cuando el proceso de

amalgamacioacuten permitioacute la produccioacuten masiva de plata dejando una cantidad sin

precedentes de mercurio con la consiguiente repercusioacuten medioambiental econoacutemica y

social en varias zonas de Bolivia

En los uacuteltimos antildeos en Bolivia se ha visto un importante aumento de las

operaciones mineras auriacuteferas motivado por el incremento del precio y la demanda

internacional del oro La mineriacutea auriacutefera boliviana tiene como principales protagonistas a

las cooperativas mineras que producen el 97 del oro a nivel nacional generando la

mayor cantidad de empleo en el sector El departamento de La Paz es el mayor productor

de oro a nivel nacional donde opera el 57 del total de cooperativas del paiacutes explotando

yacimientos auriacuteferos primarios y secundarios En el proceso de extraccioacuten de oro en

Bolivia el uso del mercurio es la praacutectica maacutes habitual la cantidad y su forma de uso

variacutea fundamentalmente por el tipo de yacimiento

Varias de las aacutereas protegidas nacionales subnacionales e incluso territorios

indiacutegenas y originarios que albergan una parte significativa de la biodiversidad del paiacutes y

son proveedoras de funciones ambientales vitales para el desarrollo tienen dentro de su

territorio actividades de extraccioacuten minera El Aacuterea Natural de Manejo Integrado Nacional

(ANMIN) - Apolobamba que se encuentra en el departamento de La Paz es una de las

aacutereas protegidas maacutes afectadas por las actividades mineras auriacuteferas a pequentildea escala

El objetivo principal de la tesis fue determinar los impactos ambientales de la

mineriacutea auriacutefera filoniana a pequentildea escala sobre medios bioacuteticos (vegetacioacuten nativa) y

abioacuteticos (suelos sedimentos y residuos) en ANMIN-Apolobamba Para ello se han

seleccionado dos cooperativas mineras auriacuteferas especialmente representativas por su

ubicacioacuten en zonas de alta intensidad de actividad minera estas son Virgen del Rosario

y Rayo Rojo En cada cooperativa minera se identificaron dos zonas una zona cercana

a las actividades de procesamiento del mineral yo de concentracioacuten del oro incluyendo la

quema de la amalgama que podriacutea denominarse zona minera y otra alejada de estas

operaciones mineras pudiendo considerarse zona de control En cada zona de acuerdo

a los objetivos especiacuteficos de la tesis se identificaron perfiles representativos de suelos

se tomaron muestras edaacuteficas superficiales y de profundidad asiacute como material vegetal

finalmente se colectaron muestras de residuos mineros y de sedimentos

En general los metales totales no mostraron diferencias signif icativas entre los

suelos superficiales y de profundidad y la proximidad a las zonas mineras lo que sugiere

2

que estos metales podriacutean ser de origen geogeacutenico Se detectoacute un incremento de

mercurio en el suelo superficial en las zonas mineras lo que indica una deposicioacuten

directa de mercurio Tambieacuten se obtuvieron altos valores de arseacutenico total biodisponible y

soluble en los alrededores de la zona minera probablemente relacionados con la presencia

de residuos ricos en arsenopirita Los contenidos de materia orgaacutenica y arcilla podriacutean

controlar las concentraciones de cadmio y zinc biodisponibles mientras que el pH del

suelo se relaciona con el comportamiento del arseacutenico mercurio y cobre Por el contrario

la concentracioacuten de plomo biodisponible estuvo directamente relacionada con su

concentracioacuten total En general los metales solubles fueron altamente independientes

sin correlaciones significativas con las propiedades fiacutesicas y quiacutemicas del suelo

Se determinoacute el contenido y la especiacioacuten del arseacutenico en las muestras de suelo

rizosfeacuterico y no rizosfeacuterico colectadas en las dos cooperativas de estudio para entender

su destino y los riesgos ambientales de las acumulaciones de este metal El valor

promedio de arseacutenico total en los suelos rizosfeacutericos y no rizosfeacutericos osciloacute entre 13 y 64

mg kg-1

La rizosfera presentoacute valores de al menos el doble del contenido de arseacutenico en

suelo no rizosfeacuterico El mapeo elemental usando un haz de rayos X de 4-5 microm generado

por sincrotroacuten mostroacute acumulaciones de arseacutenico en aacutereas enriquecidas con hierro Los

resultados de la espectroscopia de absorcioacuten de rayos X de borde cercano (XANES)

detectaron solo la especie As(V) en todas las muestras independientemente del

contenido de arseacutenico total sus fracciones y los tipos de vegetacioacuten Aunque la toxicidad

de As(V) es menor que As (III) se sugiere determinar la absorcioacuten de arseacutenico por la

vegetacioacuten de pastoreo comuacuten para los cameacutelidos del lugar por la posibilidad de su

incorporacioacuten en la cadena alimenticia

Considerando que las emisiones y liberaciones de mercurio en las actividades

mineras auriacuteferas a pequentildea escala se condensan y se depositan en las plantas suelos

y cuerpos de agua se estudioacute la transferencia de mercurio del suelo a las plantas para

predecir la posible acumulacioacuten de mercurio en el ganado cameacutelido alrededor de las

zonas mineras auriacuteferas de estudio El contenido medio de mercurio en los suelos variacutean

de 05 a 486 mg Hg kg-1

(de 5 a 60 veces maacutes altos en comparacioacuten con los suelos de la

zona de control) y excedioacute los niveles de referencia de los suelo de algunos paiacuteses

europeos Los contenidos de mercurio en hojas y raiacuteces variaron de 06 a 18 y 02 a 283

mg Hg kg-1 respectivamente Los altos contenidos de mercurio en Poaceae y Rosaceae

podriacutea elevar la acumulacioacuten de mercurio en la cadena alimenticia debido a que los

cameacutelidos son totalmente dependientes de estas especies forrajeras y a su vez estos

son los principales proveedores de carne para la poblacioacuten minera de esas zonas

quienes estaacuten en mayor riesgo si se utilizan algunas especies estudiadas con fines

medicinales

3

ABSTRACT

Bolivia was one of the main silver producers in the world its production became

very important in the middle of the 16th century when the amalgamation process allowed

massive silver production leaving an unprecedented amount of Hg with the consequent

environmental economic and social impacts in various areas of Bolivia

In recent years Bolivia has seen a significant increase in gold mining operations

motivated by the increase in the price and international demand for gold The mining

cooperatives are the main protagonists of Bolivian gold mining which produce 97 of the

gold nationwide generating the major amount of employment in the sector The

department of La Paz is the largest gold producer nationwide in where 57 of all

cooperatives in the country operate exploiting primary and secondary gold deposits In

the gold extraction process in Bolivia the use of mercury is the most common practice

the quantity and the way in which it is used varies fundamentally by the deposits type

Several of the national and sub-national protected areas and even indigenous and

native territories which host a significant part of Bolivias biodiversity and are providers of

vital environmental functions for development have mining extraction activities within their

territory The gold activity in the Natural Area of National Integrated Management (ANMIN)

- Apolobamba is one of the most affected protected areas by the small scale gold mining

activities effects

The main objective of the thesis was to determine the environmental impacts of the

small scale filonian gold mining activities on biotic (native vegetation) and abiotic (soils

sediments residues) resources in ANMIN-Apolobamba For this two gold mining

cooperatives especially representative in high intensity mining activity areas have been

selected they are Virgen del Rosariacuteo and Rayo Rojo In each mining cooperative two

zones were identified one close to the mineral processing or gold concentration activities

including the amalgam burning that could be called a mining zone and another far away

from these activities allowing considered a control zone In each area according to the

specific objectives of the thesis representative soil profiles were identified surface and

depth soil samples were taken as well as plant material finally mining residues and

sediments samples were collected

No significant differences in total metals were shown between top soils and deep

soils and the proximity to the mining zones suggesting that the origin of these metals

could be geogenic In the mining zones increased mercury in the surface soil was

detected indicating direct Hg deposition High values of total EDTA-extractable and

soluble arsenic were obtained in the mining area surroundings probably related to the

4

presence of arsenopyrite-rich residues While soil pH is related to the behavior of arsenic

mercury and copper cadmium and zinc EDTA-extractable concentrations could be

controlled by organic matter and clay contents On the other hand the lead EDTA-

extractable concentration was directly related to its total content Soluble metals in

general were highly independent of soil physical and chemical properties

To understand the fate and environmental risks of arsenic its content was

determined in rhizospheric and bulk soil samples collected in the two cooperatives in the

study The mean of total arsenic in rhizospheric and bulk soils types ranges between 13

and 64 mg kg-1 Arsenic content in rhizosphere was at least double related to the bulk

soil Using a 4-5 microm synchrotron-generated X-ray beam an elemental mapping was

performed that showed accumulations of arsenic in iron-enriched areas X-ray absorption

near edge spectroscopy (XANES) results indicate only As (V) species was detected in all

samples independently of total arsenic content its fractions or vegetation type Although

As(V) toxicity is lower than As(III) is important that As uptake of commonly-grazed

vegetation by camelids (alpaca and llama) must be determined to understand the

environmental risks due to the possibility of their incorporation into the food chain

Considering that the emissions and releases of mercury in small-scale gold mining

activities condense and deposited on plants soils and water bodies the transfer of

mercury from soil into plants was studied to predict the possible mercury accumulation in

livestock around the study gold mining areas Mean mercury content in the soils varies

from 05 to 486 mg Hg kg-1

(5 to 60 more compared to the soils of the control zone) and

exceeded the reference levels of the soils of some European countries The mercury

contents in leaves and roots ranged from 06 to 18 and 02 to 283 mg Hg kg-1

respectively The high mercury contents in Poaceae and Rosaceae may elevate mercury

accumulation into the food chain since camelids solely thrive on these plants for food

and in turn these are the main meat suppliers for the mining population who are most at

risk if some plant species are used for medicinal purposes

5

I INTRODUCCIOacuteN

11 EL CONTEXTO TEMPORAL DE LA TESIS DOCTORAL

El contexto temporal de la presente tesis doctoral abarca el intervalo de tiempo

desde 2007 a 2011 periacuteodo en el cual se obtuvieron todos los resultados tanto

cualitativos como cuantitativos a traveacutes de trabajos de campo (muestreos entrevistas

reuniones y otros) anaacutelisis de laboratorio anaacutelisis estadiacutesticos y otros necesarios para

alcanzar los objetivos de la tesis asiacute mismo para contextualizar dichos resultados en la

situacioacuten actual se realiza el anaacutelisis y las evaluaciones comparativas relativas a la

situacioacuten de la mineriacutea auriacutefera en Bolivia con datos de los uacuteltimos antildeos (2017-2021)

En eacuteste sentido y con el objetivo de generar un entendimiento integral en eacuteste espacio

de tiempo (2007-2020) en el Capiacutetulo I de Introduccioacuten se incorpora amplia informacioacuten

que describe la evolucioacuten de los acontecimientos en el marco de la mineriacutea auriacutefera en

el paiacutes y en el lugar de estudio en el Capiacutetulo II se sentildealan los cambios fundamentales

de la zona de estudio especialmente en lo que refiere a las actividades mineras

instaladas en el sector y finalmente en los Capiacutetulos III IV y V se realizan anaacutelisis

comparativos de los resultados obtenidos en el marco de la tesis respecto a los datos

disponibles en los uacuteltimos antildeos

12 ANTECEDENTES

121 Sinopsis de la historia de la mineriacutea en Bolivia

La extraccioacuten de depoacutesitos de mineral por las civilizaciones precolombinas se

remonta al menos al antildeo 2000 ac pero la extraccioacuten de minerales intensiva comenzoacute

con la colonizacioacuten y posterior explotacioacuten minera de plata en el Cerro Rico de Potosiacute

por los espantildeoles en 1545 (Miller y Villarroel 2011) Bolivia llegoacute a ser durante el

periacuteodo colonial y hasta la mitad del siglo XIX uno de los principales productores de

plata del mundo (Espiacute 2001) Su produccioacuten llegoacute a ser muy importante a mediados del

siglo XVI cuando el proceso de amalgamacioacuten conocido como el meacutetodo ldquode patiordquo fue

empleado a escala industrial estimulando la produccioacuten masiva de plata y dejando una

cantidad sin precedentes de mercurio con la consiguiente repercusioacuten medioambiental

econoacutemica y social en varias zonas de Bolivia (Nriagu 1994 Malm 1998)

6

La produccioacuten de plata en Potosiacute decayoacute en el uacuteltimo periodo del siglo XVII a

pesar del declive de la cotizacioacuten internacional de la plata a partir de 1870 la mineriacutea

empieza a expandirse por aproximadamente dos deacutecadas (Balladares 1989)

Producto de la Segunda Gran Revolucioacuten Industrial se inicia el ciclo del estantildeo

principalmente por el incremento de su precio y demanda de hecho entre 1900 y 1908

las exportaciones de estantildeo aumentoacute de 30 al 66 por el contrario la plata disminuyoacute

del 40 al 17 Posterior a la recesioacuten post-beacutelica de 1918 la produccioacuten de estantildeo

subioacute hasta 1929 (antildeo en el que se obtuvo la mayor produccioacuten histoacuterica de estantildeo con

41087 ton) a partir de entonces hubo un declive en la produccioacuten hasta 1941 y 1945

periacuteodo en el cual hubo un ascenso (Contreras 1994)

En ese momento coyuntural en 1952 se crea una de las empresas mineras

estatales maacutes grande a nivel mundial la Corporacioacuten Minera de Bolivia (COMIBOL)

(Malloy 1970) convirtieacutendose su creacioacuten en un hito en la historia minera de Bolivia El

trayecto de COMIBOL puede ser dividido en dos periodos el primero en el periacuteodo

1952-1985 y el segundo desde 1985 hacia adelante Durante el primer periodo estaba

en boga la ideologiacutea del capitalismo de Estado el cual era propietario y administrador

de empresas que explotaban recursos naturales claves como es la mineriacutea Despueacutes

de 1985 el modelo de desarrollo fue concluido draacutesticamente cuando se implantoacute un

reacutegimen de libre mercado con el Decreto 21060 que liberalizoacute la economiacutea (Malloy

1970) Casi de forma simultaacutenea COMIBOL sufrioacute las repercusiones de la caiacuteda del

precio del estantildeo cuando los precios se redujeron a la mitad El antildeo 1986 el cierre de la

COMIBOL fue determinante dejando sin trabajo a maacutes de 30000 mineros muchos de

los cuales por la ldquorelocalizacioacutenrdquo se unieron a los cocaleros y gremiales1 (Jordan y

Warhurst 1992)

A partir de los antildeos 1987 y 1988 el sector minero comienza su recuperacioacuten

sustituyendo la mineriacutea del estantildeo por la mineriacutea diversificada (incrementando

significativamente la produccioacuten de zinc oro y plata) en cuya fase de extraccioacuten se

incorporaron las teacutecnicas de explotacioacuten a cielo abierto y mineriacutea sin rieles mientras que

en el procesamiento se implementoacute principalmente el meacutetodo de lixiviacioacuten por agitacioacuten

(Loayza y Franco 2000)

Durante la etapa 1980-2000 la produccioacuten de estantildeo disminuyoacute en 55 sin

embargo se dio el crecimiento en la produccioacuten de minerales como el oro (641) zinc

(197) y plata (128) siendo estos dos uacuteltimos los que permitieron la recuperacioacuten de

las exportaciones (MMSD 2002) Desde el 2000 hasta la actualidad ademaacutes de la

produccioacuten de zinc estantildeo plata y plomo la produccioacuten de oro en Bolivia se ha

incrementado de manera importante seguacuten Campanini (2020) se ha cuadruplicado en

1 Producto del Decreto 21060 muchos mineros se re-localizaron o migraron a zonas especiacuteficas del territorio boliviano (como el Chapare) para realizar el cultivo de la coca Respecto a los gremiales instituciones como el CEDLA los asocian al crecimiento del ldquosector informalrdquo en esos antildeos en la actualidad los gremiales son agrupaciones locales con fuerte capacidad de organizacioacuten en diferentes rubros

7

el periacuteodo 2009ndash2018 Hasta el 2020 la actividad minera en Bolivia ha representado el

15 de la poblacioacuten ocupada con 138000 empleos directos y 828000 empleos

indirectos (MMAyA MMM GIT-OR 2020)

La Constitucioacuten Poliacutetica del Estado Boliviano reconoce tres actores productivos

del sector minero las empresas estatales (que forman parte de la COMIBOL) empresas

privadas y cooperativas privadas Las cooperativas mineras lograron en estas uacuteltimas

deacutecadas un reacutegimen normativo maacutes permisivo y flexible que otras entidades mineras

seguacuten Campanini (2020) no estaacuten sujetas a cumplir la normativa laboral tienen un

reacutegimen impositivo preferencial cuentan con apoyo estatal directo tienen participacioacuten

directa en instancias estatales entre otros Sin embargo es el actor minero que maacutes

empleos genera (Fig11 a) por el contrario es el que menos impuestos y regaliacuteas

aporta al Estado (Fig11 b) (Fundacioacuten Jubileo 2015)

La mineriacutea de menor tamantildeo es parte de la mineriacutea privada y se forma a partir

de operadores mineros cuyo trabajo es en pequentildea escala aplicando meacutetodos

manuales mecanizados y semi-mecanizados

Fig 1 1 a) Empleo por actor minero (en miles de trabajadores) b)

Regaliacutea minera por actor productivo minero (en millones de doacutelares americanos) Serie 1980 ndash 2018 (Fuente Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia 2019)

a)

b)

8

13 LA MINERIacuteA AURIacuteFERA EN BOLIVIA

Actualmente la mineriacutea auriacutefera en Bolivia tiene un fuerte componente

cooperativista mientras que la mineriacutea tradicional (estantildeo plomo plata y zinc) cuenta

con 477 cooperativas y en la mineriacutea de elementos no metaacutelicos se cuenta con 194

cooperativas en la mineriacutea auriacutefera se cuenta con 1406 cooperativas haciendo un total

de 2077 cooperativas (SERGEOTECMIN-VCM y AFCOOP 2018) El tamantildeo forma de

funcionamiento y organizacioacuten especiacutefica de cada una de estas cooperativas auriacuteferas

difieren seguacuten la regioacuten a la que pertenecen (Campanini 2020) actualmente estas

cooperativas se organizan en federaciones

En la uacuteltima deacutecada el principal mineral producido fue el estantildeo a nivel estatal)

el zinc y la plata a nivel privado sin embargo en las cooperativas la produccioacuten de oro

ha tomado absoluto protagonismo respecto a los demaacutes minerales (Fig 12 a) de

hecho hasta el antildeo 2018 un 93 de la produccioacuten de oro procediacutea de las cooperativas

y el 7 de las empresas privadas (MMM SENARECOM 2018) Desde una perspectiva

nacional en el periacuteodo 2014-2018 el aporte econoacutemico de la produccioacuten de oro es muy

similar al del zinc e incluso mayor al de la plata (Fig 12 b)

Mientras que a inicios de los antildeos 90 se estimaba una produccioacuten de oro 10000

kg antildeo-1

siendo el sustento de una poblacioacuten aproximada de 100000 personas

(mineros sus familias y otras personas dedicadas a actividades suplementarias)

(Wotruba 1998) en el antildeo 2019 se produjeron 42000 kg de oro generando 42000

fuentes de trabajo directo y maacutes de 250000 empleos indirectos (en las cooperativas)

de hecho solamente la produccioacuten nacional de oro del primer trimestre del antildeo 2020 fue

de 9200 kg por un valor de 460 millones de doacutelares superior en aproximadamente

10 a la produccioacuten del antildeo 2019 en el mismo periodo (MMAyA MMM GIT-OR 2020)

Una cuantificacioacuten aproximada de las actividades mineras distribuidas a nivel

nacional establece que 490 minas de oro corresponden a vetas y al menos 1270 a

depoacutesitos aluviales auriacuteferos (Zenteno 2020)

9

Fig 1 2 a) Valor de produccioacuten de principales minerales de las Cooperativas b) Valor de Produccioacuten de Principales Minerales (En Millones de Doacutelares Americanos) Serie 1980-2018 (Fuente Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia 2019)

132 Tipologiacutea de Yacimientos y Centros Mineros Auriacuteferos en Bolivia

Diversos documentos sobre geologiacutea en Bolivia sentildealan que los tipos de

yacimientos presentes en territorio boliviano son

Yacimientos primarios (vetiformes o vetas) Los minerales de oro junto con

los minerales de ganga o acompantildeantes se presentan habitualmente como relleno de

fracturas o en los planos de falla geoloacutegica Este tipo de mineralizacioacuten se desarrolla por

lo general de manera paralela o diagonal a los planos de estratificacioacuten

En el departamento de La Paz la forma de las vetas tanto en su extensioacuten

longitudinal como vertical es por lo general de tipo lenticular o en rosario las cuales

ocurren principalmente a lo largo de la Cordillera Oriental (Villegas et al 2021)

Yacimientos secundarios (aluviales) Estos yacimientos se originan de la

meteorizacioacuten y erosioacuten de los depoacutesitos primarios de la cordillera generados en

eventos geodinaacutemicos en el terciario y cuaternario se presentan cuando los minerales

a)

b)

10

de oro han sido erosionados transportados y depositados por el curso del agua su

acumulacioacuten forma placeres de oro Los depoacutesitos de placer se extienden por cientos de

kiloacutemetros desde sus nacientes en la cordillera a lo largo de los riacuteos Yani Tipuani

Challana Mapiri Kaka Alto Beni Beni Madre de Dios Madera en depoacutesitos de

paleocanales terrazas llanuras de inundacioacuten cauce actual de riacuteos y otros En

yacimientos secundarios el oro tiene contenidos metaacutelicos entre 02 y 20 - 50 gt

aproximadamente (Hinojosa 2016)

Yacimientos secundarios (fluvio glaciales - morreacutenicos) Ocurre cuando los

minerales de oro han sido erosionados por actividad glaciar y luego transportados y

depositados en la parte baja de los valles o en depresiones topograacuteficas

Yacimientos secundarios (coluviales) Estos yacimientos se presentan cuando

los minerales de oro han sido erosionados y depositados principalmente por accioacuten de

la gravedad en la parte baja o laderas de los altos topograacuteficos (cerros)

En Bolivia existen 1760 yacimientos de oro (que pueden presentar sectores de

alta y baja ley) de los cuales 420 (24) corresponden a yacimientos primarios 1269

(72) son yacimientos secundarios y 71 (4) son mixtos (son mixtos aquellos que en

una misma aacuterea minera puedan coexistir los yacimientos primarios y secundarios)

(Villegas et al 2021)

133 Mineriacutea Auriacutefera en el Departamento de La Paz

La distribucioacuten de los tipos de yacimientos auriacuteferos a nivel nacional muestra

que las predominancias de yacimientos corresponden al departamento de La Paz

seguido en orden de importancia por los departamentos de Santa Cruz Beni Potosiacute y

Pando La figura 13 muestra los diferentes yacimientos y su cuantificacioacuten aproximada

Fig 1 3 Distribucioacuten de Yacimientos Auriacuteferos en el Departamento de

La Paz 2021 (Fuente Villegas et al 2021)

11

En correlacioacuten con los datos del Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia (MMM)

Campanini (2020) sentildeala que el departamento de La Paz es el que lidera la produccioacuten

de oro (701 el 2017 y 41 el 2018) y donde opera el 569 del total de cooperativas

del paiacutes La principal regioacuten auriacutefera del departamento es Yungas que abarca hasta el

norte del altiplano boliviano (inicia en el lago Titicaca hasta el riacuteo Suches y el Aacuterea Natural

de Manejo Integrado Nacional ANMIN - Apolobamba) (Figura 14)

Fig 1 4 Extraccioacuten de oro por departamento 2009-2018 (kg) (Fuente Campanini 2020)

El Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia (2019) confirma que los valores de

exportacioacuten de minerales del departamento de La Paz (donde se encuentra el ANMIN-

Apolobamba) lo posicionan en segundo lugar (despueacutes de Potosiacute) a nivel nacional (Fig

15 a) este departamento tiene al menos 26 distritos mineros de oro y se ha constituido

en el mayor productor auriacutefero del paiacutes llegando a alcanzar una produccioacuten de 2363 t en

el antildeo 2019 (MMM 2020) de hecho los valores de exportacioacuten de oro en eacuteste

departamento son significativamente maacutes elevados que los de otros metales respecto a

otros metales (Fig 15 b)

En el departamento de La Paz la mineriacutea auriacutefera incluye la explotacioacuten de

yacimientos primarios secundarios y mixtos todos ellos con sus propias caracteriacutesticas

y repercusiones ambientales sociales y de salud puacuteblica entre otros

12

Fig 1 5 a) Valor de la exportacioacuten por departamento de Bolivia b) Valor de

la exportacioacuten - departamento La Paz (En Millones de doacutelares Americanos) Serie 2000 - 2018 (Fuente Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia 2019)

134 Mineriacutea Auriacutefera en Aacutereas Protegidas

Varias de las Aacutereas Protegidas nacionales (22 que pertenecen al Sistema

Nacional de Aacutereas Protegidas ndash SNAP) subnacionales (23 departamentales y 78

municipales) e incluso territorios indiacutegenas y originarios que albergan una parte

significativa de la biodiversidad de Bolivia y cuyos principales servicios y funciones eco-

sisteacutemicos son el almacenamiento de carbono y provisioacuten de agua cuentan dentro de

su territorio con actividades de extraccioacuten minera (Fig 16) ademaacutes de concesiones

petroleras expansioacuten de carreteras entre otros (WCS 2020)

Esta problemaacutetica asociada a la actividad auriacutefera en zonas tropicales en

territorio nacional no es reciente la creacioacuten de aacutereas naturales protegidas promovidas

por iniciativas regionales originoacute superposicioacuten de derechos y usos del suelo (MMSD

2002) A esto se suma el hecho de que en Bolivia las actividades mineras dentro de las

aacutereas protegidas no es ilegal sin embargo estas actividades deberiacutean desarrollarse

cumpliendo al menos a) las directrices establecidas en el Plan de Manejo de cada aacuterea

protegida b) la compatibilidad de la actividad minera y su respectiva aacuterea de influencia

con la categorizacioacuten de las zonas dentro del aacuterea protegida (especialmente en las

zonas de proteccioacuten estricta) y c) las medidas de mitigacioacuten de impactos de la actividad

minera sobre la biodiversidad ecosistemas y funciones ambientales de las aacutereas

a)

b)

13

protegidas En muchos casos los aspectos citados no se cumplen por lo que las

actividades mineras representan una amenaza para las aacutereas protegidas y sus

funciones ambientales que fueron la razoacuten de su creacioacuten

Fig 1 6 Actividades Mineras Auriacuteferas en Aacutereas Protegidas del SNAP - Bolivia (Fuente Servicio Nacional de Aacutereas Protegidas - SERNAP y Fundacioacuten Mineriacutea Medio Ambiente e Industria - MEDMIN 2019)

En la uacuteltima deacutecada se han realizado diversos estudios algunos de ellos

orientados especiacuteficamente a la mineriacutea auriacutefera Recientemente en el antildeo 2020 el

diagnoacutestico de impactos y situacioacuten de las actividades mineras en el Corredor de

Conservacioacuten Madidi - Piloacuten Lajas ndash Apolobamba ndash Cotapata (en el que ademaacutes de

Bolivia participan Colombia Peruacute y Ecuador) refleja el estado actual de las actividades

de mineriacutea auriacutefera en esta regioacuten de alta biodiversidad consideradas como Aacutereas

Clave de Biodiversidad (ACB) En este documento se determina que las aacutereas

protegidas de intereacutes nacional Apolobamba Madidi Cotapata y Piloacuten Lajas

14

representan el 49 del aacuterea del corredor (2225435 ha) y tienen 290 operaciones

mineras superpuestas que generan impactos ambientales en el 58 de su superficie

El aacuterea protegida de intereacutes nacional ANMIN-Apolobamba tiene la mayor presencia y

afectacioacuten minera (231 operaciones) seguida del Madidi (41 operaciones) y Cotapata

(18 operaciones) (WCS 2020)

Respecto a los Territorios Indiacutegenas Originarios Campesinos (TIOCs) la TIOC

Marka Cololo - Copacabana ndash Antaquilla (ubicada en Apolobamba) tiene mayor

presencia de actividad minera (30 operaciones) seguida de la TIOC Lecos de Apolo (17

operaciones) La TIOC Trsquosimane Moseteacuten de Piloacuten Lajas por ahora presenta una sola

actividad artesanal estacional estando amenazada por un futuro crecimiento de esta

actividad (WCS 2020)

En lo referente a bosques iacutentegros es importante sentildealar que estos representan

el 44 (2011008 ha) de la superficie del corredor (que incluye a los cuatro paiacuteses) y

la deforestacioacuten ocasionada por la actividad minera corresponde al 3 de eacutesta

Asimismo en el corredor existen 57 especies endeacutemicas 13 especies en peligro y 7

especies en peligro criacutetico de extincioacuten en cuyos haacutebitats existen actividades mineras

lo que implica una amenaza para estas especies (WCS 2020)

Respecto a las cuencas hidrograacuteficas del corredor las actividades mineras

tienen impacto en el 11 de su superficie (492076 ha) las cuencas de los riacuteos Mapiri

Boopi Beni Tuichi Madidi y Coroico presentan mayor actividad y afectacioacuten (WCS

2020

14 EL USO DEL MERCURIO EN BOLIVIA

En Bolivia no se realiza la extraccioacuten primaria de mercurio por lo que el paiacutes se

constituye en importador de mercurio (MMAyAVMABCCGDFPRONACOPS 2017) el

cual se utiliza principalmente en la mineriacutea y cuyo uso estaacute permitido2 En relacioacuten a las

importaciones de mercurio en Bolivia la mayor parte de las importaciones proceden de

Meacutexico (93) estas importaciones representan el 25 de todos los flujos comerciales

mundiales de mercurio y convierte a Bolivia en el segundo mayor importador de

mercurio del mundo (PNUMA 2019 UICN NL 2020) Los datos del 2019 indican que la

mayor parte de las importaciones (maacutes del 90) se registra en el departamento de La

Paz existiendo voluacutemenes pequentildeos de importaciones informales (UICN NL 2020)

Hasta el 2014 las importaciones anuales de mercurio no sobrepasaban las 15 t

reportaacutendose un deacuteficit en las importaciones de mercurio respecto a lo requerido para la

produccioacuten del oro declarado sin embargo en la gestioacuten 2015 las importaciones de

mercurio se incrementaron a 152 t de mercurio siendo doce veces superior respecto a

2 ldquoUso Permitidordquo se refiere al uso de mercurio o de compuestos de mercurio en el marco del Convenio de Minamata incluidos (no de manera restrictiva) los usos que esteacuten en el marco de los artiacuteculos 3 4 5 6 y 7 del Convenio

15

las importaciones del antildeo 2014 este incremento se dio justamente cuando el paiacutes

vecino Peruacute restringioacute el uso y comercializacioacuten de mercurio destinado a la extraccioacuten

de oro en el marco a su ratificacioacuten del Convenio de Minamata (UICN NL 2020)

Fig 1 7 Produccioacuten de Oro e Importacioacuten de Mercurio (en toneladas) Bolivia Serie 2000 - 2018 (Fuente

Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia 2019)

Seguacuten Carrillo (2021) Bolivia importa en promedio 198 t de mercurio antildeo-1

(tomando como fuente a UN Comtrade 2020) ademaacutes asegura que gran parte de este

insumo estaacute destinado a las actividades de tratamiento y beneficio de minerales

auriacuteferos ya que no se conoce de ninguacuten otro sector importante (industrial u otro) en

Bolivia que requiera de mercurio en sus procesos

Al respecto en Bolivia a traveacutes de la Ley Ndeg 759 del 17 de Noviembre de 2015

se ratifica el Convenio de Minamata sobre Mercurio en consecuencia en el marco de

su artiacuteculo 7 y el Anexo C el paiacutes ha asumido compromisos de cumplimiento obligatorio

para disminuir y si es posible eliminar el uso de mercurio en mineriacutea artesanal yo a

pequentildea escala

142 El uso del mercurio en el sector de las cooperativas auriacuteferas

En el proceso de extraccioacuten de oro en Bolivia el uso del mercurio es la praacutectica

maacutes habitual sin embargo en casos maacutes puntuales (grandes empresas) se aplica

tambieacuten la cianuracioacuten La cantidad y forma de uso del mercurio variacutea seguacuten algunos

factores sin duda el tipo de yacimiento seraacute el que defina el proceso de recuperacioacuten

de oro Sin embargo Hinojosa (2016) sentildeala que la caracterizacioacuten quiacutemica

metaluacutergica y mineraloacutegica de la mena (mineral beneficiable) es una operacioacuten previa a

la definicioacuten del tipo de procesamiento y concentracioacuten del oro y deberiacutea realizarse

mejorar el rendimiento de recuperacioacuten de oro

La publicacioacuten ldquoMercurio global oferta comercio y demandardquo del Programa de las

Naciones Unidas para el Medio Ambiente (2017) sentildeala que en Bolivia un 25 del

mercurio consumido en actividades de mineriacutea de pequentildea escala corresponde a

procesos de amalgamacioacuten de concentrados y un 75 a la amalgamacioacuten de mineral

16

entero eacuteste uacuteltimo considerado como un meacutetodo obsoleto teacutecnicamente ineficiente y

ambientalmente no adecuado que se podriacutea estar dando en operaciones de yacimientos

primarios (de veta) ya que las operaciones mineras que procesan minerales aluviales son

las uacutenicas que realizan una concentracioacuten previa antes de la amalgamacioacuten para

recuperar el oro fino (Carrillo 2021) En concordancia con lo sentildealado Villegas et al

(2021) sentildealan que en 2019 el uso de mercurio alcanzoacute a 68 t de las cuales 55 t se

orientariacutean a la mineriacutea filoniana (de vetas) y 13 t se dirigiriacutean a la mineriacutea aluvial

La reciente publicacioacuten ldquoMercurio en la pequentildea mineriacutea en Boliviardquo (2021)

establece la relacioacuten de oro obtenido y mercurio utilizado en las plantas de

concentracioacuten de acuerdo con la tipologiacutea del yacimiento y la granulometriacutea del oro

siendo la proporcioacuten promedio de 15 (mercurio total utilizado desde el inicio hasta el

final del proceso esponja total3 de oro obtenido) para el procesamiento de mineral de

veta mientras que la relacioacuten para mineral aluvial es de 104 (mercurio utilizado en la

parte final del proceso esponja parcial4 de oro obtenido) (Villegas et al 2021)

Asimismo a partir del antildeo 2019 se ha visto un incremento sustancial de las

operaciones mineras debido fundamentalmente al precio alto del oro aspecto que

permite realizar inversiones en maquinaria de mayor capacidad (especialmente en

equipos de conminucioacuten o molienda) este hecho (refirieacutendose a la mecanizacioacuten del

proceso) no siempre puede considerarse positivo auacuten maacutes si los procesos de beneficio

aplicados no son los adecuados y ademaacutes se prescinde de una etapa previa de

fortalecimiento y capacitacioacuten del recurso humano (Carrillo 2021)

143 Concentracioacuten de oro en la mineriacutea auriacutefera filoniana y aluvial

A continuacioacuten se haraacute una descripcioacuten breve de concentracioacuten de oro en la

mineriacutea auriacutefera filoniana y aluvial haciendo una breve diferenciacioacuten entre lo

teacutecnicamente adecuado y las praacutecticas actuales en las cooperativas mineras

1421 Proceso de concentracioacuten de oro procedente de yacimiento primario

Tomando como referencia la publicacioacuten de Hinojosa (2016) acerca de la

concentracioacuten gravimeacutetrica de menas auriacuteferas en el flujograma siguiente (Fig 16) se

muestra las operaciones baacutesicas del proceso oacuteptimo de concentracioacuten de oro

procedente de yacimiento primario

3 Esponja total de oro obtenido es el oro que se logra liberar del mercurio despueacutes del quemado de la amalgama

Este producto total considera la amalgamacioacuten de concentrados y tambieacuten el raspaje en molinos canaletas

amalgamadoras e incluso en bateas 4 Esponja parcial de oro obtenido es el oro que se logra liberar del mercurio despueacutes del quemado de la amalgama El oro obtenido con amalgama es solo una parte del total de oro producido y se refiere uacutenicamente al oro fino amalgamado

17

Fig 1 8 Proceso de concentracioacuten de oro proveniente de yacimiento primario (Fuente Hinojosa 2016)

El proceso de molienda de la mena debe procurar liberar las partiacuteculas de oro (a

traveacutes del molido fino de la mena) y facilitar su separacioacuten para lograr la mayor cantidad

de recuperacioacuten de oro Cada mena tiene sus propias caracteriacutesticas mineraloacutegicas

eacutestas determinan el tipo o grado de conminucioacuten (trituracioacuten yo molienda) adecuado para

la liberacioacuten del oro y su oacuteptima recuperacioacuten En este sentido es necesario realizar

pruebas y estudios previos de la mena para definir el circuito de conminucioacuten adecuado

y ofrecer una alimentacioacuten oacuteptima a las operaciones siguientes como la clasificacioacuten

concentracioacuten amalgamacioacuten hasta la obtencioacuten del oro fiacutesico Al respecto en la

generalidad de las cooperativas auriacuteferas (de yacimientos primarios) estos estudios

previos no son realizados ya que no cuentan con personal teacutecnico que asesore eacuteste y

las demaacutes operaciones del proceso de concentracioacuten de oro por lo que esta operacioacuten

se ajusta a la experiencia y disponibilidad de maquinaria y equipos presentes en la

operacioacuten minera

Es en la operacioacuten de conminucioacuten donde se antildeade el mercurio y donde suele

ocurrir su atomizacioacuten causando peacuterdidas considerables de mercurio en polvo que

tambieacuten es llamado ldquoharina de mercuriordquo

18

En el proceso de amalgamacioacuten el oro se alea con el mercurio (de manera

superficial) En esta fase todo el oro libre y limpio (pe libre de oacutexidos de hierro) se

amalgama pero es muy frecuente que el mineral bruto contenga otros minerales

acompantildeantes yo impurezas que causen problemas en el proceso de amalgamacioacuten

(Hinojosa 2016)

Al igual que en la etapa de conminucioacuten para la amalgamacioacuten deberiacutean

seguirse un paso previo de preparacioacuten en el que se realizan los caacutelculos sobre la

cantidad de mercurio y otros reactivos a utilizarse ademaacutes del tipo de reactor a

emplearse sin embargo en la praacutectica eacuteste paso es omitido y se realiza de manera

empiacuterica basaacutendose en una estimacioacuten volumeacutetrica visual y no por determinacioacuten de

peso no existe una metodologiacutea o protocolo definido que permita un control en la

dosificacioacuten de mercurio mucho menos de registro y seguimiento perioacutedico en el tiempo

(por diacuteamesantildeo o por turno) (Carrillo 2021)

En general la recuperacioacuten de oro en la mineriacutea filoniana (primarias o de vetas)

es baja fundamentalmente por la incipiente o nula planificacioacuten yo operacioacuten teacutecnica

procesos de concentracioacuten (gravimeacutetrica yo por amalgamacioacuten) a esto se suma la

peacuterdida de oro fino y laminar (laminado en la molienda) en los residuos yo colas

Asimismo la operacioacuten simultaacutenea de la molienda y la amalgamacioacuten provoca peacuterdidas

de diminutas partiacuteculas de oro contenidas en la harina de mercurio o en los floacuteculos de

amalgama cuyo menor peso especiacutefico y mayor superficie provoca su arrastre hacia las

colas o residuos (Wotruba 1998)

1422 Proceso de concentracioacuten de oro procedente de yacimiento secundario

La mineriacutea aluvial (placeres auriacuteferos) generalmente tienen un bajo contenido de

oro libre por lo que su explotacioacuten se extiende a mayor escala ademaacutes de la necesidad

de procesos adecuados con alta eficiencia de recuperacioacuten de oro (Hinojosa 2016)

19

Fig 1 9 Proceso de concentracioacuten de oro proveniente de yacimiento primario (Fuente Hinojosa 2016)

El tipo de yacimiento define el meacutetodo de explotacioacuten pudiendo ser eacutestos a cielo

abierto y mecanizado en plataformas y terrazas o subterraacuteneo y semi-mecanizado en

cauces antiguos estos meacutetodos se diferencian fundamentalmente por las capacidades

de tratamiento (mayor capacidad en plataformas y terrazas ocurre lo contrario en

cauces antiguos) sin embargo el sistema de recuperacioacuten de oro es el mismo y

consiste en dos etapas lavado y clasificacioacuten y concentracioacuten en canaleta en este

uacuteltimo paso se utiliza el mercurio para amalgamar el oro fino retenido y finalmente

proceder a la quema eliminando el mercurio (vapor) y dejar el oro libre (Fig 17)

15 POLIacuteTICA MINERA EN BOLIVIA

En Bolivia desde el antildeo 2006 se promovieron cambios estructurales en el sector

minero estos fueron incluidos en el Plan de Desarrollo Econoacutemico y posteriormente

fueron consignados en la Constitucioacuten Poliacutetica del Estado (CPE) aprobada el antildeo 2009

donde se marcan los lineamientos para el desarrollo y ejercicio de la actividad minera

20

Antes de eacutesta coyuntura la participacioacuten estatal en el sector productivo minero era

discreta debido fundamentalmente a la exportacioacuten de materia prima basada en

minerales tradicionales estantildeo plomo plata y zinc sin embargo la nueva CPE define

al Estado como actor productivo protagoacutenico administrador de los recursos

mineraloacutegicos y responsable del control y fiscalizacioacuten de la actividad minera

151 Constitucioacuten Poliacutetica del Estado

La CPE en su acaacutepite relativo a Recursos Naturales fundamentalmente

establece que estos son de propiedad y dominio directo indivisible e imprescriptible del

pueblo boliviano y corresponde al Estado su administracioacuten ademaacutes en el acaacutepite de

Mineriacutea y Metalurgia entre otros aspectos se establece la responsabilidad del Estado

sobre las riquezas mineraloacutegicas en territorio boliviano reconociendo como actores

productivos mineros al Estado a la empresas privadas y a las cooperativas debiendo

eacutestos uacuteltimos que ser fortalecidos por el Estado

152 Plan Nacional de Desarrollo Econoacutemico y Social ndash PDES

El Plan de Desarrollo Econoacutemico y Social ndash PDES de Bolivia (2016 ndash 2020) con

una perspectiva de transformacioacuten productiva establece como sectores estrateacutegicos

generadores de excedentes a los sectores hidrocarburos mineriacutea y metalurgia

electricidad y recursos ambientales Especiacuteficamente se identifica a los sectores de

hidrocarburos y mineriacutea como columnas esenciales en la economiacutea del paiacutes asimismo

en el marco de la gestioacuten de los sistemas de vida establece entre otros el Sistema

Plurinacional de Aacutereas Protegidas (Ministerio de Planificacioacuten del Desarrollo 2016)

153 Plan Sectorial de Desarrollo Integral Minero Metaluacutergico

El Plan Sectorial de Desarrollo Integral Minero Metaluacutergico 2016 ndash 2020 define

al estado como actor fundamental del desarrollo del sector a traveacutes del Ministerio de

Mineriacutea y Metalurgia Este plan consigna objetivos estrateacutegicos dentro los cuales se

pueden citar la ampliacioacuten de reservas mineras en territorio nacional generacioacuten de

nuevos proyectos mineros promocioacuten de inversiones mejora de la productividad y

eficiencia de la produccioacuten asiacute como de su industrializacioacuten y diversificacioacuten

formalizacioacuten de operadores y control de la comercializacioacuten entre otros Sin embargo

el abordaje de los impactos ambientales provocados por la mineriacutea su gestioacuten

prevencioacuten mitigacioacuten su impacto en aacutereas protegidas forestales en el recurso agua

entre otros estaacuten siendo considerados de manera poco profunda

El Plan Sectorial Minero Metaluacutergico 2009 - 2015 incluyo dentro de sus poliacuteticas

el fortalecimiento de la mineriacutea a pequentildea escala y cooperativas mineras por lo que se

implementoacute acciones de fomento e incentivo en el aacutembito impositivo regalitario de

financiamiento y asistencia teacutecnica principalmente al sector cooperativo minero que

impulsoacute su crecimiento principalmente en la actividad auriacutefera (WCS 2020) En eacuteste

sentido seguacuten un estudio del CEDIB en la gestioacuten 2008 se teniacutean 404 Cooperativas

21

con derechos mineros a nivel nacional actualmente seguacuten datos del Viceministerio de

Cooperativas Mineras al 2019 existiriacutean 2077 cooperativas mineras de las cuales

alrededor del 70 son cooperativas del sector auriacutefero

154 Convenio de Minamata

El Convenio de Minamata que surge a raiacutez de la contaminacioacuten ocurrida en

Minamata (Japoacuten) entra en vigor el 16 de agosto de 2017 Su primera segunda y

tercera Conferencia de las Partes fueron celebradas en el 2017 2018 y 2019

respectivamente en todas ellas Bolivia tuvo una participacioacuten activa

El Convenio de Minamata conjuntamente con los Convenios de Basilea

Estocolmo y Rotterdam establece lineamientos mundiales sobre la gestioacuten racional de

los productos quiacutemicos y los desechos peligrosos En Bolivia a traveacutes de la Ley Ndeg 759

del 17 de Noviembre de 2015 se ratifica el Convenio de Minamata sobre Mercurio de

conformidad con la Constitucioacuten Poliacutetica del Estado la Ley Ndeg 401 de Celebracioacuten de

Tratados y del Decreto Supremo Ndeg 2476 El Punto Focal del Convenio de Minamata

en Bolivia es el Viceministro de Medio Ambiente Biodiversidad Cambios Climaacuteticos y

de Gestioacuten y Desarrollo Forestal con su instancia de coordinacioacuten operativa del

Convenio el Programa Nacional de Contaminantes Orgaacutenicos Persistentes

(PRONACOPs) ambos dependientes del Ministerio de Medio Ambiente y Agua

El Convenio en su artiacuteculo 2 establece de ldquouso permitidordquo el mercurio o

compuestos del mercurio en la mineriacutea auriacutefera artesanal y en pequentildea escala en este

mismo marco el artiacuteculo 7 establece que cualquier Estado en cuyo territorio exista

mineriacutea y procesamiento auriacutefero artesanal y en pequentildea escala (sin importar su

magnitud) asume la obligacioacuten de establecer y poner en marcha medidas para reducir y

si es posible eliminar la utilizacioacuten de mercurio y compuestos del mercurio asiacute como las

emisiones y liberaciones de este elemento metaacutelico al medio ambiente

16 PROBLEMAacuteTICA AMBIENTAL ASOCIADA A LA MINERIacuteA AURIacuteFERA

Aunque actualmente las actividades mineras de la pequentildea mineriacutea auriacutefera

presentan efectos ambientales colaterales la problemaacutetica ambiental del sector auriacutefero

viene desde la eacutepoca de la colonizacioacuten Al respecto Nriagu (1994) sentildeala que en

promedio la peacuterdida anual de mercurio durante la colonia espantildeola fue de 612 t antildeo-1

(rango de 292 a 1085 t antildeo-1

) entre 1580 y 1900 El acumulado de peacuterdidas de mercurio

al medio ambiente debido a la produccioacuten de metales preciosos en ldquolas Ameacutericasrdquo fue

de 257400 t con 196000 t dispersas en Ameacuterica del Sur y Central y 61380 t en los

Estados Unidos Se estima que aproximadamente el 60 - 65 del mercurio perdido fue

liberado a la atmoacutesfera lo que sugiere que las minas de oro y la plata eran una fuente

de contaminacioacuten atmosfeacuterica de mercurio (Nriagu 1994) El reciclaje permanente de

esta gran masa de mercurio puede ser en parte responsable de los flujos elevados de

22

mercurio en muchas partes del Norte y Sur Ameacuterica y los niveles de referencia5 altos de

mercurio a nivel mundial

Aunque actualmente el uso del mercurio es incipiente respecto a la eacutepoca de la

colonizacioacuten los efectos ambientales negativos de la pequentildea mineriacutea en general tiene

muchas causas relacionadas entre siacute entre las principales estaacuten el casi nulo

asesoramiento teacutecnico en las diferentes operaciones de extraccioacuten del oro (desde la

explotacioacuten de los yacimientos hasta la concentracioacuten del metal) las deficientes

condiciones teacutecnicas (tecnologiacutea y equipamiento) de la pequentildea mineriacutea el incipiente

control ambiental de las entidades reguladoras y el desconocimiento de los criterios

ambientales por parte de los mineros

En general en los sistemas de flujo abierto de molienda - amalgamacioacuten existe

una perdida entre 5 y 10 kg de mercurio por kg de oro (Wotruba 1998) estas peacuterdidas

son mayores a las causadas por la quema de amalgama a la intemperie seguacuten Wotruba

(1998) se vaporan de 05 a 1 kg de mercurio por kg de oro la mayor proporcioacuten de este

vapor de mercurio re-condensa y se precipita en los alrededores de los sitios de quema

Al respecto Maurice-Bourgoin (2000) sentildeala que la contaminacioacuten de mercurio podriacutea

extenderse hasta alrededor de 50 km de la zona de emisioacuten

Las emisiones de mercurio vapor (por la quema de la amalgama) ademaacutes de

generar impactos al medio ambiente tambieacuten pueden provocar problemas de salud

ocupacional debido a que los mineros que no tienen la proteccioacuten respiratoria

adecuada inhalan directamente el vapor de mercurio pudiendo llegar a intoxicaciones

aguas y croacutenicas Algunas investigaciones en el aacuterea de salud han reportado altos

contenidos de mercurio en la orina de los mineros y sus familias (Betancourt 1994) sus

difiacuteciles condiciones de vida dificultan la relacioacuten especiacutefica del uso de mercurio y sus

efectos en la salud

Asiacute mismo cada tipo de explotacioacuten auriacutefera conlleva impactos ambientales

propios en el caso de la mineriacutea aluvial ademaacutes de la contaminacioacuten por el mercurio

existen otros impactos ambientales que son de consideracioacuten como colmatacioacuten de

fuentes superficiales de agua por la deficiente gestioacuten del material y residuos

desechados alteracioacuten de la dinaacutemica de los riacuteos por la ocupacioacuten y desviacioacuten de

cauces afectacioacuten a los lechos de los riacuteos modificacioacuten de la calidad del agua por el

aporte de sedimentos desechos orgaacutenicos y quiacutemicos (tal es el caso del Riacuteo Suacutechez

que sirve de frontera entre Peruacute y Bolivia en su nacimiento y discurre por el ANIMN-

Apolobamba) asiacute mismo se destruye o dificulta la interaccioacuten entre aguas superficiales

y subterraacuteneas (Campanini Campos Jimeacutenez 2019)

5 El nivel de referencia o nivel geneacuterico de referencia se define como la concentracioacuten de una sustancia

contaminante en el suelo que no conlleva un riesgo superior al maacuteximo aceptable para la salud humana o los ecosistemas

23

En el caso de la mineriacutea filoniana las colas o residuos generalmente son

vertidos en aacutereas circundantes a la planta de procesamiento en muchos casos sin

ninguacuten tipo de contencioacuten oacute sistemas de almacenamiento (balsas diques sacos u

otros) oacute son vertidas directamente a riacuteos proacuteximos asimismo estas colas oacute residuos

ricos en sulfuros son dispersados a los alrededores a traveacutes del viento y del traacutensito

humano depositaacutendose en los suelos la vegetacioacuten y cuerpos de agua La lodificacioacuten

de los riacuteos causa una afectacioacuten directa a la fauna acuaacutetica y su consiguiente

disminucioacuten llegando incluso a causar confrontaciones sociales con poblaciones que

viven aguas abajo que comercializan y consumen peces del riacuteo (Wotruba 1998

MEDMIN 2009) Asimismo la emisioacuten de sulfuros hacia cuerpos de agua circundantes

(riachuelos arroyos otros) yo su almacenamiento inadecuado por oxidacioacuten genera

aacutecido sulfuacuterico y hierro en solucioacuten disminuyendo el pH por lo que se genera

condiciones para la lixiviacioacuten de otros metales pesados y metaloides (Fe As Sb Zn

Cd etc) (Wotruba 1998 Miller y Villarroel 2011) El tipo magnitud y el alcance de la

contaminacioacuten por metales asiacute como los efectos potenciales sobre la salud humana

variacutean de riacuteo a riacuteo pero difieren significativamente entre los riacuteos de diferentes pisos

ecoloacutegicos (Miller y Villarroel 2011)

17 JUSTIFICACIOacuteN Y OBJETIVO

171 Justificacioacuten

Habiendo descrito la repercusioacuten econoacutemica social y ambiental de la mineriacutea

auriacutefera se considera imprescindible conocer con mayor profundidad el grado de

contaminacioacuten del capital natural originado por las actividades mineras auriacuteferas

filonianas (de yacimientos primarios) que como se ha podido advertir a lo largo de eacuteste

capiacutetulo es una de las maacutes contaminantes en teacuterminos de aporte de metales pesados

(como el mercurio) al ambiente maacutes auacuten en un espacio protegido especialmente

significativo en Bolivia por su diversidad de ecosistemas (glacial altoandino punentildeo y

bofedal) que ademaacutes por su diversidad bioloacutegica y eco-sisteacutemica de Bolivia es

catalogada como una de las aacutereas naturales maacutes importantes Los resultados del

presente estudio permitiraacuten identificar los posibles impactos y los riesgos potenciales

tanto para la biota como para el recurso suelo De esta manera se dispondraacute de la

informacioacuten necesaria para establecer lineamientos para la reduccioacuten de los mismos y

que mejoren las condiciones de vida de los habitantes de ANMIN-Apolobamba y las de

aquellas poblaciones que aunque no se localizan en el interior del Aacuterea Protegida pero

que dependen del agua procedente de los riacuteos que nacen y atraviesan eacutesta aacuterea asiacute

como de la biodiversidad de este enclave singular esencial para la supervivencia de

estas comunidades

24

Los resultados obtenidos seraacuten transferidos a los organismos gubernamentales

competentes en materia medioambiental y de mineriacutea asiacute como al Servicio Nacional de

Aacutereas Protegidas (SERNAP)

172 Objetivos

El objetivo principal del trabajo es determinar los impactos ambientales de la

mineriacutea auriacutefera filoniana a pequentildea escala sobre medios bioacuteticos y abioacuteticos en

ANMIN-Apolobamba (Bolivia) y sus posibles consecuencias para la poblacioacuten

Este objetivo principal se divide en los siguientes objetivos especiacuteficos

- Analizar el grado de contaminacioacuten de los medios bioacuteticos y abioacuteticos (suelo

agua vegetacioacuten y otros relacionados) por los principales metales pesados

asociados a la actividad minera tales como cobre (Cu) cadmio (Cd) zinc (Zn)

plomo (Pb) tanto en sus formas totales solubles y biodisponibles en

cooperativas mineras representativas de la mineriacutea auriacutefera filoniana

- Estudiar la variacioacuten de los contenidos de mercurio (Hg) en suelos vegetacioacuten

residuos y sedimentos derivados de la actividad minera auriacutefera filoniana

- Determinar los contenidos de arseacutenico (As) y su especiacioacuten en el suelo y en la

rizoacutesfera

- Caracterizar la vegetacioacuten predominante en las zonas de estudio

- Estudiar la interrelacioacuten entre el sistema suelo-vegetacioacuten en cuanto a la

distribucioacuten y transmisioacuten de los contenidos de Hg y su posible incorporacioacuten a la

cadena troacutefica

- Evaluar los riesgos asociados y sugerir algunas acciones para minimizarlos

25

II DESCRIPCIOacuteN DE LA ZONA DE ESTUDIO

21 SITUACIOacuteN GEOGRAacuteFICA POBLACIOacuteN Y CLIMA

Las zonas de estudio se encuentran en el interior d

el Aacuterea Natural de Manejo Integrado Nacional Apolobamba (ANMIN-

Apolobamba) que se halla ubicada al oeste del Departamento de La Paz abarcando las

provincias Bautista Saavedra y Franz Tamayo El ANMIN ndash Apolobamba se creoacute en 1972

(como Reserva Nacional de Fauna Ulla Ulla con una superficie original de 240000 ha)

con el fin de brindar proteccioacuten a la vicuntildea (Vicugna vicugna) y los ecosistemas

altoandinos que existen en la zona en el antildeo 2000 se ampliacutea su superficie a 4837438

ha (abarcando la vertiente oriental de la Cordillera creando condiciones territoriales

suficientes para establecer una zona de proteccioacuten estricta) re - categorizaacutendola como

Aacuterea Natural de Manejo Integrado Nacional

Los municipios involucrados en el ANMIN-Apolobamba son Pelechuco Curva

Charazani y Mapiri que se extiende desde la regioacuten cordillerana de Apolobamba hasta

la regioacuten montantildeosa huacutemeda de la ceja de monte y al oeste hace frontera con Peruacute

(SERNAP 2016) El rango altitudinal oscila entre 800 - 6200 msnm involucrando una

zona alta o altiplaacutenica una zona intermedia de valles interandinos y una zona baja o de

yungas huacutemedos (SERNAP 2016) Sus liacutemites son 68ordm 30 - 69ordm 20 longitud oeste y

14ordm 40 - 15ordm 10 latitud sur

El ANMIN- Apolobamba es una de las aacutereas protegidas nacionales con mayor

nuacutemero de comunidades de poblacioacuten originaria que habita en su espacio en los

cuatro municipios hay unas 111 comunidades y una poblacioacuten total aproximada de

26437 habitantes de acuerdo a los datos registrados por el Censo 2012 (SERNAP

2016)

26

Fig 2 1 Localizacioacuten geograacutefica de ANMIN-Apolobamba (Fuente Elaboracioacuten con base a datos de SERNAP 2006)

22 CLIMATOLOGIacuteA

La regioacuten alto andina del ANMIN-Apolobamba pertenece a una zona de

transicioacuten entre el clima huacutemedo tropical y el seco de alta montantildea Las variaciones

climatoloacutegicas en las diferentes regiones del aacuterea protegida estaacuten determinadas

principalmente por las caracteriacutesticas morfoloacutegicas de la estructura fiacutesica de la Cordillera

Oriental (SERNAP 2006)

Las temperaturas miacutenimas en la zona alta (pej Ulla Ulla) en los meses de abril

a noviembre generalmente estaacuten por debajo de 0 degC mientras que las temperaturas

maacuteximas se registran en el periacuteodo de verano con valores superiacuteores a los 11 degC

(SERNAP 2016) En los valles interandinos (pej Pelechuco) las temperaturas

maacuteximas se encuentran entre los 12 - 14 degC mientras que las temperaturas miacutenimas

llegan se encuentran entre 0 - 5 degC En la regioacuten de los Yungas bajos (informacioacuten

tomada de la estacioacuten de Tipuani ubicada en las proximidades del ANMIN ndash

Apolobamba) las temperaturas maacuteximas bordean los 30 degC mientras que las

temperaturas miacutenimas estaacuten entre los 24 ndash 25 Cdeg (SERNAP 2016)

Las precipitaciones en la regioacuten de Ulla Ulla inician en los meses de septiembre

a noviembre no superan los 40 mm por mes incrementaacutendose en el mes de diciembre

hasta los 80 mm En los valles huacutemedos las precipitaciones inician en el mes de

agosto incrementaacutendose hasta alcanzar los 130 mm en el mes de enero En las

regiones bajas las precipitaciones se inician en abril con cerca de 50 mm por mes

incrementaacutendose hasta llegar a su maacuteximo valor que bordea los 80 mm entre los meses

de diciembre y enero La temporalidad de las precipitaciones en el ANMIN ndash

Apolobamba coincide con las del paiacutes mismos que estaacuten supeditados al

comportamiento estacional de la zona de convergencia Inter tropical

27

El comportamiento de los vientos estaacuten directamente relacionados de las

caracteriacutesticas orograacuteficas en general los vientos maacutes fuertes se producen

generalmente entre los meses de julio y noviembre

23 FISIOGRAFIacuteA GEOLOGIacuteA GEOMORFOLOGIacuteA E HIDROGRAFIacuteA

231 Fisiografiacutea

El ANMIN ndash Apolobamba tiene diversas aacutereas fisiograacuteficas asciende desde los

1000 m de altitud por la comunidad Pauje Yuyo sub troacutepico Puli hasta sobrepasar la

altitud de 5400 m en la Cordillera de Akamani cerca de la comunidad Cantildeizaya y

Callinsani Debido a efectos de glaciaciones se producen en el aacuterea procesos de

degradacioacuten y meteorizacioacuten de rocas y la erosioacuten y arrastre de material a las partes

bajas (SERNAP 2016)

En el Plan de Manejo del ANMIN ndash Apolobamba (2016 ndash 2025) se sentildeala que

existe la predominancia de dos extremidades montantildeosas de la red de cordilleras de

Apolobamba (Cordilleras de Callinsani y Akamani) que se unen en el sector del abra de

Pumasani a partir de ella se extiende la planicie de Ulla Ulla hasta el liacutemite con Peruacute

atraviesa esta planicie el riacuteo Suches (que nace en el lago Suches) y se consitituye en

liacutemite natural entre Bolivia y Peruacute desembocando en el Lago Titicaca Asimismo de los

deshielos de la Cordillera de Apolobamba terminan formando parte de los riacuteos de

Curva Caalaya Charazani y Chullina desembocando en el riacuteo Mapiri (cuenca

Amazoacutenica)

En la regioacuten y en el aacuterea del ANMIN Apolobamba se identifican cuatro grandes

regiones fisiograacuteficas Llanura Aluvial Lacustre Pie de Monte Andino Zona Andina y la

Zona Sub Andina (Fig 22)

Fig 2 2 Fisiografiacutea del ANMIN-Apolobamba (Fuente SERNAP 2016)

28

232 Geologiacutea

El Plan de Manejo del ANMIN ndash Apolobamba (2016 ndash 2025) cita el estudio

realizado por Ramiacuterez y Teraacuten (2002) acerca de las caracteriacutesticas geoloacutegicas y mineras

de la ordillera de Apolobamba sentildealando que eacutesta cordillera presenta rocas

paleozoicas no diferenciadas mientras que en el flanco occidental de la cordillera y en

el sector de Charazani afloran rocas devoacutenicas no diferenciadas en unidades ademaacutes

en el altiplano norte presenta depoacutesitos glaciales y fluvioglaciales cenozoicos en el

piedemonte andino Asimismo sentildeala que en la cordillera de Apolobamba la secuencia

sedimentaria se inicia con pelitas gris oscuras metamorfizadas depositadas en

plataforma profunda de la formacioacuten Capinota la sedimentacioacuten continuacutea con una

alternancia de pizarras metalimolitas gris oscuras y bancos de areniscas grises de

plataforma somera de la formacioacuten Coroico En transicioacuten la secuencia de areniscas gris

claras de plataforma proximal posteriormente se registra un episodio de subsidencia

evidenciado por limolitas grises esquistosas alternado con bancos de arenisca de la

formacioacuten Amutara En el aacuterea de Charazani y en el piedemonte altiplaacutenico floran rocas

del ciclo cordillerano caracterizado por pizarras limolitas y areniscas probablemente de

edad devoacutenica (Fig 23) Seguacuten cita Muntildeoacutez (2009) estas formaciones se caracterizan

por presentar un relieve muy alto tipo cordillerano de aspecto muy irregular con cimas

agudas como efecto de la accioacuten de los procesos glaciales

Catari y Fernaacutendez (2003) mencionan la presencia de depoacutesitos aluviales al

oeste del aacuterea depoacutesitos de abanico aluvial en la parte central junto con depoacutesitos

glaciaacutericos y rocas con cubierta cuaternaria al noreste aparecen areniscas lutiacuteticas del

Paleozoico y al sureste rocas iacutegneas

Fig 2 3 Mapa Geoloacutegico del ANMIN-Apolobamba (Fuente Campo 2003)

29

233 Geomorfologiacutea

Son los relieves cordilleranos los que destacan en la geomorfologiacutea de esta

aacuterea con pronunciadas diferencias de nivel y fuertes pendientes Como se muestra en

la Fig 24 las mayores altitudes del aacuterea se localizan en la parte noroeste llegando

hasta la zona central de ANMIN - Apolobamba alcanzando altitudes que superan los

5000 msnm Hacia el este las pendientes se suavizan hasta alcanzar niveles por

debajo de 1000 m de altitud no obstante la mayor parte del territorio se encuentra por

encima de una cota de 2500 m (Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

Fig 2 4 Mapa fiacutesico de ANMIN-Apolobamba (msnm) (Fuente SERNAP 2006)

El ANMIN-Apolobamba estaacute comprendido en el extremo noroeste de la Cordillera

Oriental y el Altiplano Norte Los afloramientos estaacuten constituidos por sedimentitas

paleozoicas en la cordillera y depoacutesitos glaciales y fluvioglaciales cenozoicos en el

piedemonte altiplaacutenico y terrazas aluviales que afloran en los flancos altos del valle del

Riacuteo Camata (Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

234 Hidrografiacutea

En el ANMIN - Apolobamba se distinguen claramente tres cuencas la del Riacuteo

Suches Mapiri y Tuichi en las que se producen una fuerte influencia orograacutefica que

como se conoce en toda la regioacuten andina el relieve muy complejo desde la cumbres

nevadas hasta los valles huacutemedos y secos ejerce decisivamente sobre los patrones de

circulacioacuten del viento la radiacioacuten solar y en particular en la precipitacioacuten que espacios

reducidos (SERNAP 2006)

La cuenca del riacuteo Suches estaacute ubicada en la parte occidental del ANMIN-

Apolobamba (en la frontera con la Repuacuteblica de Peruacute) tiene sus nacientes del deshielo

de los nevados altoandinos en la Cordillera Oriental que posteriormente originan

30

lagunas importantes como Suches Cololo Nube y Kellu cuyo desaguumle originan

bofedales extensos en las planicies de Ulla Ulla (aprovechados para el pastoreo de

ganado cameacutelido) y su confluencia forma el riacuteo Suches (nace en la laguna Suches

desembocando en el Lago Titicaca) Esta cuenca estaacute conformada por varias micro-

cuencas (SERNAP 2016)

La cuenca del riacuteo Mapiri se encuentra en la parte andina de la cuenca del Riacuteo

Beni y sus afluentes o tributariacuteos que se originan en la Cordillera de Apolobamba los

principales riacuteos en esta cuenca son el riacuteo Charazani que al unirse con el riacuteo Sayhuani

conforman el riacuteo Camata que es el liacutemite inferior o sur del ANMIN-Apolobamba La

cuenca del riacuteo Mapiri estaacute conformada por dos sub-cuencas la del riacuteo Camata (que en

su curso inicial se denomina Sayhuani hasta su unioacuten con el riacuteo Charazani) y la sub-

cuenca del riacuteo Yuyo que constituye el liacutemite oriental del ANMIN-Apolobamba hasta su

concurrencia con el riacuteo Ateacuten (SERNAP 2016)

El riacuteo Tuichi pertenece a la cuenca alta del riacuteo Beni y estaacute conformada por tres

tributarios importantes el riacuteo Pelechuco el Hilo Hilo y el riacuteo Sunchulli que confluyen

fuera de los liacutemites del ANMIN para conformar el riacuteo Amantala (SERNAP 2016)

La Fig 25 muestra los riacuteos maacutes importantes las cuencas del ANMIN -

Apolobamba

Fig 2 5 Mapa hidroloacutegico de ANMIN-Apolobamba (Fuente SERNAP 2006)

Seguacuten SERNAP (2016) el balance hiacutedrico del ANMIN Apolobamba muestra

un estado deficitario en varios meses del antildeo si solo se consideran los aportes

31

pluviales de agua siendo mayor el deacuteficit en los valles y yungas de la sub-cuenca

del riacuteo Caama respecto a las zonas altas y al valle de Pelechuco que presentan

mayor humedad debido especialmente a la influencia de los glaciales de

Apolobamba

24 EDAFOLOGIacuteA

Para la descripcioacuten de suelos los Planes de Manejo del ANMIN ndash Apolobamba

del antildeo 2006 y del periacuteodo 2016 ndash 2025 hacen referencia al Plan de Manejo de la

Reserva Nacional de Fauna Ulla Ulla realizado por Amurriacuteo y Salcedo en 1997 el cual

se constituye en el principal estudio acerca de los suelos de la zona Este estudio

sentildeala que el desarrollo de los suelos de la vertiente occidental es el resultado de los

procesos de deposicioacuten fluvioglaciar que han determinado geoformas caracteriacutesticas

como las llanuras fluvioglaciares abanicos y conos de transicioacuten asiacute como depoacutesitos de

transicioacuten encauzados de valle Por otro lado la vertiente oriental los procesos de

coluviacioacuten cumplen un rol importante en los tipos de suelos establecieacutendose

asociaciones de suelos delgados en las cimas de las colinas de mediana profundidad a

lo largo de las laderas y profundos en la depresioacuten de los valles en eacutestas uacuteltimas es

frecuente encontrar terrazas de origen aluvial donde el material constitutivo se mezcla

con el material de deposicioacuten coluvial

En ambas vertientes y donde las condiciones lo permiten se tienen suelos

orgaacutenicos (bofedales) que se encuentran en mayor proporcioacuten en la vertiente

occidental Amurriacuteo y Salcedo (1997) clasifican y describen los suelos de acuerdo a su

vertiente Occidental y Oriental

241 Suelos de la Vertiente Occidental

a) Orgaacutenicos (bofedales)

Son suelos que se han desarrollado sobre sedimentos fluvio-lacustres se

encuentran en las regiones maacutes planas y deprimidas situacioacuten que ha favorecido el

proceso de sedimentacioacuten y la inmovilizacioacuten o circulacioacuten lenta del agua que antildeadidas

a las bajas temperaturas hacen que el proceso de descomposicioacuten de materia orgaacutenica

sea muy lento resultando en una acumulacioacuten de suelos orgaacutenicos profundos

b) De origen Fluvio - glacial

Estos suelos se han desarrollado a partir de deposiciones de materiales

arrastrados por riacuteos provenientes del deshielo de los glaciares Los suelos incluidos en

esta unidad se encuentran sobre las llanuras fluvioglaciares (suelos superficiales y

medios suelos huacutemedos que los correspondientes a las pampas) los abanicos (suelos

pedregosos que corresponden a las pampas secas) y conos de transicioacuten

32

c) Sobre Morrenas

Son suelos pedregosos profundos y de textura franco-limosa La presencia de

grava a lo largo de todo el solum permite un adecuado drenaje Debido a la actividad

glacial maacutes reciente en esta unidad se presentan pendientes abruptas y ondulaciones

en superficie y se incluyen los lagos altoandinos cuya formacioacuten se debe tambieacuten a

procesos glaciales En las planicies en torno a los lagos se han desarrollado suelos

medianos a profundos la mayoriacutea presenta piedras y pedregones en superficie En las

laderas se encuentran suelos esqueleacuteticos que se asocian a afloramientos rocosos

debido a la gravedad el material maacutes fino se deposita en las zonas maacutes bajas En estos

suelos donde la erosioacuten es moderada y laminar se desarrollan pastizales bajos que son

utilizados para el pastoreo de cameacutelidos

d) Sobre Material Calcaacutereo

Estos suelos fueron ubicados en la ladera del cerro Hichocollo sin embargo

seguacuten los Planes de Manejo los mismos autores (Amurriacuteo y Salcedo 1997)

recomiendan realizar un muestreo maacutes intensivo para su cuantificacioacuten

e) Del Altoandino

Por las condiciones climaacuteticas extremas la formacioacuten es imposibilitada en esta

regioacuten se limita a una disgregacioacuten fiacutesica y acumulacioacuten de material fino en lugares

protegidos donde se desarrolla vegetacioacuten adaptada a estas condiciones

242 Suelos de la Vertiente Oriental

a) Del Altoandino

Estos suelos tienen las mismas caracteriacutesticas que los de la vertiente occidental

en esta zona existe predominio de roca desnuda y se evidencia la presencia de

bofedales en zonas deprimidas

b) De los Pastizales Paraacutemicos Huacutemedos

El relieve de esta zona es accidentado y presenta valles cerrados y muy

disectados por la influencia de la actividad glacial Debido a la topografiacutea montantildeosa en

las laderas y en sitios protegidos se han formado suelos de profundidad media sobre un

material parental pizarroso estaacuten presentes los afloramientos rocosos En cuanto a su

reacutegimen de humedad estos suelos pertenecen al orden de los Entisoles

c) Del Bosque de Ceja de Montantildea

Los suelos que se encuentran bajo la faja boscosa ubicada a mayor altitud

denominada Ceja de Montantildea prrsentan dos horizontes orgaacutenicos en superficie cuyos

contenidos en materia orgaacutenica y nitroacutegeno son altos

33

d) De los Matorrales Xerofiacuteticos ndash Valles Secos

Estos suelos se encuentran en el extremo sud-oeste del ANMIN Apolobamba en

la zona correspondiente al pueblo de Charazani sobre material del carboniacutefero

constituido por areniscas amarillo claras cuarcitas y lutitas bajo un paisaje montantildeoso

modelado tambieacuten por procesos criacuteogeacutenicos y con una vegetacioacuten xerofiacutetica se han

desarrollado suelos moderadamente profundos Presentan texturas arenosas que

sumada a la alta pendiente dan lugar a suelos secos debido a su elevado drenaje tanto

interno como externo aspecto evidentemente asociado al tipo de vegetacioacuten Los

contenidos de materia orgaacutenica y nitroacutegeno son moderados

e) Sobre Material Volcaacutenico Aacutecido

Estos suelos tienen la afluencia de rocas volcaacutenicas aacutecidas ubicados en los

alrededores del pueblo de Calaya en una zona escarpada de uso agriacutecola De

profundidad moderada presenta reaccioacuten fuertemente aacutecida en superficie y media en

profundidad La reaccioacuten aacutecida es atribuible a dos factores principales los altos

contenidos de materia orgaacutenica y a la acidez del material parental

f) De Terrazas Aacutecidas

Estos suelos se encuentran en pequentildeas zonas que se ubican en las maacutergenes

de los riacuteos Pelechuco (con moderada profundidad estructura granular y textura franca

con buena fertilidad fiacutesica) Queara (profundidad moderada estructura migajosa

mediana en superficie y suelta en profundidad de textura limo arenoso en superficie

arenoso en profundidad son utilizadas intensivamente con fines agriacutecolas debido a la

fertilidad inherente a su origen) y Charazani

g) Del Bosque Yunguentildeo

Estos suelos se han desarrollado sobre material de pizarras casi en su totalidad

existiendo en partes rocas graniacuteticas y cuarcitas de color gris a marroacuten Los suelos son

francos con abundantes materia orgaacutenica de color cafeacute muy oscuro en huacutemedo

moderadamente profundos

Seguacuten el estudio de Amurrio y Salcedo (1997) y Plan de Manejo de aacuterea los

suelos de ANMIN - Apolobamba (Fig 26) principalmente pertenecen a los Oacuterdenes

Entisoles Inceptisoles Mollisoles Histosoles y Ultisoles (USDA 2014)

Los entisoles son suelos que muestran poca evidencia de desarrollo de

horizontes pedogeacutenicos estaacuten en aacutereas de materiales parentales depositados

recientemente o en aacutereas donde la de erosioacuten o deposicioacuten son maacutes raacutepidas que la tasa

de desarrollo del suelo como dunas pendientes pronunciadas y llanuras aluviales

(USDA 2021) Los entisoles generalmente presentan un solo horizonte diagnoacutestico de

superficie directamente sobre la roca consolidada o no consolidada (Udorthents liacuteticos o

tiacutepicos respectivamente) Cuando el material de origen de estos suelos es de origen

34

aluvial y es transportado por cauces de agua se trata de Udifluvents mientras que los

Aquents aparecen cuando existen condiciones aacutequicas o reacutegimen de humedad aacutequico

que origina moteaduras y otros rasgos de oacutexido-reduccioacuten en el suelo Suele

presentarse material original areno francoso o maacutes grueso perteneciendo en ese caso

los suelos al gran grupo Udipsamments (USDA 2014)

Fig 2 6 Mapa de suelos de ANMIN - Apolobamba (Fuente SERNAP 2006)

Por otro lado los Inceptisoles son suelos de ambientes semiaacuteridos a huacutemedos

que generalmente exhiben soacutelo rangos moderados de desarrollo y formacioacuten de

humedad del suelo estos suelos se encuentran en posiciones geomorfoloacutegicas maacutes o

menos estables que han permitido un mayor grado de evolucioacuten edaacutefica (USDA 2021)

Se trata fundamentalmente de suelos del Suborden Udepts y mayormente del Gran

grupo Eutrudepts siendo Aquepts cuando existen condiciones aacutequicas (USDA 2014)

Los Ultisoles son suelos que se encuentran en aacutereas huacutemedas se formaron a

partir de procesos de erosioacuten y lixiviacioacuten bastante intensos que dan como resultado un

subsuelo enriquecido con arcilla y dominado por minerales como cuarzo caolinita y

oacutexidos de hierro Son suelos tiacutepicamente aacutecidos en los que la mayoriacutea de los nutrientes se

concentran en los centiacutemetros superficiales tienen una capacidad moderadamente baja

para retener adiciones de cal y fertilizantes (USDA 2021) Se encuentran principalmente

los Udults que se suelen incluir en el Gran Grupo Hapludults (USDA 2014)

Los Mollisoles son suelos que tienen un horizonte superficial de color oscuro

relativamente alto en contenido de materia orgaacutenica estos suelos son ricos en bases y

por lo tanto son bastante feacutertiles Se forman debajo de la vegetacioacuten en climas con deacuteficit

de humedad estacional de moderado a pronunciado (USDA 2021) Mayormente dentro

de este orden aparecen el Suborden Udolls y el Gran grupo Hapludolls (USDA 2014)

35

Los Alfisoles se encuentran en aacutereas semiaacuteridas a huacutemedas estos suelos son el

resultado de procesos de meteorizacioacuten que lixivian minerales arcillosos y otros

componentes de la capa superficial al subsuelo donde pueden retener y suministrar

humedad y nutrientes a las plantas Se formaron principalmente bajo cubierta vegetal o

forestal mixta y son productivos para la mayoriacutea de los cultivos (USDA 2021)

25 BIODIVERSIDAD

251 Flora y Vegetacioacuten

Las especies vegetales registradas en el ANMIN- Apolobamba son 2932

distribuidas en diferentes familias (SERNAP 2016) A continuacioacuten en base a

informacioacuten del Plan de Manejo del ANMIN- Apolobamba (2016-2025) se describen las

principales unidades de vegetacioacuten a) Vegetacioacuten subnival y alto andina b) Bofedal c)

Puna huacutemeda d) Pastizal huacutemedo e) Pastizal bajo pastoreo f) Bosque nublado de ceja

de montantildea g) Paramo Yunguentildeo h) Valle seco i) Bosque huacutemedo montano superior

j) Bosque huacutemedo montano medio k) Bosque huacutemedo montano inferior l)Sabana de

montantildea Las unidades de vegetacioacuten que se encuentran en zonas altas (entre 3500 y

5200 msnm) se caracteriza por una pradera de bajo porte predominando gramiacuteneas

duras y silificadas como Festuca dolichophylla Stipa ichu Calamagrostis spp y plantas

arrosetadas rastreras y en cojines compactos (Biobol 2017)

Fig 2 7 Mapa de distribucioacuten de vegetacioacuten de ANMIN-Apolobamba (Fuente SERNAP 2006)

El Plan de Accioacuten Ambiental del ANMIN ndash Apolobamba (2020) sentildeala que

Socondori y Puntan son las cimas con mayor riqueza de plantas vasculares

presentando 46 y 33 especies respectivamente Asimismo se sentildeala que el ANMIN ndash

36

Apolobamba posee la mayor riqueza de liacutequenes (donde la altura no disminuye la

riqueza) respecto a otros sitios GLORIA en Bolivia6 Puntani se constituye en la cima

con mayor morfoespecies de liacutequenes (87) El Poa glaberrima Senecio

apolobambensis Stipa hans-meyeri Deyeuxia filifolia var festucoides y Pycnophyllum

tetrastichum son las especies con predominancia de cobertura

En el marco de las funciones ambientales el ANMIN - Apolobamba alberga

formaciones vegetales de relevante importancia como los bofedales de altura y los

bosques de quentildeua para la eco-regioacuten de la Puna Mesofiacutetica (SERNAP 2020)

252 Fauna

Seguacuten cita el Plan de Accioacuten Ambiental del ANMIN ndash Apolobamba (2020) se

tiene un registro de 31201 individuos de los cuales 19174 son individuos de especies

priorizadas y 12027 individuos de otras especies los registros corresponden a

monitoreos de los antildeos 2010 y 2020 de los cuales el 53 son registros de Vicugna

vicugna el 38 corresponden registros de especies mayormente domeacutestica ambos

para los antildeos 2018 y 2019 el restante 9 corresponde a las otras especies silvestres

En el ANMIN ndash Apolobamba se encuentran registradas especies de fauna en

diversas categoriacuteas de amenaza tal es el caso de la vicuntildea (Vicugna vicugna) el venado

petiso (Mazama bricenii chunyi) el gato andino o titi (Felis jacobita) el jucumari u oso

andino (Tremarctos ornatus) la taruca o venado andino (Hippocamelus antisensis) el

puma (Felis concolor) el ciervo (Odocoileus virginianus) la choca grande (Fulica

gigantea) el pato de torrentes (Merganetta armata) la huallata (Chloephaga

melanoptera) aves como Leptasthenura andicola Asthenes humilis Agriacuteornis andicola

Grallaria erythrotis (endeacutemica de la regioacuten) y posiblemente el furnaacuterido Cinclodes

aricomae

Fig 2 8 a) Ganado de Alpacas b) Vicuntildeas ambos en el Municipio de Pelechuco en ANMIN-Apolobamba

6 Son sitios de monitoreo de flora alpina en el marco de la Red de Monitoreo GLORIA y la ldquoIniciativa para la

Investigacioacuten y el Seguimiento Global de los Ambientes Alpinosrdquo GLORIA se constituye en la maacutes importante red de monitoreo a largo plazo de la biodiversidad frente al cambio climaacutetico en aacutembitos de alta montantildea (Global Observation Research Initiative in Alpine Environments)

37

El piso ecoloacutegico de Puna Sub-huacutemeda del ANMIN-Apolobamba que

comprende altitudes desde los 4200 a 5500 msnm es el haacutebitat natural de tres

especies de cameacutelidos sudamericanos la alpaca (Lama pacos) y llama (Lama glama)

en sus formas domeacutesticas y la vicuntildea (Vicugna vicugna) en su forma silvestre Existen

dos razas de alpaca que se explotan por la alta calidad de su fibra y por su carne la

Huacaya (99) y la Suri (1) (Muntildeoz y Faz 2009)

26 RECURSOS MINERALOacuteGICOS

El Plan de Manejo Ambiental del ANMIN ndash Apolobamba (2006) hace referencia al

estudio realizado por Ramiacuterez y Teraacuten (2002) quienes han establecido distritos mineros

seguacuten sus caracteriacutesticas de la mineralizacioacuten Distrito Pelechuco-Sunchuliacute donde el

mineral de intereacutes econoacutemico es el oro cuyos depoacutesitos son de tipo primario y de

placer Distrito Suches caracterizado por los depoacutesitos de placer restringidos al

noroeste de cordillera Distrito Charazani donde la mineralizacioacuten es polimetaacutelica

tenieacutendose minerales de Pb Ag Zn Sn y Sb ademaacutes en la parte sudeste ocurren

depoacutesitos de oro aluvial en los lechos del riacuteo Kelluacota finalmente Distrito Mapiri que

se caracteriza por los placeres aluviales de oro

Distrito de Pelechuco-Sunchulliacute presenta dos tipos de depoacutesitos auriacuteferos

uno primario y otro de placer la mineralizacioacuten primaria se fundamenta en mantos

subconcordantes de cuarzo gris auriacutefero cuyos espesores variacutean entre 5 a 40 cm los

rumbos de estas estructuras son generalmente NO - SE y vetillas de cuarzo cuyos

espesores variacutean entre 2 a 5 cm Tambieacuten existe un emplazamiento de vetas de cuarzo

blanco de hasta 7 m de espesor asociadas a eventos tardiacuteos El mineral de intereacutes

econoacutemico es el oro y la ganga estaacute constituida por pirita calcopirita arsenopirita y

cuarzo Los depoacutesitos auriacuteferos de placer aluvial estaacuten ubicados en la parte baja de los

riacuteos que drenan esta zona de la cordillera se trata de conglomerados fluviotorrenciales

(Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

Distrito de Suches se caracteriza por los depoacutesitos de placer que estaacuten

restringidos al noroeste de la cordillera Se trata de placeres glaciales constituidos

principalmente por morrenas laterales compuestas de clastos ordoviacutecicos con

contenidos dispersos de partiacuteculas de oro Por otra parte las escorrentiacuteas superficiales

han afectado a este material morreacutenico dando lugar a depoacutesitos de terraza donde la

distribucioacuten del oro estaacute controlada por las estructuras del sedimento (Ramiacuterez y Teraacuten

2002)

Distrito Charazani la mineralizacioacuten es polimetaacutelica Las estructuras

mineralizadas filonianas estaacuten emplazadas en sedimentitas devoacutenicas que contienen

minerales de Pb Ag Zn Sn y Sb y como minerales de ganga cuarzo siderita pirita y

calcopirita En la parte sureste ocurren depoacutesitos de oro aluvial en los lechos del Riacuteo

Kelluacota (Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

38

Distrito de Mapiri (zona dentro del ANMIN Apolobamba) se caracteriza por

los placeres aluviales de oro Los depoacutesitos en el Riacuteo Camata estaacuten constituidos por

terrazas altas y por el lecho actual del riacuteo Por otro lado a partir de la confluencia de los

riacuteos Camata y Consata donde se conforma el Riacuteo Mapiri las terrazas aluviales estaacuten

maacutes desarrolladas (Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

261 Actividad minera en el ANMIN - Apolobamba

Seguacuten WCS (2020) las aacutereas protegidas de intereacutes nacional se constituyen en

zonas ricas en patrimonio natural y social con ecosistemas de gran biodiversidad

endeacutemica y son proveedoras de funciones ambientales vitales para el desarrollo como

la provisioacuten de agua y la regulacioacuten climaacutetica En algunas aacutereas protegidas las

actividades mineras estuvieron presentes incluso antes que se promulgaraacuten como

aacutereas protegidas Al respecto la Ley Ndeg 535 de Mineriacutea y Metalurgia en su Artiacuteculo 220

sentildeala que los actores productivos mineros pueden realizar actividades mineras en

aacutereas protegidas cumpliendo del marco normativo ambiental y el respeto a los objetivos

de creacioacuten

Sin embargo existen actividades mineras que operan al interior de aacutereas

protegidas sin considerar y respetar la zonificacioacuten respectivas para el desarrollo de

eacutestas actividades Un claro ejemplo es el ANMIN- Apolobamba en cuyo Plan de Accioacuten

de Ambiental ndash PAA se sentildeala que un 30 del total de sus aacutereas mineras estaacuten en

zonas de proteccioacuten estricta siendo una parte mineriacutea ilegal y otra operaciones mineras

con derechos pre constituidos (SERNAP 2019 WCS 2020)

En un poco maacutes de la uacuteltima deacutecada el nuacutemero de operaciones en la pequentildea

mineriacutea auriacutefera en ANMIN-Apolobamba ha crecido en un 480 las cuales estaacuten

ubicadas en toda la cordillera oriental del paiacutes (WCS 2020) por lo que se constituye en

una de las aacutereas protegidas maacutes afectadas por los efectos de las actividades auriacuteferas

En el antildeo 2009 se registraron 48 operaciones mineras auriacuteferas de las cuales cuarenta

estaban activas y ocho paralizadas (MEDMIN 2009) sin embargo en el antildeo 2019 se

identificaron 231 operaciones activas (WCS 2020) En ANMIN - Apolobamba el

principal metal explotado es el oro el cual se encuentra en yacimientos yo depoacutesitos de

oro aluviales y yacimientos primarios ambos son explotados en su mayoriacutea por

cooperativas mineras aunque se registra tambieacuten la participacioacuten del estado

(COMIBOL) (SERNAP 2020)

En eacuteste sentido WCS (2020) determina que el aacuterea protegida con mayores

impactos por actividad minera es el ANMIN Apolobamba por su tipo de mineriacutea

dimensioacuten e intensidad Concretamente se determina que el potencial minero auriacutefero

dentro el ANMIN ndash Apolobamba es Medio y que sus impactos en las zonas con

amenazas y riesgos geoloacutegicos ademaacutes de la generacioacuten de pasivos mineros es Medio

a Alto siendo los riacuteos Tuichi Kaka y Nube los maacutes afectados (Fig 29)

39

Fig 2 9 Mapa de Cobertura e Intensidad de Actividades Minera en ANMIN-Apolobamba (Fuente WCS 2020)

En el estudio Mitigacioacuten de Amenazas Mineras en el Corredor de conservacioacuten

Vilcabamba-Amboroacute de Conservacioacuten Internacional (2003) se indica que las actividades

mineras del ANMIN-A se encuentran en las cuencas altas de riacuteos que ingresan a otras

Aacuterea Protegidas del Corredor de Conservacioacuten Vilcabamba ndash Amboroacute y que la regioacuten de

Mapiri y Tipuani que aunque en parte se encuentran fuera del Aacuterea Protegida afectan

al complejo de proteccioacuten Madidi ndash Piloacuten Lajas por lo que el impacto que genera la

actividad minera no solo es puntual si no que afecta a otras poblaciones y sitios de

intereacutes de conservacioacuten

27 DESCRIPCIOacuteN DEL AacuteREA DE ESTUDIO

El aacuterea de estudio se circunscribe al Distrito Pelechuco ndash Sunchulli

especiacuteficamente en a) la subcuenca del riacuteo Pelechuco donde se encuentra ubicada la

cooperativa Rayo Rojo y b) en la subcuenca del riacuteo Sunchulli donde se encuentra la

coorperativa Virgen del Rosario dos cooperativas mineras representativas de la

mineriacutea filoniana (de yacimientos primarios) estaacuten situadas en las localidades mineras

de Agua Blanca y Sunchulliacute respectivamente (Fig 210) Estas cooperativas fueron

seleccionadas fundamentalmente porque en el periacuteodo de estudio (2008 ndash 2011)

presentaban intensas actividades de explotacioacuten ademaacutes se pueden citar otras razones

importantes como

- La proporcioacuten de cantidad de mercurio utilizado en eacuteste tipo de explotacioacuten

es mucho mayor respecto al procesamiento de minerales aluviales (15 en

finolinano y 104 en aluvial) En el caso especiacutefico de Rayo Rojo la

proporcioacuten media es de 155

40

- La intensidad de la actividad minera en la zona estaacute catalogada como alta

- Su tipo de explotacioacuten es una de las mas contaminantes en teacuterminos de

aporte de metales pesados (entre ellos el mercurio)

Virgen del Rosario

Rayo Rojo

10 km

Fig 2 10 Cooperativas Mineras en el Aacuterea de Estudio en ANMIN-Apolobamba (Fuente Elaboracioacuten con

base en informacioacuten georeferenciada de campo)

Las operaciones mineras en este distrito datan de la eacutepoca de la colonia existen

vestigios de los campamentos espantildeoles en las zonas de explotacioacuten de las

cooperativas La Reserva (Turcos) Virgen del Rosario y Jancko Kala Tambieacuten existen

evidencias de trabajos de la eacutepoca republicana en la zona donde se encuentra la

cooperativa Rayo Rojo Las labores de explotacioacuten se iniciaron aproximadamente en

1995 en la cuenca del riacuteo Sunchulli con la apertura de la cooperativa Segundo Huayna

Sunchulli posteriormente iniciaron sus trabajos Rayo Rojo Corihuari Coricancha y

Virgen del Rosario Estas minas se encuentran a 5600 msnm y las labores de

extraccioacuten de mineral se realizan por el meacutetodo de socavones

El tonelaje extraiacutedo de carga es variable el promedio es 025 t d-1

a excepcioacuten

de la cooperativa Virgen del Rosario que extrae 4 t d-1

oacute maacutes Los tenores de oro son

variables desde 1g t-1

hasta maacutes de 25 g t-1

La cantidad de carga extraiacuteda estaacute

relacionada con la mecanizacioacuten de sus operaciones generalmente las minas estaacuten

equipadas con compresores y perforadoras La extraccioacuten y transporte es a traveacutes de

ldquoHualaychosrdquo (andariveles) y volqueta de transporte de carga hacia el ingenio donde se

41

cuenta con chancadoras molinos de bolas jig mesa concentradora amalgamadora

elutriador retorta y horno

Los procesos llevados a cabo en los ingenios son chancado molienda

concentracioacuten gravimeacutetrica y amalgamacioacuten de los concentrados con mercurio

volatilizacioacuten del mercurio (en algunas ocasiones utilizando retortas) En otros casos se

efectuacutea la trituracioacuten de la carga y amalgamacioacuten al mismo tiempo posteriormente se

exprime la amalgama en una tela y se calienta con sopletes anafes y fogatas para

volatilizar el mercurio y recuperar el oro

42

III ESTUDIO DEL RECURSO SUELO -

METALES PESADOS

31 INTRODUCCIOacuteN

La extraccioacuten y concentracioacuten de oro proveniente de yacimientos primarios

(filonianos) se acompantildea de numerosos impactos ambientales tanto en los lugares

cercanos a la explotacioacuten de la mina como en la planta de concentracioacuten (comuacutenmente

llamado ingenio minero7) Estos impactos principalmente son a) las emisiones toacutexicas

de mercurio (Hg) en diferentes formas (liacutequido y vapor) que afectan a los recursos

bioacuteticos y no bioacuteticos y b) la contaminacioacuten por los residuos (ricos en sulfuros) ya que el

metal (oro) es una muy pequentildea fraccioacuten de todo el material extraiacutedo Estos residuos

contienen minerales metaacutelicos como pirita calcopirita y arsenopirita que se transportan

a traveacutes de las partiacuteculas en suspensioacuten y el viento aprovechando su casi inexistente

sistema de confinamiento o almacenamiento (Ramiacuterez y Teraacuten 2002 Bundschuh et al

2009) Como consecuencia los suelos presentan niveles altos de metales pesados en

el entorno a las explotaciones mineras (Vega et al 2004)

Como se ha mencionado en capiacutetulos anteriores el Hg pasa a la atmoacutesfera

durante el proceso de quema de la amalgama unos 500 a 1000 g Hg kg-1

de oro se

evaporan hacia la atmoacutesfera circundante y la mayoriacutea del vapor se condensa de nuevo y

precipita en las proximidades de la zonas de quema (Wotruba et al 1998) Recientes

publicaciones han revelado que actualmente en la mineriacutea filoniana se utiliza una

proporcioacuten de oro extraiacutedo y Hg de 15 (Villegas et al 2021) Sin embargo la ausencia

de un seguimiento continuo y disponibilidad de datos de la mineriacutea auriacutefera en Bolivia

impide una estimacioacuten precisa de la cantidad de Hg liberado al medio ambiente y su

impacto real

La contaminacioacuten por Hg asociado a la mineriacutea a pequentildea escala representa un

importante problema de salud ambiental y humana en muchas partes del mundo

incluida la regioacuten andina y la cuenca del Amazonas (Nriagu et al 1992 Artaxo et al

2000 van Straaten 2000) Las concentraciones de mercurio en muestras de agua de

7 Es el lugar donde se procesa (a traveacutes de procesos fiacutesicos y quiacutemicos) el mineral extraiacutedo de los

yacimientos mineros para la obtencioacuten de concentrados minerales suele estar situado en los alrededores de la explotacioacuten minera para reducir los gastos asociados al transporte

43

las minas de oro en la regioacuten amazoacutenica de Brasil presentaron valores entre 01 y 86

mg Hg L-1

Por lo tanto el mercurio como otros metales pueden incorporarse a la

cadena alimentaria a traveacutes de la flora y la fauna en sus formas biodisponible y soluble

(Millaacuten et al 2006 Sierra et al 2006)

Por otra parte las principales fuentes antropogeacutenicas de arseacutenico incluyen tanto

hornos metaacutelicos de fundicioacuten como minas de oro En muchas zonas los niveles de

arseacutenico en el medio ambiente es un motivo de preocupacioacuten e intereacutes ya que los

estudios epidemioloacutegicos han demostrado varios efectos adversos para la salud en las

poblaciones locales (Nriagu et al 2007) El arseacutenico estaacute presente en Bolivia

principalmente en la regioacuten oeste de los Andes especiacuteficamente en la zona conocida

como cinturoacuten As-Ag-Pb-Zn-Cu-Au (Litter et al 2010) y considerado como una gran

fuente de contaminacioacuten natural de arseacutenico el cual es resultado de una intensa

actividad magmaacutetica desde el Mioceno (MDSMA 1996)

Los objetivos de este capiacutetulo se centraron fundamentalmente en i) determinar la

contaminacioacuten del suelo por mercurio arseacutenico y metales asociados (Cu Pb Zn y Cd)

causados por la actividad minera de oro en dos cooperativas mineras representativos de

la regioacuten andina y del distrito minero Sunchulliacute - Pelechuco (Virgen del Rosario y Rayo

Rojo) y ii) establecer la relacioacuten entre estos metales pesados y las propiedades

fisicoquiacutemicas del suelo

32 MATERIALES Y MEacuteTODOS

321 Zonas de estudio

En cada cooperativa minera se identificaron dos zonas

- Una zona cercana al ingenio o planta de procesamiento que podriacutea estar

afectada por su cercaniacutea a los lugares de procesamiento del mineral yo concentracioacuten

del oro Esta zona estaacute a menos de 200 m del ingenio o planta y se denominaraacute (en este

y los siguientes capiacutetulos) zona minera (ZM)

- Otra zona alejada del ingenio o planta de procesamiento que de manera

a-priori podriacutea considerarse no afectada por su lejaniacutea a las aacutereas de procesamiento del

mineral yo concentracioacuten del oro por lo que podriacutea considerarse una zona de control

Esta zona estaacute a una distancia aproximada de 15 km del ingenio o planta y se

denominaraacute (en este y los siguientes capiacutetulos) zona de control (ZC)

322 Disentildeo de muestreo y toma de muestras de suelos de perfiles y parcelas

3221 Muestreo de Perfiles de Suelos

En cada zona (ZM y ZC) se ha identificado un perfil representativo de los suelos

de la zona a continuacioacuten se han tomado muestras de los horizontes que componen el

perfil Asimismo en cada perfil se han registrado datos relativos a su ubicacioacuten

44

(coordenadas UTM) altitud posicioacuten fisiograacutefica pendiente material original

vegetacioacuten condiciones de drenaje afloramientos rocosos pedregosidad salinidad

erosioacuten e influencia humana Se realizoacute la descripcioacuten macromorfoloacutegica de los suelos

aplicando los lineamientos de la USDA (2014)

3222 Muestreo de Parcelas de Suelos

En cada zona de estudio (zona minera y zona de control) se distribuyeron 3

parcelas de 5 x 5 m de extensioacuten donde se seleccionaron 3 puntos de muestreo de

suelo ubicados de manera aleatoria en cada parcela En cada punto se tomaron

muestras edaacuteficas superficiales (de 0 a 5 cm) y de profundidad (de 5 a 15 cm) tal como

se muestra en la Fig 31 Por tanto se obtuvieron 9 muestras a modo de reacuteplicas para

caracterizar cada zona y cada profundidad

Fig 3 1 Muestreo de parcelas de Suelos

La profundidad del muestreo se determinoacute en funcioacuten de la profundidad de las

diferentes especies vegetales identificadas en la zona Asiacute se establecioacute que la mayor

concentracioacuten radicular se encontraba entre 0-5 cm siendo eacutesta la profundidad en la

que podriacutea haber una mayor deposicioacuten de metales pesados por arrastre eoacutelico yo por

precipitaciones Sin embargo tambieacuten se observaron raiacuteces entre 5-15 cm por lo que

se decidioacute tomar esta profundidad como subsuperficial con el fin de comparar los

contenidos de los diferentes elementos analizados en ambas profundidades y

determinar asiacute la afeccioacuten del tanto del suelo como de la biota

Fig 3 2 a) Muestreo de parcelas en la cooperativa Virgen del Rosario b) Las parcelas cercanas a las

operaciones de procesamiento del mineral tambieacuten estaacute proacutexima a la poblacioacuten minera

a) b)

45

Fig 3 3 Registro de cobertura vegetal en la localidad minera de Agua Blanca

Todas las muestras se almacenaron en bolsas de polietileno a 4 ordm C (Parker y

Bloom 2005) Ademaacutes se registroacute la cobertura vegetal en cada parcela siguiendo el

meacutetodo establecido por Rocha y Saes (2003) Este procedimiento consistioacute en establecer

cuadriacuteculas de 50 cm (de lado) en el interior de cada parcela utilizando cintas meacutetricas

dispuestas de forma transversal y longitudinal en cada punto de interseccioacuten (o veacutertice de

cada cuadriacutecula) se insertaron agujas a 90ordm respecto al suelo en el punto de insercioacuten se

observa y registra la existencia de planta (p) oacute suelo (s) La sumatoria independiente de p

y s y su posterior relacioacuten permitiraacute cuantificar la cobertura vegetal (en porcentaje)

323 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos

Las muestras se secaron a temperatura ambiente en bandejas individuales

provistas de papel absorbente posteriormente fueron tamizadas a un tamantildeo de

diaacutemetro de luz inferior a 2 mm Fue molida una fraccioacuten de cada muestra para la

medicioacuten de algunos paraacutemetros Para la determinacioacuten del pH en agua y KCl se

empleoacute la relacioacuten 125 (suelo agua o KCl) mientras que la conductividad eleacutectrica

(CE) se determinoacute en una relacioacuten 15 (suelo agua) (MAPA 1986) El carbono orgaacutenico

total (COT) y nitroacutegeno total (N) se determinaron utilizando el meacutetodo descrito por

Duchaufour (1970) La capacidad de intercambio catioacutenico (CIC) se midioacute de acuerdo a

Chapman (1965) El carbonato de calcio (CaCO3) se determinoacute por el meacutetodo

volumeacutetrico de Bernard La textura se obtuvo mediante el caacutelculo del porcentaje de los

diferentes tamantildeos de partiacutecula (arena limo y arcilla) empleando la pipeta Robinson la

clasificacioacuten textural fue realizada seguacuten la guiacutea de la FAO (2006)

Los valores de metales totales fueron obtenidos mediante los meacutetodos de digestioacuten

de la Agencia de Proteccioacuten Ambiental de EEUU (EPA 1996) se aplicoacute el meacutetodo EPA

3050B para la determinacioacuten de As Cd Cu Pb y Zn y el meacutetodo EPA 7473 para la

determinacioacuten de Hg Para verificar la eficiencia de la digestioacuten de las muestras se

utilizaron tres materiales de referencia certificados BCR-CRM 62 (hojas de oliva molidas

028 plusmn 002 mg Hg kg-1

) SRM 2709 (suelo agriacutecola de San Joaquiacuten 140 plusmn 008 mg Hg kg-1

)

a)

46

y CRM 027 (Suelo contaminado 380 plusmn 065 mg Hg kg-1

) (Comisioacuten de las Comunidades

Europeas Instituto Nacional de Estaacutendares y Tecnologiacutea de EEUU Corporacioacuten de

Recursos Tecnoloacutegicos de EEUU) Los metales biodisponibles se extrajeron con DTPA

para suelos neutros y baacutesicos o EDTA para los suelos aacutecidos con una relacioacuten 12 (suelo

DTPA) utilizando una relacioacuten 15 relacioacuten (suelo EDTA) (Lindsay y Norvell 1969

Borggaard 1976 Crock y Severson 1980) Los metales solubles en agua fueron extraiacutedos

de acuerdo a Buurman et al (1996) en una relacioacuten 15 (suelo agua miliQ)

Los metales totales disponibles y solubles en agua (excepto el mercurio) se

midieron en el espectroacutemetro de absorcioacuten atoacutemica AAnalyst 800 (PerkinElmer)

Dependiendo de la concentracioacuten de los metales se aplicoacute el meacutetodo de llama (mezcla

aire ndash acetileno) o el meacutetodo horno con caacutemara de grafito que cuenta con correccioacuten

de fondo con laacutempara de deuterio y con correccioacuten de fondo por efecto Zeeman

longitudinal Las concentraciones de mercurio (total biodisponible y soluble en agua) se

midieron mediante el Sistema de Inyeccioacuten en Flujo de Mercurio - 400 (espectroacutemetro

de absorcioacuten atoacutemica FIMS 400 - PerkinElmer) con un liacutemite de deteccioacuten de 5 ng L-1

323 Anaacutelisis estadiacutestico

El anaacutelisis estadiacutestico de los resultados se realizoacute de manera conjunta en las dos

cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo En todos los casos se utilizoacute el

test de Kolmogorov-Smirnov El anaacutelisis de varianza (comparaciones muacuteltiples y Post

Hoc) se llevoacute a cabo verificando que el P-valor (significancia) asociado a las muestras

sea mayor que 005 aceptando el supuesto de homogeneidad de varianzas (los datos

de las variables continuas se comportan de la misma manera en cuanto a variabilidad o

dispersioacuten) Con el fin de darle un enfoque integral en los casos de la mineriacutea primaria

se aplicoacute un anaacutelisis ANOVA de tres factores con todas las propiedades fiacutesicas y

quiacutemicas lo que permitioacute evaluar las diferencias entre las dos cooperativas mineras

(CM) la proximidad a los sitios de procesamiento del mineral (P) y las diferentes

profundidades (D) Por lo tanto se ha utilizado tres factores (CM P y D) con dos

niveles de cooperativa minera (Virgen del Rosario y Rayo Rojo) dos niveles de

proximidad (zona cercana o lejana a los sitios de procesamiento de mineral - ingenios) y

dos niveles de profundidad suelo superficial (0 - 5 cm) y suelo de profundidad (5 - 15

cm) con 9 repeticiones a modo de reacuteplica para todos los niveles

Como se detectaron interacciones significativas con la mayoriacutea de los factores

para evaluar las diferencias entre estos los datos fueron sometidos a un modelo lineal

para cada paraacutemetro La separacioacuten de medias se hizo seguacuten la prueba de Tukey con

diferencias significativas a P lt005 Las relaciones entre las propiedades del suelo

fueron evaluadas con la prueba de Pearson Las propiedades fiacutesicas y quiacutemicas de los

suelos (incluidos los metales) se sometieron a anaacutelisis de componentes principales

(ACP) para evaluar con claridad los patrones principales de variacioacuten para los tres

factores de estudio (CM P y D) Los anaacutelisis estadiacutesticos se realizaron con el programa

SPSS para Windows versioacuten 170

47

33 RESULTADOS

331 Perfiles de suelos en las zonas identificadas

3311 Cooperativa Minera Virgen del Rosario (VR)

a) Zona cercana a los sitios de procesamiento (Zona Minera - ZM) - VR

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil del suelo

Se seleccionoacute y muestreoacute el perfil de suelo de mayor representatividad de la

zona cuya descripcioacuten macromorfoloacutegica se muestra en la Tabla 31

Tabla 3 1 Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona cercana a los sitios de procesamiento

del mineral Virgen del Rosario

Paraacutemetro Descripcioacuten

Localizacioacuten Cooperativa minera Virgen del Rosario Sunchulli

Coordenadas UTM 19L0499178-8345099

Altitud 4033 m

Clima del suelo (USDA 2006) Reacutegimen de Humedad Uacutedico

Reacutegimen de Temperatura Meacutesico

Forma del terreno y Topografiacutea

Topografiacutea Montantildeoso (gt30)

Geomorfologiacutea circundante Montantildea

Posicioacuten fisiograacutefica Pendiente

Pendiente Moderadamente abrupto (15-30) de forma

rectiliacutenea

Vegetacioacuten y Uso de la tierra

Uso de la tierra Pastoreo seminomadismo extraccioacuten y

recoleccioacuten Influencia humana Vegetacioacuten ligeramente alterada

Vegetacioacuten Matorral de espinosas de alta montantildea con

una cobertura entre el 15 y el 40

Material original Coluvios de esquistos

Profundidad efectiva Profundo (100-150 cm)

Caracteriacutesticas de superficie

Afloramientos rocosos Comunes con afloramientos

separados de 20 a 50 m Pedregosidad superficial Pocas gravas medias y piedras

y muy pocos pedregones Erosioacuten Erosioacuten laminar moderada por agua que afecta a

gt 50 del aacuterea

Relacioacuten Suelo-Agua

Drenaje Bien drenado

Inundacioacuten Anualmente Duracioacuten de 15 a 30 diacuteas

Agua subterraacutenea No observada

Condiciones de humedad Huacutemedo

Clasificacioacuten Entic Hapludolls (Soil Survey Staff 2006) o Haplic

Phaeozems (FAO-ISRIC-IUSS 2006)

48

Fig 3 4 Panoraacutemica del perfil de la zona cercana al procesamiento del

mineral Virgen del Rosario

Descripcioacuten de los horizontes

Hor Prof cm

A1Ah 0-16 Pardo oscuro (5BG31) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo

(5BG41) en seco Textura franca Comunes gravas medias y

gruesas angulares de naturaleza esquistosa Estructura granular

fina moderada Blando friable adherente plaacutestico Comunes poros

muy finos y muy pocos poros finos que ocupan un volumen del 15-

40 Comunes raiacuteces muy finas y finas No calcaacutereo Liacutemite neto

plano

A2AC 16-24 Pardo (5BG51) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo (5BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas y piedras y pocos

pedregones angulares de naturaleza esquistosa Estructura

subangular fina deacutebil a masiva Duro friable ligeramente

adherente ligeramente plaacutestico Comunes poros finos y muy finos

que ocupan un volumen del 5-15 Pocas raiacuteces muy finas y muy

pocas raiacuteces finas No calcaacutereo Liacutemite gradual plano

CRC gt24 Pardo grisaacuteceo (5BG61) en estado huacutemedo y gris (10BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas gruesas y piedras y

pocos pedregones angulares ligeramente meteorizados de

naturaleza esquistosa Masivo Extremadamente duro muy friable

ligeramente adherente ligeramente plaacutestico Muy pocos poros muy

finos que ocupan menos del 2 de volumen Pocas raiacuteces muy

finas No calcaacutereo

49

Fig 3 5 Detalle del perfil de la zona cercana al

procesamiento del mineral Virgen del Rosario

Descripcioacuten analiacutetica del perfil de suelo

Las Tablas 32 y 33 muestran los resultados de las propiedades fiacutesico-

quiacutemicas y de metales pesados del perfil de suelo respectivamente Estos resultados

muestran un ligero incremento del pHagua con la profundidad de los horizontes del perfil

ocurre lo contrario con la CE COT NT CIC y arcilla no se registra de presencia en

CaCO3 en ninguno de los estratos La relacioacuten CN muestra un incremento considerable

en el horizonte maacutes profundo Respecto a los metales totales las concentraciones de

Cu Cd Hg y As disminuyen con la profundidad de los horizontes el Zn y Pb presentan

sus valores maacutes altos en el horizonte A2 Los metales biodisponibles siguen el mismo

patroacuten que los metales totales Todos los metales solubles disminuyen con la

profundidad de los horizontes El Cd biodisponible y soluble se encuentra por debajo del

liacutemite de deteccioacuten

Tabla 32 Propiedades fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo

Muestra pHagua pHKCl CE

(dS m-1

) CaCo3

COT

()

NT

() CN

CIC

(cmol kg-1)

Arcilla

()

Limo

()

Arena

()

A1 494 398 013 000 371 051 735 2424 1834 4742 3424

A2 507 389 006 000 207 029 721 2012 1453 4595 3951

CR 516 383 007 000 123 012 994 1272 1369 4970 3661

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitr oacutegeno

Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

A1

A2

CR

50

Tabla 33 Metales pesados del perfil de suelo

ltDL por debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cd 2 microg kg-1 para el contenido total y 01 microg kg-1 para las fracciones biodisponibles y solubles)

b) Zona alejada a los sitios de procesamiento (Zona Control - ZC) - VR

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil

En la tabla 34 se presentan los resultados de la caracterizacioacuten del perfil de

suelo de mayor representatividad de la zona

Tabla 34

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona lejana a los sitios de procesamiento del mineral Virgen del Rosario

Paraacutemetro Descripcioacuten

Localizacioacuten Cooperativa minera Virgen del Rosario Sunchulli

Coordenadas UTM 19L0499178-8345099

Altitud 4033 m

Clima del suelo (USDA 2006) Reacutegimen de Humedad Uacutedico

Reacutegimen de Temperatura Meacutesico

Forma del terreno y Topografiacutea

Topografiacutea Montantildeoso (gt30)

Geomorfologiacutea circundante Montantildea

Posicioacuten fisiograacutefica Pendiente

Pendiente Moderadamente abrupto (15-30) de forma

rectiliacutenea

Vegetacioacuten y Uso de la tierra

Uso de la tierra Pastoreo seminomadismo extraccioacuten y

recoleccioacuten

Influencia humana Vegetacioacuten ligeramente alterada

Vegetacioacuten Matorral de espinosas de alta montantildea con

una cobertura entre el 15 y el 40

Material original Coluvios de esquistos

Profundidad efectiva Profundo (100-150 cm)

Muestra

Metales Totales (mg kg-1) Metales Biodisponibles (mg kg

-1) Metales Solubles (mg kg

-1)

Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As

A1 1126 5904 014 1794 018 2371 205 612 000 558 0004 099 0393 0493 ltDL 0048 00006 014

A2 1001 6840 010 2748 005 1192 277 284 ltDL 1166 0003 075 0230 0425 ltDL 0039 00001 008

CR 354 5995 011 1563 003 417 099 142 ltDL 418 0002 019 0154 0282 ltDL 0130 00001 010

51

Caracteriacutesticas de superficie

Afloramientos rocosos Comunes con afloramientos

separados de 20 a 50 m Pedregosidad superficial Pocas gravas medias y piedras

y muy pocos pedregones Erosioacuten Erosioacuten laminar moderada por agua que afecta a

gt 50 del aacuterea

Relacioacuten Suelo-Agua

Drenaje Bien drenado

Inundacioacuten Anualmente Duracioacuten de 15 a 30 diacuteas

Agua subterraacutenea No observada

Condiciones de humedad Huacutemedo

Clasificacioacuten Udorthent tiacutepico (Soil Survey Staff 2006) Regosol euacutetrico

(FAO-ISRIC-IUSS 2006)

Fig 3 6 Panoraacutemica perfil de la zona lejana al procesamiento del

mineral Virgen del Rosario

Descripcioacuten de los horizontes

Hor Prof cm

A1 0-10 Pardo oscuro (5BG31) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo

(5BG41) en seco Textura franca Comunes gravas medias y

gruesas angulares de naturaleza esquistosa Estructura granular

fina moderada Blando friable adherente plaacutestico Comunes poros

muy finos y muy pocos poros finos que ocupan un volumen del 15-

40 Comunes raiacuteces muy finas y finas No calcaacutereo Liacutemite neto

plano

A2 10-26 Pardo (5BG51) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo (5BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas y piedras y pocos

pedregones angulares de naturaleza esquistosa Estructura

subangular fina deacutebil a masiva Duro friable ligeramente

adherente ligeramente plaacutestico Comunes poros finos y muy finos

52

que ocupan un volumen del 5-15 Pocas raiacuteces muy finas y muy

pocas raiacuteces finas No calcaacutereo Liacutemite gradual plano

CR gt26 Pardo grisaacuteceo (5BG61) en estado huacutemedo y gris (10BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas gruesas y piedras y

pocos pedregones angulares ligeramente meteorizados de

naturaleza esquistosa Masivo Extremadamente duro muy friable

ligeramente adherente ligeramente plaacutestico Muy pocos poros muy

finos que ocupan menos del 2 de volumen Pocas raiacuteces muy

finas No calcaacutereo

Fig 3 7 Detalle del perfil de la zona lejana al procesamiento del mineral Virgen del Rosario

Descripcioacuten analiacutetica del perfil de suelo

Las Tablas 35 y 36 muestran los resultados de las propiedades fiacutesico-quimicas

y de metales pesados del perfil de suelo respectivamente Estos resultados muestran

un ligero incremento del pHagua con la profundidad de los horizontes del perfil ocurre lo

contrario con el resto de los paraacutemetros analizados (CE COT NT CN CIC Arcilla y

Limo) no se registra de presencia en CaCO3 en ninguno de los estratos En relacioacuten

a los metales totales las concentraciones de Cu Cd y As incrementan con la

profundidad de los horizontes ocurre lo contrario con el Hg mientras que el Zn y Pb

presentan sus valores maacutes altos en el horizonte CR El Hg biodisponible sigue el mismo

patroacuten que el Hg total mientras que los demaacutes metales no lo hacen A excepcioacuten del As

todos los metales solubles disminuyen con la profundidad de los horizontes El Cd

bidisponible y soluble se encuentra por debajo del liacutemite de deteccioacuten

A1

A2

CR

53

Tabla 35

Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo

Muestra pHagua pHKCl CE

(dS m-1

) CaCo3

COT

() NT () CN

CIC

(cmol kg-1)

Arcilla

()

Limo

()

Arena

()

A1 449 382 012 000 277 055 501 1655 1430 5077 3493

A2 466 386 005 000 083 044 188 1629 1358 4958 3664

CR 469 392 004 000 052 031 168 1319 1034 4460 4506

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitroacutegeno

Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

Tabla 36

Metales pesados del perfil de suelo

ltDL por debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cu 2 microg kg-1 Cd 01 microg kg-1

Pb 01 microg kg-1

para las fracciones extraiacutebles y solubles)

3312 Cooperativa Minera Rayo Rojo (RR)

c) Zona cercana a los sitios de procesamiento (Zona Minera - ZM) - RR

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil

Seguidamente en la Tabla 37 se muestra la caracterizacioacuten del perfil de suelo

de mayor representatividad de la zona

Muestra

Metales Totales (mg kg-1) Metales Biodisponibles (mg kg

-1) Metales Solubles (mg kg

-1)

Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As

A1 1924 6725 018 2152 048 3339 244 518 001 275 0004 165 0003 0267 ltDL 0005 00009 020

A2 1925 6163 022 2114 023 4676 215 381 002 285 0003 151 0001 0231 ltDL 0002 00001 014

CR 1987 6975 022 2315 021 5718 259 215 001 261 0002 173 ltDL 0201 ltDL ltDL 00001 035

54

Tabla 37

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona cercana a los sitios de procesamiento del mineral

Rayo Rojo

Paraacutemetro Descripcioacuten

Localizacioacuten Cantoacuten Pelechuco

Coordenadas UTM 19L0480385-8369931

Altitud 5194 m

Clima del suelo (USDA 2006) Reacutegimen de Humedad Uacutedico

Reacutegimen de Temperatura Meacutesico

Forma del terreno y Topografiacutea

Topografiacutea Montantildeoso (gt30)

Geomorfologiacutea circundante Montantildea

Posicioacuten fisiograacutefica Pendiente

Pendiente Muy abrupto (gt60) de forma rectiliacutenea

Vegetacioacuten y Uso de la tierra

Uso de la tierra Pastoreo seminomadismo extraccioacuten y

recoleccioacuten Influencia humana Vegetacioacuten ligeramente alterada

Vegetacioacuten Matorral de espinosas de alta montantildea con

una cobertura entre el 15 y el 40

Material original Esquistos

Profundidad efectiva Muy superficial (lt30 cm)

Caracteriacutesticas de superficie

Afloramientos rocosos Muchos con afloramientos

separados de 5 a 15 m Pedregosidad superficial Pocas gravas medias y piedras

y muy pocos pedregones Erosioacuten Erosioacuten laminar moderada por agua que afecta a

gt 50 del aacuterea

Relacioacuten Suelo-Agua

Drenaje Algo excesivamente drenado

Inundacioacuten Ninguna

Agua subterraacutenea No observada

Condiciones de humedad Huacutemedo

Clasificacioacuten Udorthent tiacutepico (Soil Survey Staff 2006) Leptosol liacutetico

(WRB 2006)

55

Fig 3 8 Panoraacutemica perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Rayo Rojo

Descripcioacuten de los horizontes

Hor Prof cm

A1 0-10 Pardo oscuro (5BG31) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo

(5BG41) en seco Textura franca Comunes gravas medias y

gruesas angulares de naturaleza esquistosa Estructura granular

fina moderada Blando friable adherente plaacutestico Comunes poros

muy finos y muy pocos poros finos que ocupan un volumen del 15-

40 Comunes raiacuteces muy finas y finas No calcaacutereo Liacutemite neto

plano

A2 10-26 Pardo (5BG51) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo (5BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas y piedras y pocos

pedregones angulares de naturaleza esquistosa Estructura

subangular fina deacutebil a masiva Duro friable ligeramente

adherente ligeramente plaacutestico Comunes poros finos y muy finos

que ocupan un volumen del 5-15 Pocas raiacuteces muy finas y muy

pocas raiacuteces finas No calcaacutereo Liacutemite gradual plano

CR gt26 Pardo grisaacuteceo (5BG61) en estado huacutemedo y gris (10BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas gruesas y piedras y

pocos pedregones angulares ligeramente meteorizados de

naturaleza esquistosa Masivo Extremadamente duro muy friable

ligeramente adherente ligeramente plaacutestico Muy pocos poros muy

finos que ocupan menos del 2 de volumen Pocas raiacuteces muy

finas No calcaacutereo

56

Fig 3 9 Detalle del perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Rayo Rojo

Descripcioacuten analiacutetica del perfil de suelo

Los resultados de las propiedades fiacutesico-quiacutemicas y de metales pesados del

perfil de suelo se presentan en las Tablas 38 y 39 respectivamente El pHagua y el

porcentaje de arcilla muestran un incremento directamente proporcional a la profundidad

de los horizontes del perfil ocurre lo contrario con el resto de los paraacutemetros analizados

(CE COT NT CIC limo) La relacioacuten CN presenta su menor valor en el segundo

horizonte no se registra de presencia en CaCO3 en ninguno de los estratos Respecto a

los metales totales las concentraciones de Cd Pb Hg y As disminuyen con la

profundidad de los horizontes el Cu y Zn presentan sus valores maacutes bajos en el

horizonte A2 El Zn Cd Pb y As biodisponibles disminuyen con la profundidad de los

horizontes pero no registra Hg biodisponible en ninguno de los estratos Las

concentraciones de metales solubles siguen patrones independientes

Tabla 38

Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo

Muestra pHagua pHKCl CE

(dS m-1

) CaCo3

COT

() NT () CN

CIC

(cmol kg-1)

Arcilla

()

Limo

()

Arena

()

A1 445 388 017 000 447 051 885 2673 760 3308 5931

A2 462 368 005 000 197 029 687 2565 2072 3177 4750

CR 528 427 002 000 103 012 826 1186 2437 2539 5024

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitr oacutegeno

Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

A1

A2

CR

57

Tabla 39

Metales pesados del perfil de suelo

ltDL por debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cd 01 microg kg-1 para las fracciones biodisponibles y solubles)

a) Zona alejada a los sitios de procesamiento (Zona Control - ZC) - RR

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil

Se ha tomado el perfil de suelo de mayor representatividad de la zona

Tabla 3 10

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona lejana a los sitios de procesamiento del mineral

Rayo Rojo

Paraacutemetro Descripcioacuten

Localizacioacuten Cantoacuten Pelechuco

Coordenadas UTM 19L0480385-8369931

Altitud 5194 m

Clima del suelo (USDA 2006) Reacutegimen de Humedad Uacutedico

Reacutegimen de Temperatura Meacutesico

Forma del terreno y Topografiacutea

Topografiacutea Montantildeoso (gt30)

Geomorfologiacutea circundante Montantildea

Posicioacuten fisiograacutefica Pendiente

Pendiente Muy abrupto (gt60) de forma rectiliacutenea

Vegetacioacuten y Uso de la tierra

Uso de la tierra Pastoreo seminomadismo extraccioacuten y

recoleccioacuten Influencia humana Vegetacioacuten ligeramente alterada

Vegetacioacuten Matorral de espinosas de alta montantildea con

una cobertura entre el 15 y el 40

Material original Esquistos

Profundidad efectiva Muy superficial (lt30 cm)

Muestra Metales Totales (mg kg

-1) Metales Biodisponibles (mg kg

-1) Metales Solubles (mg kg

-1)

Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As

A1 757 3657 029 1229 058 661 078 115 001 189 000 004 0002 013 ltDL 0004 00005 021

A2 588 3577 005 488 005 529 085 019 000 100 000 003 0153 026 ltDL 0014 00002 077

CR 778 3587 005 429 003 489 055 058 ltDL 072 000 010 ltDL 010 ltDL 0002 00001 075

58

Caracteriacutesticas de superficie

Afloramientos rocosos Muchos con afloramientos

separados de 5 a 15 m Pedregosidad superficial Pocas gravas medias y piedras

y muy pocos pedregones Erosioacuten Erosioacuten laminar moderada por agua que afecta a

gt 50 del aacuterea

Relacioacuten Suelo-Agua

Drenaje Algo excesivamente drenado

Inundacioacuten Ninguna

Agua subterraacutenea No observada

Condiciones de humedad Huacutemedo

Clasificacioacuten Udorthent tiacutepico (Soil Survey Staff 2006) Leptosol liacutetico

(WRB 2006)

Fig 3 10 Panoraacutemica perfil de la zona lejana al procesamiento

del mineral Rayo Rojo

Descripcioacuten de los horizontes

Hor Prof cm

A1 0-20 Pardo oscuro (5BG31) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo

(5BG41) en seco Textura franca Comunes gravas medias y

gruesas angulares de naturaleza esquistosa Estructura granular

fina moderada Blando friable adherente plaacutestico Comunes poros

muy finos y muy pocos poros finos que ocupan un volumen del 15-

40 Comunes raiacuteces muy finas y finas No calcaacutereo Liacutemite neto

plano

A2 20-38 Pardo (5BG51) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo (5BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas y piedras y pocos

pedregones angulares de naturaleza esquistosa Estructura

subangular fina deacutebil a masiva Duro friable ligeramente

59

adherente ligeramente plaacutestico Comunes poros finos y muy finos

que ocupan un volumen del 5-15 Pocas raiacuteces muy finas y muy

pocas raiacuteces finas No calcaacutereo Liacutemite gradual plano

CR gt38 Pardo grisaacuteceo (5BG61) en estado huacutemedo y gris (10BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas gruesas y piedras y

pocos pedregones angulares ligeramente meteorizados de

naturaleza esquistosa Masivo Extremadamente duro muy friable

ligeramente adherente ligeramente plaacutestico Muy pocos poros muy

finos que ocupan menos del 2 de volumen Pocas raiacuteces muy

finas No calcaacutereo

Fig 3 11 Detalle del perfil de la zona lejana al

procesamiento del mineral Rayo Rojo

Descripcioacuten analiacutetica de los perfiles de suelo

Los resultados de las propiedades fiacutesico-quiacutemicas y de metales pesados del

perfil de suelo se presentan en las Tablas 38 y 39 respectivamente El pHagua y el

porcentaje de arena muestran un incremento directamente proporcional a la profundidad

de los horizontes del perfil ocurre lo contrario con el resto de los paraacutemetros analizados

(CE COT NT CN CIC y Limo) La arcilla presenta su mayor valor en el segundo

horizonte no se registra de presencia en CaCO3 en ninguno de los estratos Respecto a

los metales totales las concentraciones de Cu Cd Pb Hg y As disminuyen con la

profundidad de los horizontes el Zn presenta su valor maacutes alto en el horizonte A2 El

Zn Cd Pb y As biodisponibles disminuyen con la profundidad de los horizontes pero no

registra Hg biodisponible en ninguno de los estratos Las concentraciones de metales

solubles siguen patrones independientes sin embargo el Cd estaacute por debajo del liacutemite

de deteccioacuten

A1

A2

CR

60

Tabla 311

Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo

Muestra pHagua pHKCl CE (dS

m-1

) CaCo3

COT

() NT () CN

CIC

(cmol kg-1)

Arcilla

()

Limo

()

Arena

()

A1 481 388 018 000 786 055 1423 1120 577 5163 4259

A2 485 368 005 000 136 044 308 833 725 4919 4356

CR 584 427 002 000 067 031 218 552 523 4630 4848

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitr oacutegeno

Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

Tabla 312 Metales pesados del perfil de suelo

ltDL por debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cd 01 microg kg-1 para las fracciones biodisponibles y solubles)

332 Suelos de Parcelas

3321 Propiedades Fiacutesico-quiacutemicas

Los resultados de las propiedades fiacutesicas y quiacutemicas se muestran en la Tabla

313 De acuerdo a los valores de pH los suelos de las parcelas se pueden clasificar

entre muy fuertemente aacutecidos y muy aacutecidos en Virgen del Rosario y muy fuertemente

aacutecidos en Rayo Rojo en ambos distritos mineros los suelos son no salinos (USDA

2014) La clase textural en Virgen del Rosario para todos los suelos

independientemente de la zona o la profundidad fue franco mientras que en Rayo Rojo

fue franco arenoso (FAO 2006) No se ha observado contenido en carbonato de calcio

en ninguna de las muestras de suelo

El pH osciloacute entre 48 y 53 en Virgen del Rosario y entre 46 y 49 en Rayo Rojo

no hubo carbonatos en ninguna muestra de suelo La conductividad eleacutectrica osciloacute

entre 123 y 48 dSm-1 en Virgen del Rosario y entre 212 y 54 dSm-1 en Rayo Rojo

siendo el valor maacutes alto el registrado en la capa superior del suelo del ZC El COT y el

NT siguieron el mismo patroacuten con los valores maacutes altos en la capa superior del suelo en

ambas cooperativas mientras que la relacioacuten CN mostroacute valores de 134 a 26 en

Virgen del Rosario y de 96 a 254 en Rayo Rojo

Muestra Metales Totales (mg kg

-1) Metales Biodisponibles (mg kg

-1) Metales Solubles (mg kg

-1)

Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As

A1 991 3750 033 1758 096 1163 197 577 001 252 000 145 0043 038 ltDL 0012 00007 147

A2 622 3835 015 568 004 469 131 097 ltDL 121 000 036 0193 038 ltDL 0021 00001 067

CR 312 3653 009 298 002 431 202 049 ltDL 062 000 020 0017 008 ltDL 0004 00001 090

61

De los resultados de la determinacioacuten de suelo o planta en la cuadriacutecula de

muestreo se infiere que la cubierta vegetal es de aproximadamente 75 en ZC y 60

en ZM en ambos distritos mineros

Comparando los suelos superficiales y los de profundidad en ambas

cooperativas mineras y a diferentes proximidades de las operaciones mineras no hubo

diferencias significativas en la mayoriacutea de las propiedades (Pgt 005) con la excepcioacuten

de CE en ZM y CO NT CIC en ZC en Virgen del Rosario (Tabla 313)

No se observaron diferencias significativas entre el subsuelo y el suelo

superficial en la mayoriacutea de las propiedades (Plt005) con la excepcioacuten de la CE en ZM

y el COT N y CEC en ZC de Virgen del Rosario El COT el N y la CEC mostraron

diferencias significativas (Plt0001) entre ZC y ZM en los suelos superficiales siendo

los valores de estas propiedades en ZC casi el doble de los obtenidos en DZ en ambas

cooperativas mineras El mismo patroacuten se observa en el subsuelo excepto para el N

cuyos valores fueron similares en ambas zonas Los mayores valores de CEC en ZC

estuvieron probablemente relacionados con los mayores contenidos de COT y arcillas

con correlaciones positivas significativas entre CEC y COT (r = 086 Plt0001) y arcilla

(r = 074 Plt0001)

3322 Metales Totales biodisponibles y solubles

La Tabla 314 muestra los resultados de los contenidos de metales totales

biodisponibles y solubles

62

Tabla 313

Medias (y desviacioacuten standard) de propiedades del suelo para diferentes profundidades proximidades y cooperativas mineras (n=9)

Coop

Minera

Profun

didad

(cm)

pH H2O pH KCl C E (dS m-1) COT () NT () CN

CIC

(cmol kg-1

)

Arcilla

() Limo () Arena ()

Virgen del Rosario

Zona alejada de las operaciones mineras ndash zona control (ZC)

0-5A 53 (04)a 44 (03)a 024 (001)a 123 (26)a 11 (02)a 117 (14)ab 260 (28)a 178 (3)a 364 (94)a 458 (89)ab

5-15B 50 (02)ab 40 (01)b 015 (003)ab 83 (3)bc 07 (01)bc 116 (06)ab 210 (44)c 154 (25)a 353 (8)a 493 (7)abc

Zona cercana a las operaciones mineras ndash zona minera (ZM)

0-5 50 (05)ab 40 (03)b 004 (002)c 55 (2)cd 05 (02)bc 104 (1)b 170 (33)cd 128 (28)b 452 (43)b 421 (54)a

5-15 48 (04)b 38 (01)b 009 (004)b 48 (15)d 04 (01)c 107 (09)ab 134 (18)de 127 (16)b 451 (5)b 422 (62)a

Rayo Rojo

Zona lejana de las operaciones mineras ndash zona control (ZC)

0-5 48 (02)b 38 (01)b 021 (012)a 107 (12)ab 11 (02)a 105 (24)b 254 (34)ab 101 (33)b 312 (44)a 588 (73)c

5-15 46 (01)b 38 (01)b 006 (001)bc 95 (17)ab 07 (02)b 145 (51)a 217 (23)bc 122 (45)b 329 (41)a 549 (71)bc

Zona cercana a las operaciones mineras ndash zona minera (ZM)

0-5 49 (03)ab 39 (03)b 005 (001)c 52 (2)d 05 (02)bc 10 (36)bc 107 (22)e 49 (12)c 478 (46)b 472 (55)ab

5-15 49 (02)ab 38 (01)b 009 (006)bc 29 (09)d 05 (01)bc 65 (26)c 96 (13)e 48 (15)c 455 (42)b 497 (56)abc

F-value 42 108 116 246 63 458 251 117 68 42

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitroacutegeno Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio

Catioacutenico A0 - 5 Suelo superficial (0 - 5 cm)

B 5 - 15 Suelo en profundidad (5 -15 cm)

a b c Letras diferentes indican diferencias significativas entre las medias despueacutes de la prueba de Tukey a Plt005

indica diferencias significativas para P lt 0001

60

Tabla 3 14 Media (y desviacioacuten standard) para metales totales biodisponibles y solubles en diferentes profundidades y proximidades a los lugares de operacioacuten minera (n=9)

En general la mayoriacutea de los metales totales no mostraron diferencias

significativas entre el horizonte superior del suelo (0-5 cm) y la inmediatamente inferior (5-

15 cm) tanto en las ZM como en las ZC a las operaciones mineras a excepcioacuten de Zn

Pb y Hg en la ZC y el Hg en ZM de Virgen del Rosario (Tabla 312) De hecho en Virgen

del Rosario la concentracioacuten total de Hg en los suelos superficiales fue maacutes del doble

que en los suelos de profundidad Tambieacuten en Virgen del Rosario As y Cu total

mostraron valores significativamente maacutes altos en ZM que en ZC (P lt005) El Cd total

no mostroacute diferencias significativas entre ninguno de los factores

Profundidad (cm) Cu Zn Cd Pb Hg As

Metales Totales (mg kg-1)

Virgen del Rosario

ZC 0 - 5

A 144 (28)a 1547 (50)a 03 (01) 165 (23)a 08 (01)a 219 (113)a

5 - 15 B 159 (28)a 1071 (333)b 03 (01) 221 (81)b 04 (01)b 205 (104)a

ZM 0 - 5 214 (42)b 694 (73)c 01 (00) 263 (86)b 09 (07)a 449 (50)b

5 - 15 243 (44)b 701 (56)c 01 (00) 252 (38)b 03 (02)b 415 (42)b Rayo Rojo

ZC 0 - 5 121 (26)a 633 (88)c lt DL 118 (47)a 06 (03)ab 64 (19)c

5 - 15 115 (17)ac 572 (65)c lt DL 120 (37)a 07 (02)ab 65 (16)c

ZM 0 - 5 88 (23)c 439 (24)c 16 (38) 99 (30)ac 06 (03)ab 122 (38)cd

5 - 15 70 (12)c 414 (37)c 01 (00) 62 (10)c 07 (03)ab 80 (23)c

F-value 375 268 15 ns 190 30 458

Metales Biodisponibles (mg kg-1

)

Virgen del Rosario

ZC 0 - 5 22 (03)a 248 (57)a 47 (14)

daggera 45 (11)a 21 (11)

daggera 06 (02)ab

5 - 15 17 (03)a 86 (28)b 12 (7) dagger

b 42 (15)a 5 (1) dagger

b 05 (02)a

ZM 0 - 5 22 (08)a 58 (55)c 31 (20)

daggera 40 (11)a 22 (9)

daggera 16 (04)d

5 - 15 18 (02)a 23 (13)d 18 (11) dagger

b 37 (19)a 7 (4) dagger

b 0 9(03)bc

Rayo Rojo

ZC 0 - 5 10 (02)bc 122 (5)b lt DL 22 (05)b 4 (2)

daggerb 04 (001)a

5 - 15 05 (01)c 53 (28)c lt DL 17 (03)b 2 (1) dagger

b 03 (002)a

ZM 0 - 5 16 (05)ab 41 (24)cd lt DL 14 (05)b 20 (1)

daggera 11 (02)c

5 - 15 15 (06)ab 18 (07)d lt DL 13 (04)c 14 (3) dagger

a 07 (03)bc

F-value 145 367 14 120 199 221

Metales Solubles (microg kg-1

)

Sunchulli Virgen del Rosario

ZC 0 - 5 45 (27)ab 170 (110)a 008 (004)a 4(3)a 11 (08)ab 05 (01)a 5 - 15 44 (25)ab 191 (86)a 018 (011)a 6(5)a 02 (01)ab 01 (01)c

ZM 0 - 5 30 (24)ab 224 (137)a 015 (008)a 4(4)a 21 (09)b 04 (01)a 5 - 15 38 (31)ab 127 (72)a 011 (007)a 5(3)a 04 (01)ab 02 (01)b

Rayo Rojo (n=36)

ZC 0 - 5 2 (1)b 428 (124)c lt DL 38 (17)b 11 (02)ab 02 (01)bc

5 - 15 15 (4)a 376 (129)b lt DL 21 (6)ab 02 (00)a 004 (001)c

ZM 0 - 5 129 (23)a 381 (145)bc lt DL 18 (5)ab 12 (04)ab 04 (02)a 5 - 15 9 (2)b 255 (115)b lt DL 13 (6)a 02 (01)a 02 (01)b

F-value 22 41 30 ns 52 43 212

ZA Zona alejada a las operaciones mineras ZM Zona cercana a las operaciones mineras A 0 - 5 Suelo superficial (0 - 5 cm)

B 5 - 15 Suelo en profundidad (5 - 15 cm)

dagger microg kg

-1 ltLD Debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cd 002

microg kg-1

) a b c Letras diferentes indican diferencias significativas entre las medias despueacutes de la prueba de Tukey a Plt005

significativo a P lt 0001 ns no significativo

61

En Rayo Rojo el As total tambieacuten fue superior en ZM que en ZC Comparando la

misma zona (ZC oacute ZM) entre las dos cooperativas mineras de estudio se observa que las

concentraciones totales de Hg Cu y Pb en ZC no presentaron diferencias significativas

mientras que el As en la ZM es significativamente mayor (P lt005) en Virgen del Rosario

En cuanto a los metales biodisponibles (Tabla 314) en general se obtuvieron

mayores concentraciones en los suelos subsuperficiales especialmente para Hg As y Cd

en Virgen del Rosario Los contenidos de Hg biodisponible en la ZM de Rayo Rojo fueron

5 veces superiores a los de la ZC (P lt005) Ademaacutes el Pb biodisponible fue

significativamente mayor en Virgen del Rosario que en Rayo Rojo para ambas zonas (P

lt005)

Tabla 315

Coeficientes de correlacioacuten (r) para las relaciones entre las diferentes propiedades del suelo (n = 36)

Coop Min Propiedad del

sueloa

pH KCl EC COT NT CN CIC Arcilla Limo Arena

Virgen

del

Rosario

pH H2O 08 009ns 026ns 032ns 024ns 019ns 01ns 003ns -007ns

pH KCl 036 062 07 037 051 041 -009ns -008ns

CE 071 07 052 065 067 -054 031ns

COT 093 062 084 086 -046 013ns

N 043 081 081 -044 014ns

CN 041 058 -012ns -012ns

CIC 074 -059 034

Arcilla -045 006ns

Limo -092

Rayo

Rojo

pH H2O 064 -011ns -046 -015ns -046 -047 -049 036 -013ns

pH KCl -012ns 003ns 005ns 001ns -008ns -008ns 012ns -009ns

EC 045 04 013ns 048 03ns -028ns 014ns

OC 064 068 092 073 -064 03ns

N -01ns 071 037 -064 05

CN 048 063 -022ns -011ns

CEC 069 -076 046

Arcilla -046 -005ns

Limo -086

aCE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacute nico y nitroacutegeno Kjeldahl

CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

ns indica correlacioacuten no significativa y indica significancia a P lt05 001 y 0001 respectivamente

En ambos distritos mineros en teacuterminos de profundidad los metales solubles en

agua no fueron significativamente diferentes (Pgt 005) a excepcioacuten del As cuyos valores

fueron maacutes altos en superficie que en profundidad

El anaacutelisis de correlacioacuten mostroacute que los metales totales extraiacutebles y solubles son

altamente independientes sin correlaciones significativas entre ellos en la mayoriacutea de los

casos Los metales tampoco mostraron correlaciones significativas con las propiedades

fiacutesicas y quiacutemicas del suelo Las uacutenicas correlaciones significativas detectadas fueron en

Virgen del Rosario entre Cd total y As total (r = -072 Plt001) Cd total y Cu total (r = -

074 Plt001) As total y Cu total (r = 077 Plt001) y As total y extraiacuteble (r = 064

62

Plt001) En Rayo Rojo hubo correlaciones negativas significativas entre Cu total y Zn

total (r = -085 Plt0001) Cu total y Pb total (r = -075 Plt001) Zn total y Pb total (r = -

073 Plt001) y As total extraiacuteble y soluble (r =070 Plt001)

3323 ANOVA de tres factores

Los resultados del anaacutelisis ANOVA de tres factores (Tabla 316) mostraron que la

mayoriacutea de las propiedades fueron significativamente diferentes en funcioacuten a la

cooperativa minera y a la proximidad La profundidad como patroacuten general fue el factor

que tuvo el menor efecto para la mayoriacutea de las propiedades Por el contrario la

cooperativa minera fue el factor que tuvo el mayor efecto en pHH2O pHKCl CE arcilla y

arena mientras que para el COT N y la CIC fue la proximidad a los lugares de las

operaciones mineras

En cuanto al contenido total de metales pesados la cooperativa minera fue el

factor que tuvo el mayor efecto en As Cu Zn y Pb Mientras que Cd y Hg no fueron

afectados significativamente por la cooperativa ni por la proximidad aunque el Hg fue

influenciado por la profundidad En relacioacuten al contenido de metales biodisponibles la

proximidad fue el factor con mayor efecto significativo en Zn y Hg mientras que para el

Cu y Cd fueron el distrito minero y la profundidad En liacuteneas generales los metales

solubles no se vieron afectados significativamente por ninguacuten factor excepto en el caso

de As que fue afectada por la cooperativa profundidad y proximidad

Evaluando las interacciones entre los diversos factores se observoacute que la

cooperativa minera soacutelo influyoacute el efecto de proximidad para pHH2O pHKCl CN y la CIC

(CM x P P lt005) Esta interaccioacuten (CM x P) tambieacuten fue significativa para los metales

totales y biodisponibles a excepcioacuten de Hg Por el contrario la profundidad no tuvo

efectos significativamente diferentes en las propiedades del suelo y en las cooperativas

mineras (CM x D Pgt 005) a excepcioacuten de pHKCl el contenido total de Cu y Hg y los

contenidos biodisponibles de Zn Hg y As (CM x D P lt005) La proximidad a las

operaciones mineras soacutelo influyoacute el efecto de la profundidad en N CN y en la

concentracioacuten total de Zn y Pb asiacute como en la biodisponible de Zn y Cd (P x P P lt005)

Las interacciones entre los factores para los contenidos de metales solubles no fueron

significativas a excepcioacuten de P x D (proximidad x profundidad) para el As (P lt005)

63

Tabla 316

F values de ANOVA de tres factores para todas las propiedades del suelo en todas las muestras

(n=72)

Propiedad del

suelo a

Cooperativa

Minera (CM) b

Proximidad

(P) b

Profundidad

(D) b

CM x P

b CM x D

b P x D

b

pH H2O 113 01 ns 60 98 18 ns 06 ns

pH KCl 216 123 167 148 66 00 ns

CE 72 42 00 ns 34 ns 01 ns 02 ns

COT 22 ns 1431 191 10 ns 04 ns 15 ns

N 03 ns 957 315 00 ns 03 ns 151

CN 14 ns 184 01 ns 64 001 ns 82

CIC 137 2621 256 143 19 ns 23 ns

Arcilla 1052 61 01 ns 34 ns 29 ns 00 ns

Limo 07 ns 761 01 ns 38 ns 00 ns 03 ns

Arena 243 190 01 ns 09 ns 07 ns 02 ns

Metales Totales

Cu 1767 78 05 ns 704 60 00 ns

Zn 897 582 72 178 35 ns 63

Cd 06 ns 13 ns 17 ns 25 ns 15 ns 16 ns

Pb 1060 12 ns 003 ns 182 27 ns 46

Hg 07 ns 00 ns 84 00 ns 112 00 ns

As 2214 636 19 ns 328 00 ns 1 ns

Metales Biodisponibles

Cu 566 179 112 136 06 ns 12 ns

Zn 265 1095 675 150 91 241

Cd 120 272 298 141 25 ns 120

Pb 790 38 ns 09 ns 357 00 ns 01 ns

Hg 07 ns 568 383 00 ns 62 00 ns

As 332 228 66 18 7 00 ns

Metales Solubles

Cu 00 ns 18 ns 18 ns 35 ns 22 ns 26 ns

Zn 218 13 ns 27 ns 11 ns 04 ns 15 ns

Cd 32 ns 42 25 ns 39 ns 24 ns 26 ns

Pb 231 39 ns 17 ns 34 ns 29 ns 06 ns

Hg 1 ns 06 ns 281 00 ns 00 ns 01 ns

As 251 960 222 11 ns 11 ns 82

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total N Nitroacutegeno Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitroacutegeno Kjeldahl CIC

Capacidad de Intercambio Catioacutenico

ns indica correlacioacuten no significativa y indica significancia a P lt05 001 y 0001 respectivamente

64

3324 Anaacutelisis multivariante

Con el Anaacutelisis de Componentes Principales (ACP) realizado con las propiedades

fiacutesicas y quiacutemicas del suelo asiacute como con los metales (total biodisponible y soluble) el

53 de la variacioacuten total se explica por los tres primeros componentes principales (Fig

33) El primer componente (CP) explicoacute el 23 de la variacioacuten el segundo componente

explica el 16 mientras que el tercer componente explica el 14 de la variacioacuten

Fig 3 12 Anaacutelisis Multivariante

El primer componente principal fue determinado por CIC COT NT y Zn y Cd

biodisponibles El segundo componente principal se correlacionoacute con el limo CE arcilla

Zn total pHH2O pHKCl y Cu Hg y As biodisponibles El tercer componente se asocioacute con

Cu As y Pb totales Pb biodisponible y Hg soluble

En la Figura 33 (a) se puede observar que el primer componente separoacute

completamente la ZM de la ZC en ambas cooperativas mineras mientras que el segundo

componente separoacute la ZC de Virgen del Rosario de la ZC de Rayo Rojo El tercer

a)

b)

65

componente fue el responsable de la diferenciacioacuten entre ZM de Virgen del Rosario y la

ZC de Rayo Rojo (Figura 33b) Por lo tanto el contenido de materia orgaacutenica Zn y Cd

biodisponibles fueron los responsables de la diferenciacioacuten entre las proximidades a las

operaciones mineras La separacioacuten de ZM entre los distritos mineros se asocioacute con

varios metales totales asiacute como mercurio soluble en agua Aunque hemos conseguido

una diferenciacioacuten entre las zonas y distritos mineros no se observoacute separacioacuten de

profundidad en el anaacutelisis de componentes principales llevado a cabo

34 DISCUSIOacuteN

341 Caracterizacioacuten geoquiacutemica de los suelos

Se han determinado altos contenidos de COT y NT aunque la relacioacuten CN

mostroacute un equilibrio entre la mineralizacioacuten y la humificacioacuten (Calvo et al 1992

Cobertera 1993) Los altos valores de la CIC en ZM en ambas cooperativas mineras se

encuentran relacionados con el alto contenido en CO y arcillas cuya composicioacuten podriacutea

ser principalmente vermiculitas (Honorato 2000) Otros investigadores como Oorts et al

(2003) tambieacuten observaron altos valores de CIC en los suelos ricos en materia orgaacutenica

Los valores de la CIC en ZM sugieren un exceso de absorcioacuten que podriacutea causar una

saturacioacuten del complejo de cambio mientras que estos valores en la ZC fueron normales

(Cobertera 1993)

342 Fuentes de metales y la contaminacioacuten asociada

No se conoce que se hayan desarrollado estudios suficientes acerca de la

contaminacioacuten de suelos por metales pesados en las zonas de estudio pese a haber

evidencia de los impactos ambientales econoacutemicos y sociales que provoca en la regioacuten

Se han utilizado los de Canadaacute (CCME 2005) y Paiacuteses Bajos (NMHPPE 1994) Los

resultados de Cd Cu Pb y Zn en ambas zonas (ZM y ZC) sugieren que estos metales

totales se derivan del material de origen endoacutegeno ya que no se observa ninguacuten efecto

de la proximidad a los sitios de las operaciones mineras De hecho estos metales se

encuentran por debajo de los niveles de referencia de Canadaacute y Paiacuteses Bajos Los

valores reportados en este estudio son similares a los expuestos previamente por Miller

et al (2004) en suelos de campos agriacutecolas cercanos a la zona minera de Potosiacute pero

inferiores a los reportados en sedimentos de canales en la misma zona (Miller et al 2007)

y tambieacuten inferiores a los encontrados por Lecce et al (2011) en una zona minera de oro

en Carolina del Norte

En las dos cooperativas mineras de estudio la cercaniacutea a las zonas de

procesamiento de minerales no causoacute variaciones significativas en los contenidos de

mercurio sin embargo las concentraciones de Hg superaron ampliamente las

concentraciones habituales de Hg en los suelos (001-003 mg kg-1

Senesil et al 1999)

los depoacutesitos no contaminados en Bolivia (0030 mg kg-1

Miller et al 2004) las

66

concentraciones tiacutepicas en las rocas (040 mg kg-1

Miller et al 2004) y el nivel de

referencia de Paiacuteses Bajos (030 mg Hg kg-1

) El Hg estaacute geoloacutegicamente asociado a los

minerales de sulfuro que albergan la mineralizacioacuten de oro (Au) (Lentz 2005) y tambieacuten

se introduce en su forma metaacutelica por las actividades de mineriacutea artesanal de oro

(Mulholland et al 2012) Los contenidos totales de Hg similares en ZM y ZC pueden

apoyar la premisa de que parte del Hg procede de la reemisioacuten de mercurio elemental de

vertidos antropogeacutenicos pasados que elevaron los niveles de Hg incluso en zonas

alejadas (Fitzgerald et al 1991 Nriagu 1994)

Sin embargo el elevado contenido de este metal en suelos superficiales de Virgen

del Rosario indica una posible deposicioacuten de vapor de Hg en la zona cercana a los

lugares de quema de la amalgama De hecho algunas investigaciones han concluido que

la afectacioacuten por Hg puede extenderse hasta unos 50 km de la zona de emisioacuten (Maurice-

Bourgoin 2001) En Brasil se ha observado Hg (4 mg Hg kg-1

) en los suelos cercanos a

las tiendas de compra de oro (Rodrigues et al 1997) Asimismo la harina de Hg

liberada por varios molinos puede contribuir al alto nivel de Hg en los suelos (Wotruba et

al 1998) Fernaacutendez - Martiacutenez et al (2005) tambieacuten informaron que la concentracioacuten de

Hg en los suelos aumentaba directamente con la proximidad a la chimenea del horno

utilizada para la evacuacioacuten de vapores durante el tratamiento del mineral

Los contenidos de As en las zonas proacuteximas a los ingenios de procesamiento del

mineral o concentracioacuten del oro fueron mayores que en las zonas alejadas superando

en Virgen del Rosario incluso los niveles de fondo en la Regioacuten Andina de Bolivia (13 mg

kg-1

Miller et al 2004) los niveles de fondo en los suelos agriacutecolas sobre minas en

Corea (14 mg kg-1

Kwon et al 2012) e incluso superando los niveles de referencia (19 y

29 mg As kg-1

NMHPPE 1994 y CCME 2005 respectivamente) El incremento

significativo de As en estas zonas en ambos distritos mineros sugiere una relacioacuten entre

la concentracioacuten de As y la proximidad a los residuos mineros ubicados en los

alrededores de los ingenios mineros Las elevadas concentraciones de As en los residuos

mineros estaacuten asociadas a la mineralogiacutea inherente de las menas que contienen

arsenopirita (FeAsS) (Lacerda y Salomons 1998) un mineral generalmente asociado

importante presencia de oro que incluso sirve como indicador de los filones auriacuteferos La

escorrentiacutea el viento y el traacutensito de personas podriacutean transportar partiacuteculas ricas en As

De hecho Tapia et al (2012) tambieacuten observaron en el distrito minero de Oruro (Bolivia)

que los fondos de As estaacuten significativamente aumentados en comparacioacuten con las

concentraciones de la corteza continental superior y las de los sitios industriales lo que

sugiere que los suelos superficiales estaacuten probablemente influenciados por las

actividades mineras e impactados por las partiacuteculas transportadas por el aire

67

343 Presencia y comportamiento de metales en los suelos

Considerando los resultados del PCA la presencia de CIC COT y arcilla en el

primer componente (PC1) se fundamenta en que la CIC suele estar fuertemente

relacionada con la materia orgaacutenica y el contenido en arcilla con cargas variables

capaces de adsorber cationes (Oorts et al 2003) Ademaacutes el Zn y el Cd biodisponibles

tambieacuten estaacuten asociados a este componente lo que indica que un aumento del

porcentaje de materia orgaacutenica o de arcilla podriacutea potenciar una mayor concentracioacuten de

Cd y Zn biodisponibles (Rauret 1998) aumentando la movilidad de estos metales Al

respecto Kierczak et al (2008) demostraron que la acumulacioacuten y el recambio de

materia orgaacutenica rigen el destino del Cu y el Zn

Asimismo el Cd el Zn y el Hg biodisponibles presentaron valores mas altos en los

suelos superficiales que en los suelos subsuperficiales Esto puede deberse

probablemente a los aacutecidos orgaacutenicos exudados por las raiacuteces de las plantas (en la zona

de estudio las raiacuteces de las plantas soacutelo alcanzan 5 cm de profundidad del suelo) que

pueden aumentar la solubilidad y biodisponibilidad de los metales pesados en los suelos

superficiales (Krishnamurti et al 1997) La materia orgaacutenica puede interactuar con el Hg

de diferentes maneras afectando a su transformacioacuten y disponibilidad (Ravichandran

2004) De hecho en los suelos ricos en materia orgaacutenica la transformacioacuten del Hg se

produce con frecuencia en el horizonte superior donde se re-moviliza y volatiliza

continuamente como mercurio orgaacutenico y metaacutelico (Do Valle et al 2006)

Las concentraciones biodisponibles de Cu Pb y As fueron similares en ambas

profundidades de las dos cooperativas mineras Aunque la disponibilidad de los metales

depende de muchos factores relacionados con las propiedades del suelo en este caso su

disponibilidad puede estar controlada por el pH la materia orgaacutenica y el contenido de

arcilla (Krishnamurti et al 1997 Silveira et al 2003) ya que no se encontraron

diferencias en estas propiedades en ambas profundidades (suelo superficial y

subsuperficial) Ademaacutes el As el Cu y el Hg biodisponibles estaacuten correlacionados con el

pH en PC2 lo que sugiere que el comportamiento de estos metales se ve afectado por la

acidez del suelo Tambieacuten el As biodisponible sigue el mismo patroacuten que el As total

(inferido por el anaacutelisis de correlacioacuten) mostrando valores maacutes altos en ZM donde se

encuentra la presencia de residuos Se conoce que la disponibilidad y la movilidad del As

dependen en gran medida de la forma mineralroca madre (Al-Abed et al 2008) Los

contenidos totales de Pb As y Cu y la fraccioacuten de Pb biodisponible se asociaron en la

PC3 indicando un comportamiento comuacuten de estos metales en la zona (Manta et al

2002) por lo que se puede inferir que el Pb biodisponible es dependiente de su

concentracioacuten total

Los metales solubles no estaacuten correlacionados con ninguna de las propiedades

estudiadas lo que indica que su comportamiento se ve afectado por una variedad de

propiedades y condiciones fisicoquiacutemicas del suelo aunque se conoce que el pH es el

68

principal factor que gobierna las concentraciones de metales solubles (Brallier et al

1996 Ross 1994) no se encontroacute ninguna correlacioacuten con los metales estudiados

En comparacioacuten con el contenido total de metales en todos los suelos estudiados

las fracciones biodisponibles soacutelo representaban el 5 para el As y Hg y el 16 para el

Cu el Zn el Cd y el Pb mientras que las fracciones solubles fueron inferiores al 1 de

la concentracioacuten total para todos los metales

Aunque no se observa contaminacioacuten por otros metales excepto por el As y el

Hg el anaacutelisis de factores (Fig 312) mostroacute que hay un efecto directo del procesamiento

del mineral en ambas cooperativas mineras causando el cambio de las propiedades del

suelo ya que la proximidad a las operaciones mineras (ingenios mineros) explica casi el

30 de la varianza de los datos El mayor contenido de materia orgaacutenica proporciona una

mayor calidad en los suelos de las zonas alejadas (ZC) de los ingenios mineros Esto se

debe probablemente a la contribucioacuten de la vegetacioacuten ya que la cobertura vegetal es

mayor en ZC La disminucioacuten de la cobertura vegetal (en aproximadamente 15) y los

menores valores de COT y NT en las zonas cercanas a los ingenios mineros (ZM)

podriacutean estar causados por los impactos directos de las actividades mineras con traacutensito

de personas y materiales de trabajo que pueden comprometer el normal desarrollo de la

vegetacioacuten afectando a la estabilidad del suelo lo que puede favorecer los procesos de

erosioacuten del mismo Asimismo las diferencias entre ambas cooperativas mineras con las

mayores concentraciones de metales en Virgen del Rosario podriacutean deberse entre otros

al contenido (alto) de oro en el mineral al tiempo de operacioacuten de las actividades de

concentracioacuten junto con los diferentes procedimientos de concentracioacuten de oro

Dado que la extraccioacuten de oro (por su precio en el mercado) es una actividad muy

importante en Bolivia y particularmente en el ANMIN - Apolobamba y que el uso de Hg

es una caracteriacutestica principal en la concentracioacuten del mismo su prohibicioacuten no es viable

dado el contexto socioeconoacutemico y cultural de la zona (Muntildeoz et al 2012) a esto se

suma la carencia de alternativas teacutecnicas y tecnoloacutegicas probadas y adecuadas al

contexto En este sentido es necesario promover la investigacioacuten acerca de tecnologiacuteas

maacutes limpias y que mejoren el rendimiento de concentracioacuten de oro aplicar buenas

praacutecticas ambientales (pej una gestioacuten adecuada de los residuos y la mejora del sistema

de su almacenamiento) ademaacutes de capacitar y concienciar a la poblacioacuten local sobre los

riesgos del Hg As y los metales pesados en el medio ambiente y en la salud puacuteblica

69

IV ESPECIACIOacuteN DE ARSEacuteNICO

EN SUELO Y EN RIZOSFERA

41 INTRODUCCIOacuteN

La mineriacutea de oro artesanal yo a pequentildea escala genera puntos criacuteticos de

contaminacioacuten del suelo por mercurio (Hg) y arseacutenico (As) (Teraacuten-Mita et al 2013 Faz et

al 2014) Los niveles elevados de Hg en los suelos cerca de las zonas de concentracioacuten

del oro (Au) estaacuten asociados con la amalgama utilizada para concentrar el oro mientras

que los minerales de arsenopirita (FeAsS) que comuacutenmente ocurren con los depoacutesitos de

mineral de oro son fuentes potenciales de As en el suelo La contaminacioacuten por As en

Bolivia se observa comuacutenmente en el cinturoacuten As-Ag-Pb-Zn-Au en los Andes

occidentales donde se concentran las actividades mineras Los suelos de las zonas

circundantes o cercanas a las cooperativas en el oeste de Bolivia contienen hasta 45 mg

de As kg-1

(Faz et al 2014) a menudo superando el nivel de las normas ambientales del

suelo (12 - 19 mg kg-1

) como las de las regulaciones de los Paiacuteses Bajos y Canadaacute

(NMHPPE 1994 CCME 1999) Las erosiones hiacutedricas y eoacutelicas de los residuos mineros

ricos en arsenopirita contaminan con As los suelos cercanos a la MAPE en el oeste de

Bolivia (Faz et al 2014)

Los niveles elevados de As en el suelo no solo suponen riesgos para el medio

ambiente sino que el As inorgaacutenico es toacutexico y puede causar caacutencer en la piel los

pulmones las viacuteas urinarias enfermedades cardiovasculares neurotoxicidad y diabetes

(Choong et al 2007 Guan et al 2012 OMS 2014) El As reacciona faacutecilmente con

compuestos de azufre (S) y foacutesforo (P) e interfiere en la replicacioacuten del ADN y otros

procesos bioloacutegicos (Wilson et al 2010 OMS 2014)

La toxicidad del As depende de la especiacioacuten y sigue el orden arsenito As(III) gt

arseniato As(V) gt especies organocomplejas (por ejemplo metil-As) (Fitz y Wenzel 2002

Wilson et al 2010) lo cual es debido a la alta disponibilidad del As(III) para la captacioacuten

por parte de los organismos y las reacciones con los compuestos bioloacutegicos que

contienen S (Giacomino et al 2010) Los riesgos para la salud del As(V) estaacuten asociados

a su similitud quiacutemica con el fosfato donde la sustitucioacuten estructural en compuestos

bioloacutegicos clave puede inhibir la eficiencia enzimaacutetica (Giacomino et al 2010) Los

efectos agudos de la ingestioacuten de As incluyen ardor y sequedad de boca y garganta

disfasia voacutemitos diarrea y hematuria (Choong et al 2007)

70

La especiacioacuten del As en los suelos depende de factores ambientales como el pH

el potencial de oxidacioacuten y la disponibilidad de donantesaceptores de electrones En un

entorno reductor (00-08 V pE) y en un rango de pH comuacutenmente encontrado en la

naturaleza (pH 2-10) el As(III) puede ser la especie dominante mientras que el As(V) es

maacutes probable que se encuentre en condiciones aeroacutebicas (McBride 1994 Wilson et al

2010) Los oacutexidos de manganeso (Mn) y hierro (Fe) en los suelos pueden reducirse a

Mn(II) y Fe(II) respectivamente cuando el As(III) se oxida a As(V) en suelos donde el

suministro de oxiacutegeno es bajo (McBride 1994) La oxidacioacuten de la materia orgaacutenica del

suelo puede influir en la transformacioacuten de As(V) en As(III) Dobra y Zagury (2006)

observaron la formacioacuten de As(III) a partir de suelos contaminados con arseniato de

cobre despueacutes de 40 diacuteas de incubacioacuten con una mezcla de musgo de turba y estieacutercol

de aves Tambieacuten los hongos micorriacutecicos arbusculares afectan a la especiacioacuten del As

en los suelos los datos de l-XANES de Gonzaacutelez-Chaacutevez (2014) mostraron que se

produjo una reduccioacuten gradual del As(V) en las hifas de Glomus intraradices tras la

exposicioacuten al As siendo la especie dominante el As(III) complejado con un compuesto

reducido de carbonato de hierro(II)

Los factores ambientales (pe pH Eh contenidos de Fe y Mn) difieren

significativamente entre el suelo y la rizosfera En las zonas mineras del sureste de

Espantildea los suelos de la rizosfera de Zygophyllum fabago L tienen un pH (79) un

carbono total (57 mg C kg-1

) y un contenido en nitroacutegeno (85 mgN kg-1

) todos maacutes altos

que el suelo no rizosfeacuterico (pH 53 21 mg C kg-1

y 31 mg N kg-1

) (Kabas et al 2014)

Ademaacutes los suelos de la rizosfera de Hyparrhenia hirta L que crecen en suelos

contaminados por metales tienen una menor concentracioacuten de Zn extraiacuteble con DTPA

(aacutecido dietileno triamina penta aceacutetico) que el suelo no rizosfeacuterico con 170 y 370 mg kg-1

respectivamente (Conesa et al 2007)

Fitz y Wenzel (2002) afirmaron que praacutecticamente no hay informacioacuten disponible

que aborde directamente el impacto del As en la rizosfera lo que permitiriacutea entender los

procesos en los suelos rizosfeacutericos para un mejor desarrollo de las estrategias de

fitorremediacioacuten en suelos contaminados con As El objetivo de este capiacutetulo es aportar

informacioacuten sobre la especiacioacuten del As en la rizosfera del suelo Especiacuteficamente se

determinaroacuten (i) las concentraciones de As y (ii) la especiacioacuten de este en los suelos

rizosfeacutericos y no rizosfeacutericos en las zonas de estudio lo que permitiraacute evaluar los riesgos

ambientales asociados a las altas concentraciones de As de estos lugares Tambieacuten se

determinaraacute la asociacioacuten espacial entre el As y el Fe en los suelos de la rizosfera asiacute

como la influencia de la saturacioacuten de agua y los tratamientos con ditionito de sodio para

dilucidar la posible transformacioacuten del As(V) en As(III) en el suelo

71

42 MATERIALES Y MEacuteTODOS

421 Zonas de estudio

Las zonas de estudio fueron las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo

Rojo Por citar los paraacutemetros baacutesicos (estudiados en el capiacutetulo III) se tiene que el pH

del suelo oscila entre 45 y 50 mientras que el contenido de carbono orgaacutenico total (CO)

en promedio en el suelo superficial variacutea de 55 a 123 g kg-1

en Virgen del Rosario y de

52 a 107 g kg-1

en Rayo Rojo donde los mayores contenidos de CO se encontraron

alejados de las zonas de actividades mineras

422 Disentildeo de muestreo y toma de muestras de suelo y rizosfera

Se tomaron 24 muestras compuestas de suelo en las zonas de estudio Virgen del

Rosario y Rayo Rojo estas muestras se tomaron de tres y cinco sitios seleccionados

para las aacutereas Virgen del Rosario (n = 9) y Rayo Rojo (n = 15) respectivamente donde

se llevaron a cabo las operaciones mineras Ademaacutes se muestrearon 6 muestras de

suelo control en tres lugares situados a unos 1500 m de las operaciones mineras Cada

muestra de suelo se clasificoacute como suelo no afectado (control) o suelo afectado por las

operaciones mineras (aacuterea cercana a las actividades mineras o zonas mineras) Cada

muestra de suelo estaba compuesta (100 g) por 5 submuestras Se utilizoacute una paleta no

metaacutelica para recoger las muestras de suelo posteriormente las muestras se secaron a

temperatura ambiente y se utilizaron bolsas de polietileno como almacenamiento antes

de los anaacutelisis de laboratorio

Se estudiaron 12 suelos de la rizosfera de las cuatro especies vegetales

dominantes en las aacutereas de estudio Alchemilla pinnata L Achiane acicularis Agrosties

sp y Deyeuxia sp Estas especies vegetales tienen una especial adaptacioacuten al clima

andino y constituyen la principal vegetacioacuten de pastoreo para el ganado y los cameacutelidos

por lo que son importantes vectores en la transferencia de As (y otros contaminantes

metaacutelicos) desde los suelos a la cadena alimentaria (Teraacuten-Mita et al 2013) A pinnata y

A acicularis se encontraron en las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo

mientras que Agrosties sp solo fue encontrada en Virgen del Rosario y Deyeuxia sp se

muestreoacute soacutelo en Rayo Rojo Se recogieron aproximadamente 5 g de muestras de suelos

a menos de 3 mm de las raiacuteces lo que constituyoacute cada muestra de rizosfera A

continuacioacuten se secaron a temperatura ambiente y se almacenaron en bolsas de

polietileno a la espera de los anaacutelisis de laboratorio (Faz et al 2014)

423 Contenido total de As

Para determinar la concentracioacuten total de As en los suelos rizosfeacutericos y no

rizosfeacutericos se empleoacute el meacutetodo 3050B de la Agencia de Proteccioacuten Ambiental de los

Estados Unidos (US EPA 1999) Las medidas de control de calidad durante el anaacutelisis

incluyeron los siguientes estaacutendares de suelo BCR-CRM 62 SRM 2709 y CRM 027

(Comisioacuten de las Comunidades Europeas Instituto Nacional de Normas y Tecnologiacutea-

EEUU Corporacioacuten de Tecnologiacutea de Recursos-EEUU)

72

424 Especiacioacuten de As

Se utilizoacute la Espectroscopia de Absorcioacuten de Rayos X de Borde Cercano (XANES)

para determinar el estado de oxidacioacuten del As en el suelo Las muestras se molieron

hasta 50 microm utilizando un mortero para posteriormente ser montadas en cinta Kaptontrade y

orientadas a 45deg hacia la exposicioacuten a la radiacioacuten de rayos X en la liacutenea de haz

VESPERS en las instalaciones del sincrotroacuten Canadian Light Source (Saskatoon

Canadaacute) Los espectros de absorcioacuten de rayos X en el rango de 70 eV para incluir el

borde K del As (11867 eV) se registraron utilizando un detector Vortex de cuatro

elementos Se obtuvo al menos tres espectros de cada suelo y de los estaacutendares (AS2O3

para As(III) y HAsNa2O4 para As(V)) con una resolucioacuten de 05 eV con un tiempo de

recogida de 2 s por paso Se utilizoacute el programa Athena (Ravel 2013) para procesar los

datos XANES y comparar el estado de oxidacioacuten del As en las muestras de suelo y de la

rizosfera

425 Otros Anaacutelisis

Las muestras seleccionadas tambieacuten fueron sometidas a tratamientos de

saturacioacuten de agua y de sulfuro como simulaciones de ambientes reductores lo que

permitioacute evaluar la transformacioacuten de As(V) en As(III) El tratamiento de saturacioacuten de

agua se realizoacute sumergiendo el suelo en agua durante un mes a 30degC Por su parte se

utilizoacute ditionito de sodio para reducir el As(V) a As(III) siguiendo una versioacuten modificada

del meacutetodo del ditionito para estimar yo eliminar el Fe del suelo (Burt 1992) Para ello el

suelo se saturoacute con 003 M de Na2SO4 y de este modo inducir una condicioacuten reductora

que se mantuvo durante una semana en condiciones ambientales en el laboratorio La

mezcla (o lechada) de suelos tratados con agua o con ditionito se montoacute en cinta

Kaptontrade y se sometioacute a XANES en condiciones similares a las descritas anteriormente

Adicionalmente se utilizoacute un haz de rayos X de 4x5 microm basado en el sincrotroacuten

para mapear la asociacioacuten espacial del As con el Fe (y otros componentes del suelo) lo

que permitioacute dilucidar los posibles mecanismos de acumulacioacuten de As en suelos

seleccionados de la rizosfera El mapeo elemental se realizoacute en un aacuterea aleatoria de

500x500 microm en el suelo de la rizosfera montado en cinta Kaptontrade y expuesto al haz de

rayos X a 2 s por ubicacioacuten en una cuadriacutecula espacial de 20 microm de resolucioacuten

426 Anaacutelisis estadiacutesticos

Se utilizoacute la versioacuten 12 de Statistics (Statsoft Inc 2013) para comparar la

concentracioacuten total de As en los suelos brutos y de la rizosfera recogidos en las aacutereas de

control y de las zonas mineras mediante un anaacutelisis de varianza multifactorial Las medias

de los factores significativos (p lt 005) se compararon estadiacutesticamente mediante la

prueba de diferencia de miacutenimos cuadrados

73

43 RESULTADOS

431 Contenido total de As

Los suelos y la rizosfera en las zonas Control del aacuterea Virgen del Rosario (VR)

teniacutean aproximadamente el doble de la concentracioacuten de As observada en el aacuterea Rayo

Rojo (RR) (Tabla 41) Para el suelo no rizosfeacuterico el As en el aacuterea minera fue similar al

de la zona Control (13 mg kg-1

) en el aacuterea RR mientras que en Virgen del Rosario los

contenidos de As fueron significativamente mayores en la zona minera (50 + 55 mg kg-1

)

que en el Control (36 + 77 mg kg-1

) En ambas cooperativas mineras los suelos de la

rizosfera en la zona de la mina teniacutean mayores concentraciones de As que los suelos no

rizosfeacutericos aunque estas diferencias no fueron estadiacutesticamente significativas entre los

suelos no rizosfeacutericos (50 + 55 mg kg-1

) y la rizosfera (64 + 10 mg kg-1

) en Virgen del

Rosario

Tabla 4 1

Concentracioacuten total de As (mg kg-1) en suelos no rizosfeacutericos y rizosfeacutericos en las cooperativas

mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo media (desviacioacuten estaacutendar)

Arseacutenico Total (mg kg

-1)

Virgen del Rosario Rayo Rojo

Zona Minera Zona de Control Zona Minera Zona de Control

Suelo 50 (55) aba 36 (77) c 13 (12) d 13 (05) d

Rizosfera 64 (10) a 24 (21) cd 36 (52) bc 15 (13) d Canadian Soil Quality Guidelines (mg As kg

-1 suelos) agriculturandash12 residencialparquesndash 12 comercial ndash 12 y uso industrial ndash 12 CCME

(1999) aValores promedios (desviaciones estaacutendar) seguidas de letras diferentes son significativamente diferentes (p lt 005)

432 Especiacioacuten de As

El As en las muestras de suelo de la zona control y de la zona minera estaba

presente como especie As(V) independientemente de su contenido total La comparacioacuten

de los espectros XANES del borde K del As mostroacute claramente la congruencia sobre el

espectro de HAsNA2O4 indicando asiacute el dominio de las especies de As(V) (Fig 41) Las

fracciones de arcilla tanto de los suelos no rizosfeacutericos como de los rzosfeacutericos tambieacuten

conteniacutean uacutenicamente especies de As(V) La especiacioacuten del arseacutenico en todos los

suelos de la rizosfera tambieacuten mostroacute la uacutenica presencia de As(V) independientemente

de la especie vegetal tanto en las parcelas control como en las de la zona minera de

ambas aacutereas Virgen del Rosario y Rayo Rojo (Fig 42) Indicar que no se estimoacute la

relacioacuten As(III)As(V) (Ravel 2013) porque las parcelas espectrales indicaron

consistentemente el contenido de especies de As(V) en todas las muestras y no se

reportoacute As(III) (Figs 41 y 42) independientemente del contenido total de As

74

Fig 4 1 Especiacioacuten de As en las muestras de suelo no rizosfeacuterico y rizosfera

recogidas de las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo en ANMIN - Apolobamba

75

Fig 4 2 Especiacioacuten de As en suelo de rizosfera de vegetacioacuten comuacuten en las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo en ANMIN - Apolobamba

433 Transformacioacuten de As(V) a As(III)

No hubo ninguacuten resultado detectable por As-XANES de la reduccioacuten de As(V) a

As(III) tanto en los suelos no rizosfeacutericos como en los de la rizosfera una vez fueron

sometidos a tratamientos de saturacioacuten de agua y de ditionito soacutedico Los espectros As-

XANES de los suelos tratados convergieron sobre el espectro de As(V) indicando la

presencia de especies de As(V) en todas las muestras sometidas a condiciones

reductoras (Fig 43) Ademaacutes hubo una estrecha asociacioacuten espacial positiva

(correlacioacuten de Pearson = 065 p lt 005) entre la distribucioacuten de As y Fe en los suelos de

la rizosfera Las mayores concentraciones de As coincidieron con puntos de acumulacioacuten

de Fe (Fig 44) se pueden ver los casos de i) horizontal 15 y vertical 485 ii) horizontal

16 y vertical 455-46 iii) horizontal 14 y vertical 46-48

76

Fig 4 3 Especiacioacuten de As en muestras de suelo no rizosferico (bulk) y rizosfera sujetas a tratamientos de saturacioacuten de agua y ditionito para inducir la reduccioacuten de As-V a As-III

Fig 4 4 Asociacioacuten espacial de As y Fe en el suelo de

rizosfera de Agrosties sp recogida de la cooperativa minera Virgen del Rosario en ANMIN - Apolobamba

77

44 DISCUSIOacuteN

441 Enriquecimiento de As en los suelos

Los contenidos de As en los suelos no rizosfeacutericos de las zonas control y de las

zonas de estudio Virgen del Rosario y Rayo Rojo fueron superiores a los 12 mg kg-1

nivel maacuteximo permitido por las Directrices Canadienses de Calidad del Suelo (CCME

1999) Wilson et al (2010) informaron de que los niveles de fondo de As en los suelos

(incluidos los suelos urbanos) estaacuten entre 002 y 45 mg kg-1

Aunque las concentraciones

de As en las muestras analizadas son elevadas los valores siguen siendo mucho maacutes

bajos respecto a los obtenidos en minas abandonadas en Eslovaquia 812 mg kg-1

(Rapant et al 2006) y en los residuos de minas en Portugal 1400 mg kg-1

(Kumpiene et

al 2012) Los residuos mineros de las minas de oro abandonadas en Nueva Escocia

(Canadaacute) conteniacutean hasta 310000 mg kg-1

de As (Meunier et al 2010) Los resultados

obtenidos son consistentes con los encontrados por Faz et al (2014) quienes reportaron

concentraciones naturales elevadas de As en los suelos debidas a actividades

magmaacuteticas dentro del cinturoacuten de As-Ag-Pb-Zn-Cu-Au (Litter et al 2010) en los Andes

occidentales

Sin embargo las intensas actividades mineras en el aacuterea de estudio

especialmente en Virgen del Rosario aumentaron las concentraciones de As en las

zonas mineras en comparacioacuten con las zonas control (zonas alejadas) De manera

similar Faz et al (2014) reportaron mayores acumulaciones de As en las aacutereas afectadas

por las actividades mineras en comparacioacuten con el nivel de fondo de As El vertido de

residuos mineros en las zonas de explotacioacuten y tratamiento (Teraacuten-Mita et al 2013)

puede contribuir a la acumulacioacuten de As en los suelos Ademaacutes la erosioacuten por el agua y

el viento pueden ser los causantes del enriquecimiento de As en los suelos de las zonas

de estudio por la dispersioacuten de los residuos mineros ricos en minerales de arsenopirita

El contenido de As en los suelos de la rizosfera en ambos lugares de estudio

supera las Directrices Canadienses de Calidad del Suelo (CCME 1999) Las actividades

de concentracioacuten de oro parecen aumentar el As en los suelos de la rizosfera al menos

dos veces en comparacioacuten con las zonas control La acumulacioacuten de metales en los

suelos de la rizosfera ha sido reportada en aacutereas mineras (Conesa et al 2007) El

enriquecimiento de As (y otros metales) puede atribuirse al movimiento de nutrientes en

la solucioacuten del suelo hacia las raiacuteces de las plantas durante la absorcioacuten por parte de las

mismas (Marschner 2008) donde el As disuelto que estaacute presente en la solucioacuten del

suelo puede ser excluido por las raices y posteriormente depositado en el suelo de la

rizosfera Sin embargo el As y el P son trasnportados hacia el interior de la planta por el

mismo sistema de transporte (Marschner 2008) de modo que el As presente en la

solucioacuten del suelo puede acabar en ciertos oacuterganos de la biomasa vegetal

Las acumulaciones de As en el suelo pueden estar asociadas a la formacioacuten de

complejos oacutergano-As a la precipitacioacuten de minerales que contienen As y a la sorcioacuten en

minerales del suelo ricos en Fe y a otros oxihidroacutexidos Este uacuteltimo proceso estaacute

78

respaldado por los resultdos obtenidos en este estudio los cuales muestran la estrecha

asociacioacuten espacial entre el As y el Fe en la rizosfera del suelo (Fig 44) Acumulaciones

similares de As sobre oacutexidos de Fe fueron reportadas por Kumpiene et al (2012) para As

en suelos tratados con cenizas volantes de carboacuten y en un artiacuteculo de revisioacuten de Fitz y

Wenzel (2002) Tambieacuten los resultados de Fan et al (2014) indicaron que el As estaba

distribuido de forma heterogeacutenea en el suelo y se asociaba principalmente con el hierro

en los suelos de los arrozales para lo cual se hizo uso de la teacutecnica de fluorescencia de

rayos X basada en el sincrotroacuten (l-XRF) La afinidad del As con los oacutexidos de Fe es algo

esperable debido a su similitud estructural con el fosfato un anioacuten comuacuten en los suelos

que se quimisorbe preferentemente en las cargas dependientes del pH en los oacutexidos de

Fe (McBride 1994 Komaacuterek et al 2013) El arseniato H2AsO4 cargado negativamente

podriacutea interactuar con las superficies dependientes del pH cargadas positivamente

especialmente cuando el pKa de los oacutexidos de Fe es aproximadamente 45

442 Especiacioacuten de As

La especiacioacuten del As (y de otros metales sensibles al potencial redox) en los

suelos se evalua a menudo utilizando las relaciones Eh-pH (Wilson et al 2010) donde se

describe comuacutenmente que el As estaacute presente principalmente como As (V) en

condiciones aeroacutebicas (alto potencial redox) y como As(III) en suelos inundados (bajo

potencial redox) (Fitz y Wenzel 2002) La presencia de As(III) en condiciones bien

aireadas y As(V) en ambientes anoacutexicos puede estar relacionada con la estabilizacioacuten

cineacutetica en microambientes (Wilson et al 2010) La medicioacuten del potencial redox de

equilibrio (Eh) en los suelos es difiacutecil debido a tanto a la coexistencia de varios pares

redox y a su variabilidad espacial (McBride 1994) Las mediciones contrastantes entre el

pH en el suelo y la rizosfera (o el microambiente maacutes reactivo del suelo) han sido

reportadas en otros lugares (Fitz y Wenzel 2002 Glowa et al 2004 Tuason y Arocena

2009 Kabas et al 2014)

El As(V) es la uacutenica especie de As identificada en todas las muestras del presente

estudio (Figs 42 y 43) independientemente tanto de los contenidos de As como de la

vegetacioacuten Estos resultados son consistentes con el dominio teoacuterico de HAsO2-

4 y

H2AsO-4

en el rango de pH ambiental comuacutenmente observado entre 4 y 9 (Wilson et al

2010) Aunque no se midioacute el pH los resultados sugieren que el As(V) domina en el suelo

de la rizosfera debido al un pH maacutes bajo que el suelo no rizosfeacuterico (Fitz y Wenzel 2002)

El bajo pH facilita la protonacioacuten de las cargas superficiales de los oacutexidos de Fe

dependientes del pH proporcionando asiacute maacutes lugares de sorcioacuten y mayores

acumulaciones de especies anioacutenicas de As(V) en la rizosfera que en los suelos no

rizosfeacutericos Meunier et al (2010) no detectaron evidencia alguna de As(III) en 29

muestras recogidas en minas abandonadas en Nueva Escocia Canadaacute aunque el

contenido total de As alcanzoacute hasta 310000 mg kg-1

De igual modo la aplicacioacuten de As-

XANES soacutelo detecto la presencia de As(V) en residuos mineros y suelos tratados con

cenizas volantes de carboacuten (Kumpiene et al 2012) Del mismo modo en suelos

podzoacutelicos contaminados con arseniato de cobre cromado el As(V) es la uacutenica especie

79

de As detectable el cual estaba sorbido principalmente en los minerales de silicato

protoimogolita y aloacutefano (Hopp et al 2008) Las condiciones reductoras inducidas por la

saturacioacuten de agua y los tratamientos de ditionita no proporcionaron sentildeales detectables

de As(III) utilizando el meacutetodo As-XANES (Fig 44) Parece que el potencial redox no

produjo suficientemente la reduccioacuten de As(V) en As(III) Quizaacutes los periodos de tiempo

del tratamiento (un mes para la saturacioacuten de agua y una semana para el ditionito) no

fueron lo suficientemente largos como para alcanzar las condiciones de equilibrio

80

V ESTUDIO DEL RECURSO VEGETACIOacuteN Y

SU INTERRELACIOacuteN CON EL SUELO

51 INTRODUCCIOacuteN

La contaminacioacuten ambiental del mercurio (Hg) asociado a la mineriacutea de oro

artesanal yo a pequentildea escala ha sido evaluada en varias zonas de la regioacuten andina y la

cuenca del Amazonas (Artaxo et al 2000 Nriagu et al 1992 Van Straaten 2000) En el

norte de Brasil el mercurio mayoritariamente se encuentra en los suelos superficiales

originados por las deposiciones atmosfeacutericas procedentes del proceso de amalgamacioacuten

en la mineriacutea artesanal yo a pequentildea escala (Oliveira et al 2001) Se encontraron altas

concentraciones de mercurio superiores a 4000 microg Hg de Kg-1

en los suelos cercanos a

lugares de comercializacioacuten de oro generados por la praacutectica comuacuten de quema de la

amalgama para purificar Au (Whitehead et al 1990 Rodrigues y Maddock 1997) Se

estima que de 500 a 1000 g de mercurio se evaporan por kg de oro extraiacutedo para luego

condensarse y depositarse en las hojas de las plantas suelos y riacuteos cercanos a la zona

de quema (Wotruba et al 1998) especialmente en eacutepocas de lluvia (Rodrigues y

Maddock 1997)

La mayoriacutea de estos estudios se centraron en la acumulacioacuten de mercurio en los

sistemas acuaacuteticos Sin embargo los niveles elevados de mercurio en los sedimentos se

derivan de la erosioacuten de los suelos con elevado contenido en mercurio (Maurice-Bourgoin

et al 2000 Oliveira et al 2001 Roulet et al 1998) y desempentildean un papel significativo

en la salud de los ecosistemas ya que el Hg se bio-concentra en la cadena alimentaria

especialmente en los ecosistemas acuaacuteticos en comparacioacuten con las viacuteas terrestres

(Adriano 2001) Sin embargo las fuentes disponibles de alimentos en las zonas de alta

altitud (4000 - 5000 msnm) como es el caso de las zonas de los Andes son en su

mayoriacutea de los medios no acuaacuteticos Por ejemplo Weberbauer (1945) indicoacute que en las

aacutereas huacutemedas de Puna Alta la formacioacuten de pajonales es la maacutes extensa y estaacute

compuesta principalmente de pastos para ganados por lo tanto se crea una necesidad

de impedir la transferencia de Hg de los suelos hacia las plantas (y eventualmente a los

animales terrestres)

81

En zonas de gran altitud cualquier cultivo a gran escala no es factible debido a la

orografiacutea y las condiciones climaacuteticas extremas por lo que las fuentes de economiacutea y

alimentos son principalmente dependientes de los pastores locales La ganaderiacutea andina

pastoral estaacute compuesta de cameacutelidos sudamericanos domeacutesticos como la ldquollamardquo (Lama

glama) ldquoalpacardquo (Lama pacos) y ldquoovejasrdquo (Ovis aries) (Browman 1990 Tichit 1995 Tichit

y Genin 1997) Las carnes de estos animales son las principales fuentes de alimentos

para la poblacioacuten especialmente alrededor de las zonas mineras andinas Vicuntildeas

(Vicugna vicugna) y guanacos (Lama guanicoe) son las especies silvestres de cameacutelidos

que en la zona de la puna cohabitan con el resto especies ganaderas En el caso de las

ldquovicuntildeasrdquo la poblacioacuten se encuentra regulada en muchas aacutereas protegidas donde la caza

de esta especie protegida es ilegal La lana de estos animales es de gran valor en el

mercado (SERNAP 2006)

Por lo tanto las uacutenicas fuentes de alimento para el ganado y los cameacutelidos

silvestres en estas zonas de gran altitud son las praderas nativas entre ellas varios tipos

de plantas adaptadas a las extremas condiciones climaacuteticas de la zona Entre ellos se

encuentran los llamados pajonales ocupando extensas aacutereas compuestas por ldquopastos

altos y gruesosrdquo secundarios de los geacuteneros Stipa y Festuca Los pastos altos y gruesos

constituyen el principal componente de las dietas de llamas y ovejas (Van Soest 1982

San Martiacuten 1991) Alzeacuterreca y Lara (1988) indicaron que la Festuca (Orthopylla spp)

llamada Paja brava o ichu iru (en idioma Quechua) es la especie dominante en casi el

30 de la superficie de las tierras altas centrales de Bolivia Otras especies forrajeras

locales son Bromus spp Calamagrostis spp Muhlenbergia spp Nasella spp Poa spp

Alchemilla spp Hypochoeris spp Luzula spp y Nototriche spp (Becker et al 1989

Ruiz-Canales y Tapia-Nuacutentildeez 1987)

En este sentido el objetivo principal de este capiacutetulo es determinar el contenido

de mercurio en los suelos y las plantas nativas alrededor de las aacutereas de quema oacute

incineracioacuten de la amalgama (Hg-Au) de las cooperativas mineras Virgen del Rosario y

Rayo Rojo Asimismo se pretende adquirir conocimiento sobre las probabilidades de

transferencia de Hg de los suelos en las plantas y finalmente predecir la posible

acumulacioacuten de Hg en el ganado que se encuentra en las cercaniacuteas de las cooperativas

mineras auriacuteferas en la zona de puna del ANMIN-Apolobamba

Se comparoacute la absorcioacuten de Hg en tres familias de plantas dominantes (Poaceae

Asteraceae y Rosaceae) Se determinoacute la concentracioacuten de mercurio en los suelos y

arroyos cercanos mediante el tiempo de drenaje lo que permitioacute conocer como se

transporta el Hg en distintos ecosistemas de la zona de estudio que forman parte de la

cuenca amazoacutenica

82

52 MATERIALES Y MEacuteTODOS

521 Zonas de Estudio

Las aacutereas de estudio son las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo

Rojo dos cooperativas representativas de la mineriacutea primaria o filoniana donde se

realiza la extraccioacuten de oro a traveacutes de su amalgamacioacuten con mercurio

522 Disentildeo de muestreo y toma de muestras de suelo y las plantas

Los sitios o lugares de quema variacutean desde quemadores de circuito abierto en el

patio del interior de las casas de los mineros hasta lugares o aacutereas especiales

destinadas a ser utilizadas por el grupo de mineros (o cooperativa) En este estudio se

consideraron lugares de quema de la amalgama activos Con la ayuda de los mineros

locales se han identificado tres lugares de quema (VR-A VR-B y VR-C (Fig 51 A)) y 5

(RR-A RR-B RR-C RR-D (Fig 51 B) RR-E (Fig 51 C)) correspondientes a las

cooperativas mineras Virgen del Rosario (VR) y Rayo Rojo (RR) respectivamente El

aacuterea de las zonas de quema oscila entre 20 a 40 m2

Para evaluar las deposiciones atmosfeacutericas de Hg en el proceso de quema de la

amalgama se tomaron muestras compuestas de suelo superficial (0-1 cm) La presencia

de vegetacioacuten fue uno de los principales criterios para localizar los puntos de muestreo

Cada muestra fue de aproximadamente 100 g recogidas de al menos 5 puntos Tambieacuten

se tomaron 9 muestras de suelo superficial en zonas a una distancia aproximada de

1500 m de distancia de las zonas de quema que representaraacuten los suelos no afectados

por la evaporacioacuten de mercurio de la amalgama es decir muestras control Cada

muestra de suelo se recogioacute mediante una espaacutetula no metaacutelica y se almacenoacute en

botella de vidrio previamente limpiados con HNO3 al 10 y transportadas al laboratorio a

4 degC antes de la determinacioacuten del pH del suelo y el contenido de Hg

83

Fig 5 1 Localizacioacuten de lugares de muestreo (A) ndash Virgen del Rosario VR-C (B) ndash Rayo Rojo RR-D (C) Rayo Rojo RR-E (D) Virgen del Rosario VR-B (E) Virgen del Rosario VR-A (F) aacuterea de disposicioacuten de residuos en Rayo Rojo entre RR-A yRR-B

En cada punto de muestreo de suelos se recolectaron muestras de plantas de

todas las familias botaacutenicas observadas en las aacutereas de muestreo Las plantas fueron

cuidadosamente extraidas del suelo y posteriormente cada planta fue almacenada

individualmente en bolsas de polietileno Las muestras vegetales se clasificaroacuten

botaacutenicamente en las instalaciones del Instituto Universitario de Investigacioacuten de la

Biodiversidad Universidad de Alicante (Espantildea) siguiendo la nomenclatura propuesta

por Brako y Zarucchi (1993) Una porcioacuten de cada material vegetal se lavoacute varias veces

con agua destilada a presioacuten para eliminar los residuos no deseados e impurezas Todos

los materiales vegetales lavados se secaron a temperatura ambiente Seguidamente se

separaron las raiacuteces y hojas y posteriormente se almacenaron en bolsas de papel

previamente a su anaacutelisis de laboratorio

84

Tambieacuten se obtuvieron muestras de 18 residuos y 6 sedimentos en las aacutereas de

estudio Los residuos estaban compuestos por minerales obtenidos de la molienda y

amalgamacioacuten simultaacutenea en el mortero de piedra o ldquotolocardquo (ver Fig 51 C) o en los

molinos semimecanizados (ver Fig 51 D) Estos resiacuteduos se almacenaban en bolsas

(Fig 1B) o se eliminaban alrededor de las aacutereas de procesamiento del mieneral (Fig 51

A E F) Las muestras de sedimentos fueron recogidas de los arroyos de poca

profundidad en las zonas de estudio Estos afluentes eventualmente desembocan en la

cuenca del Amazonas

523 Medicioacuten de mercurio en plantas y suelos

Las muestras de residuos y sedimentos obtenidas del suelo se secaron a

temperatura ambiente y se tamizaron con un tamiz de 2 mm de diaacutemetro de luz El pH del

suelo en agua y KCl fue determinado en una relacioacuten 125 (suelo agua) de acuerdo con

el meacutetodo MAPA (1986) Una fraccioacuten de cada muestra fue molida para la determinacioacuten

del Hg total El Hg total en las muestras fue extraiacutedo por el meacutetodo de digestioacuten de la

Agencia de Proteccioacuten Ambiental de EEUU (EPA) 7473 y los extractos fueron medidos

en el Sistema de Inyeccioacuten en Flujo de Mercurio - 400 (espectroacutemetro de absorcioacuten

atoacutemica FIMS 400 - PerkinElmer) con un liacutemite de deteccioacuten de 5 ng L-1

Se usaron tres

materiales de referencia certificados BCR-CRM 62 (hojas de tierra de oliva 028 plusmn 002

mg Hg kg-1

) SRM 2709 (San Joaquiacuten del suelo agriacutecola 140 plusmn 008 mg Hg kg-1

) y CRM

027 (suelo Contaminado 380 plusmn 065 mg Hg kg-1

) (para verificar la eficacia del

procedimiento de digestioacuten de la muestra seguacuten la Comisioacuten de las Comunidades

Europeas Instituto Nacional de Estaacutendares y Tecnologiacutea de EEUU Corporacioacuten de

Recursos Tecnoloacutegicos de EEUU)

Fig 5 2 Muestras de plantas colectadas en Rayo Rojo A) Aciachne Acicularis B) Perezia Pungens C) Agrosties

La concentracioacuten total de Hg en los materiales vegetales se determinoacute en el

Centro de Investigacioacuten de Energiacutea Medioambiental y Tecnoloacutegica (CIEMAT) en Madrid

(Espantildea) con un avanzado sistema de analizador de mercurio (AMA-254 LECO) con un

liacutemite de deteccioacuten de 05 microg Hg kg-1

El meacutetodo AMA-254 se basa en secar inicialmente

la muestra a 125 ordmC y su posterior descomposicioacuten teacutermica a 550 ordmC para finalmente

capturar el vapor de mercurio generado en un amalgamador de oro Se utilizaron los

materiales de referencia certificados (CRM) - SRM 2709 BCR-62 y CRM 027 para

determinar la exactitud y la precisioacuten de las mediciones El anaacutelisis de cada muestra se

realizoacute por triplicado

A)

85

524 Relacioacuten entre la concentracioacuten

Se calculoacute el coeficiente de concentracioacuten (CC) siguiendo el meacutetodo de Siegel et

al (1987) el cual calcula el ratio entre la concentracioacuten de Hg en la hoja o la raiacutez dividido

entre la concentracioacuten de Hg del suelo Siegel et al (1987) describioacute la planta con CCgt10

y CClt10 como acumulador y deyector de Hg respectivamente

525 Anaacutelisis estadiacutestico

La distribucioacuten normal de las concentraciones de Hg en las muestras de suelos y

de plantas se determinoacute mediante la prueba de Kolmogorov-Smirnov El anaacutelisis de

varianza (comparaciones muacuteltiples y Post Hoc) se llevoacute a cabo para evaluar las

diferencias entre los puntos de muestreo en cada cooperativa minera Los anaacutelisis

estadiacutesticos se realizaron con SPSS para Windows versioacuten 170

53 RESULTADOS

531 Identificacioacuten Botaacutenico de muestras de plantas

Los 35 materiales vegetales (17 muestras de Virgen del Rosario y 18 muestras de

Rayo Rojo) recogidos en las aacutereas de estudio fueron agrupados en cuatro familias

botaacutenicas Rosaceae Poaceae Asteraceae y Apiaceae Se reconocieron 4 taxones 3 de

geacutenero y 1 de especie de la familia Poaceae 4 taxones 2 de geacutenero y 1 de especie de la

familia Rosaceae 1 de especie de la familia Apteraceae y 1 de especie de la familia

Apiaceae Para la comparacioacuten de la absorcioacuten de Hg se consideraron los 3 taxones

botaacutenicos maacutes abundantes Poaceae Asteraceae y Rosaceae En Virgen del Rosario se

identificaron 2 geacuteneros de gramiacuteneas 1 taxa de Asteraceae 1 especie de Rosaceae y 1

especies de Apiaceae mientras que en Rayo Rojo se identificoacute 1 geacutenero y 1 de especie

de Poaceae 2 taxones y 1 especie de Asteraceae y 1 de especie de Rosaceae sn (Tabla

51) Alchemilla pinnata Agrostis sp aff Achyrocline fueron las especies geacuteneros y

taxones comunes a las dos cooperativas mineras Calamagrostis sp se limitaba a

cooperativa Virgen del Rosario mientras que Aciachne acicularis Perezia multiflora y

Baccharis aff caespitosa se encontraron soacutelo en Rayo Rojo

86

Tabla 5 1

Media (desviacioacuten estaacutendar) del contenido de Hg en hojas y raiacuteces de las plantas colectadas de las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo

Coperativa Minera Taxa Genera Especie n

Hoja Hg (mg kg

-1)

Raiz Hg (mg kg

-1)

Virgen del Rosario Family Rosaceae Alchemilla pinnata Ruiz amp Pav 4 42 (09) 59 (47)

Family Poaceae

Agrostis sp 7 104 (57) 112 (101) Calamagrostis sp 3 55 (42) 66 (40)

Family Asteraceae

Aff Achyrocline (Less) DC 2 93 (49) 11 (08) Family Apiaceae Azorella biloba (Schltdl) Wedd 1 70 67

Rayo Rojo

Family Rosaceae

Alchemilla pinnata Ruiz amp Pav 2 30 (27) 33 (11) Family Poaceae Aciachne acicularis Laeliggaard 5 12 (05) 07 (06)

Agrostis sp 3 30 (38) 06 (03)

Family Asteraceae Aff Achyrocline (Less) DC 1 98 06 Perezia multiflora (Bonpl) Less 5 32 (22) 12 (09) Baccharis aff caespitosa (Bonpl) Less 2 21 (02) 03 (01)

mg kg-1

mg Hg kg-1

de material vegetal

532 pH y mercurio en los suelos residuos y los sedimentos

Los suelos en las aacutereas de estudio fueron muy aacutecidos con una media del pH que

varioacute entre 45 a 46 en la zona de Virgen del Rosario y de 46 a 50 en Rayo Rojo (Tabla

52) El pH del suelo en las parcelas control en Virgen del Rosario fue significativamente

maacutes alto que en las demaacutes muestras de suelo mientras que los valores de pH de los

suelos en los puntos control y la incineracioacuten fueron similares en Rayo Rojo

La concentracioacuten media de Hg total en los suelos varioacute desde 155 mg Hg kg-1

hasta 166 mg Hg kg-1

y 05 mg Hg kg-1

a 486 mg Hg kg-1

en Virgen del Rosario y Rayo

Rojo respectivamente (Tabla 52) En general el contenido de Hg en el suelo en Virgen

del Rosario fue superior a los valores en Rayo Rojo Sin embargo una muestra (RR-E)

en Rayo Rojo tuvo la concentracioacuten maacutes elevada de Hg en el suelo con 113 mg Hg kg-1

El contenido total de Hg en los suelos no afectados (o suelos control) de las aacutereas de

estudio fue de 08 mg Hg kg-1

para Virgen del Rosario y 06 mg Hg kg-1

para Rayo Rojo

Los contenidos de Hg en todos los puntos de muestreo de las dos cooperativas mineras

fueron superiores a las muestras control excepto para el RR-D de la cooperativa minera

Rayo Rojo (Tabla 52)

87

Tabla 5 2

Media (desviacioacuten estaacutendar) de los valores de pH y contenido de Hg en suelos resiacuteduos y sedimentos de las coperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo

a b Letras diferentes indican diferencias significativas entre las medias despueacutes de la prueba de Tukey a

Plt005

La media total de Hg de los residuos de Virgen del Rosario fue mayor (220 mg Hg

kg-1

) a la de Rayo Rojo (61 mg Hg kg-1

) (Tabla 52) Los sedimentos presentaron bajas

concentraciones de Hg 17 mg Hg kg-1

en Virgen del Rosario y 133 mg Hg kg-1

en Rayo

Rojo No hubo diferencias significativas en el pH de los sedimentos relacionados con las

dos cooperativas mineras (Tabla 52)

533 El mercurio en muestras de hojas y raiacuteces

En las tres familias de plantas recolectadas en las aacutereas de estudio la media de

Hg contenido en las muestras de hojas y raiacutez de Virgen del Rosario fueron superiores a

los del Rayo Rojo (Tabla 51) Los contenidos de mercurio en las hojas de las plantas de

Virgen del Rosario fueron 42 mg Hg kg-1

(Rosaceae) entre 55 y 104 mg Hg kg-1

(Poaceae) y 93 mg Hg kg-1

(Asteraceae) mientras que en Rayo Rojo las variaciones

fueron entre 12 y 3 mg Hg kg-1

(Poaceae) y 21 a 98 mg Hg kg-1

(Asteraceae) y 3

(Poaceae) mg Hg kg-1

Los contenidos de Hg en las muestras de raiacutez de la cooperativa

Virgen del Rosario tuvo una variacioacuten de 11 mg Hg kg-1

(Asteraceae) a 112 mg Hg kg-1

(Poaceae) mientras que en la cooperativa Rayo Rojo presentoacute una variacioacuten de 03 mg

Hg kg-1

(Poaceae) a 33 mg Hg kg-1

(Rosaceae)

El cociente de concentracioacuten (CC) entre las tres familias botaacutenicas siguen las

tendencias dominantes la hoja - Poaceaegt Asteraceaegt Rosaceae y la raiacutez - Poaceaegt

Rosaceaegt Asteraceae (Tabla 51) La mayoriacutea de las muestras de hojas y raiacutez

presentaron un CClt10 disminuyendo con el aumento de contenido de Hg en el suelo

(Fig 53) A pesar de las 3 familias dominantes se observaron valores de CCgt 10 para

Aacutereas de muestreo pH Hg (mg kg-1

)

Virgen del Rosario

VR-A (n = 3) 45 (02)a 155 (98)b

VR-B (n = 3) 46 (04)a 162 (70)b

VR-C (n = 3) 45 (01)a 166 (59)b

Control Soil (n = 9) 53 (04)b 08 (01)a

Residuos (n = 11) 29 (06) 220 (287)

Sedimentos (n = 2) 53 (06) 17 (05)

Rayo Rojo

RR-A (n = 3) 49 (03)a 115 (28)ab

RR-B (n = 3) 49 (01)a 62 (55)ab

RR-C (n = 3) 46 (02)a 24 (15)a

RR-D (n = 3) 50 (01)a 05 (02)a RR-E (n = 3) 48 (01)a 486 (559)b

Suelo control (n = 9) 48 (02)a 06 (03)a

Residuos (n = 7) 76 (02) 61 (31)

Sedimentos (n = 4) 60 (06) 133 (104)

88

algunas muestras de hojas y raiacutez observaacutendose los 2 valores maacutes altos de CC (30 y 35)

en las muestras de hojas de Asteraceae (Baccharis aff caespitosa) correspondientes de

la cooperativa minera Rayo Rojo En ninguna de las muestras de raiacuteces de la familia

Asteraceae se observaron CCgt10 (Fig 53) De igual modo no se observaron valores de

CCgt 10 en las plantas que creciacutean en suelos con concentraciones gt 20 mg Hg kg-1

Fig 5 3 Coeficiente de concentracioacuten (CR) en hojas y

raiacuteces de las familias botaacutenicas colectadas LS ndash Hoja HgSuelo Hg RS ndash Raiz HgSuelo Hg

54 DISCUSIOacuteN

541 Vegetacioacuten muestreada

Las muestras de plantas recogidas corresponden a plantas tiacutepicas del ecosistema

de puna zona con una altura entre los 4200 a 4800 msnm (Weberbauer 1945) y se

utilizan para una variedad de propoacutesitos siendo el principal el forrajero para cameacutelidos y

ovejas Calamagrostis spp Festuca spp Poa spp y Stipa spp (Becker et al 1989 Ruiz-

Canales y Tapia-Nuacutentildeez 1987) Por el tipo de forraje que suelen consumir las llamas

sugiere que eacutestas pueden ser clasificadas como consumidoras a granel de forrajes de las

regiones secas (Van Soest 1982) Las llamas son aparentemente capaces de prosperar

con este tipo de forraje gracias a las adaptaciones fisioloacutegicas que compensan las dietas

maacutes pobres de calidad (San Martiacuten 1991) Una de las especies altamente seleccionada por

las alpacas adultas durante la estacioacuten seca es Alchemilla pinnata (Bryant y Farfaacuten 1984)

Algunas plantas tales como Baccharis spp (Asteraceae) se utilizan como lentildea en las aacutereas

de estudio (Reynel 1988) Tambieacuten se identificaron plantas medicinales como Alchemilla

pinnata Otras plantas medicinales reportadas en las aacutereas de estudio por Muntildeoz (2015) y

el SERNAP (2016) incluyen las siguientes Senecio spinosus y Belloa sp (Asteraceae)

Paronychia andina subsp boliviana (Caryophyllaceae) y Azorella diapensioides (Apiaceae)

89

542 Mercurio en suelos

El contenido medio de mercurio en los suelos de las tres zonas de quema de la

amalgama en Virgen del Rosario superoacute los niveles de referencia admisibles en los

siguientes paiacuteses o regiones los Paiacuteses Bajos - 03 mg Hg kg-1

Andaluciacutea (Espantildea)

Francia y Reino Unido ndash 1 mg Hg kg-1

Alemania - 2 mg Hg kg-1

y Canadaacute ndash 66 mg Hg

kg-1

(Barth y LHermite 1987 CCME 2007 Junta de Andaluciacutea 1999 NMHPPE 1994)

El contenido de mercurio en estos suelos al menos es 60 veces y 5 veces mayor en

comparacioacuten con el contenido de Hg en los suelos no afectados (o control) en Virgen del

Rosario y Rayo Rojo respectivamente El alto contenido de mercurio en estos suelos

pueden tener su origen en la deposicioacuten de vapor de Hg producto de la quema al aire

libre de la amalgama que seguacuten algunos estudios puede llegar a una distancia de ~ 50

km desde la fuente de emisioacuten (Maurice-Bourgoin 2001) de hecho en Brasil se

encontraron concentraciones superiores a 4000 mg Hg kg-1

en los suelos cercanos de

los lugares de quema de la amalgama para purificar el Au (Rodrigues y Maddock 1997)

Ademaacutes la concentracioacuten de mercurio del suelo anormalmente alta puede tener su origen

en la harina de mercurio generado y vertido desde los molinos (Wotruba 1998) (Foto

51 F) Otra fuente importante de mercurio es la contribucioacuten de las antiguas erupciones

volcaacutenicas en la zona (Roulet et al 1998 Carmouze et al 2000) seguacuten Roulet et al

(1998) las erupciones volcaacutenicas fueron las responsables de los elevados contenidos de

Hg en los suelos superficiales de la cuenca del Amazonas

En la cooperativa minera Rayo Rojo los contenidos de mercurio del suelo fueron

inferiores a los encontardos en Virgen del Rosario pero todaviacutea se encuentran por

encima de los niveles umbral de Hg en los paiacuteses citados anteriormente (excepto para

Canadaacute) en tres aacutereas de quema de amalgama La baja concentracioacuten de Hg total del

suelo encontrada bajo en RR-D podriacutea deberse a la reciente utilizacioacuten de este sitio como

un aacuterea de quema yo el resultado del almacenamiento de los residuos en bolsas (Foto

51 B) Por otro lado el maacutes alto contenido de mercurio de las zonas de estudio (113 mg

Hg kg-1

de suelo) se obtuvo en RR-E siendo eacutesta el producto de una muestra compuesta

recogida del patio de varias viviendas de cooperativistas mineros donde se ldquoquemardquo la

amalgama obtenida de la utilizacioacuten (individual o en grupo) de los trapiches (mortero de

piedra utilizado para la molienda de minerales antes de la colonizacioacuten espantildeola) (Foto

51 E) El uso prolongado de eacutestas tolocas explicariacutea la alta concentracioacuten de Hg total del

suelo en RR-E

En general los suelos con contenidos de Hg superiores a los niveles de referencia

pueden representar un peligro para la salud de las personas el medio ambiente

incluyendo plantas y animales Moreno-Jimeacutenez et al (2006) y Garciacutea-Saacutenchez et al

(2009) indicaron que un suelo con concentraciones de Hg superiores a 5 mg kg-1

se

considera toacutexico utilizando los criterios descritos por Kabata-Pendias y Pendias (1992) El

suelo no afectado por la contaminacioacuten presenta concentraciones de Hg entre 001 a 003

mg Hg kg-1

(Adriano 2001 Senesil et al 1999) Por lo tanto las concentraciones de

mercurio en los suelos en las aacutereas de estudio puede considerarse anormalmente altos

90

de acuerdo con Whitehead et al (1990) quien encontroacute contenidos de mercurio mayores

a 10 mg Hg kg-1

de los suelos de Niue Islas del Paciacutefico Sur

Con los resultados obtenidos las aacutereas de quema de amalgama podriacutean

considerarse puntos calientes de Hg siendo fuentes importantes de este elemento que

provocan el enriquecimiento de Hg en el suelo de las aacutereas de estudio con

concentraciones superiores a 10 mg Hg kg-1

de suelo En Eslovenia Gosar et al (2006)

observaron Hg en suelos cerca de una mina de Hg con concentarciones de hasta 47 mg

Hg kg-1

Sin embargo un contenido de Hg extremadamente alto fue encontrado en los

suelos cercanos a minas de mercurio Espantildea donde se encontraron concentraciones de

hasta 778 mg Hg kg-1

(Garciacutea-Saacutenchez et al 2009) Del mismo modo Fernaacutendez-

Martiacutenez et al (2006) encontraron concentraciones de hasta 29000 mg Hg kg-1

de suelo

en aacutereas de contacto directo con las chimeneas en minas de mercurio abandonadas en

Asturias (Espantildea)

Es necesario considerar que la erosioacuten de los suelos ricos en Hg es una fuente

potencial de contaminacioacuten de mercurio en la cuenca del Amazonas (Maurice-Bourgoin

et al 2000 Ramiacuterez y Teraacuten 2002) dicha erosioacuten acelera la liberacioacuten de mercurio en

los ecosistemas acuaacuteticos y presenta una grave amenaza para el medio ambiente

(Oliveira et al 2001 Maurice-Bourgoin et al 2003) Los contenidos de Hg determinados

en los sedimento muestreados en este estudio (ver fig 51 E) estaacuten en concordancia con

los estudios anteriores con respecto a la contribucioacuten de la mineriacutea auriacutefera artesanal y a

pequentildea escala a la acumulacioacuten de mercurio en la cuenca del Amazonas

543 Mercurio en plantas

La mayoriacutea de las muestras con CC menor a 10 indican que las plantas no son

acumuladoras activas de Hg como se sugirioacute anteriormente por Siegel et al (1987) y

Gnamus et al (2000) El CC bajo puede deberse al mecanismo de exclusioacuten de mercurio

en las plantas para evitar la absorcioacuten de este elemento o la capacidad de las plantas

para convertir Hg ioacutenico en Hg0 volaacutetiles o ambas (Siegel et al 1987) De igual modo las

zonas de muestreo de este estudio se encuentran a gran altitud (4300-4500 msnm) y de

acuerdo con Siegel et al (1987) valores altos de CC se suelen observar en plantas que

crecen en zonas bajas en suelos con bajos contenidos de mercurio Al igual que en el

presente estudio en plantas que creciacutean alrededor de antiguas minas de mercurio en

Espantildea donde la concentracioacuten de Hg del suelo es anormalmente alta se observaron

valores bajos de CC (Garciacutea-Saacutenchez et al 2009 Moreno-Jimeacutenez 2006)

Sin embargo la mayor parte de las plantas con CC lt10 mostraban un contenido

en Hg superior a 01 mg Hg kg-1

liacutemite para la alimentacioacuten animal deseable establecido

por el Parlamento Europeo y del Consejo de la Unioacuten Europea (Directiva 200232CE)

Por lo tanto muchas especies de plantas pertenecientes a la familia Poaceae y

Rosaceae que componen la mayor parte de las dietas regulares de los cameacutelidos podriacutean

91

suponer un riesgo para los propios cameacutelidos asiacute como para el ser humano Garciacutea-

Saacutenchez et al (2009) indicoacute que Kabata-Pendias y Pendias (1992) define la

concentracioacuten de Hg criacutetica en las plantas (o el nivel por encima del cual es probable que

resuten toacutexicas) entre 1 a 3 mg Hg kg-1

Las diversas especies y geacuteneros de plantas que

se recogieron en las aacutereas de estudio presentaron al menos una concentracioacuten media

de 06 mg Hg kg-1

por lo que los contenidos de Hg eran potencialmente toacutexicos para

todas las plantas En otro estudio Poschenrieder y Barceloacute (2003) indicoacute que 8 mg Hg kg-

1 representa la concentracioacuten toacutexica criacutetica del 10 de las plantas es decir que el 10 de

las plantas podriacutean morir si superan esa concentracioacuten

El Hg relativamente menor en las plantas recolectadas de Rayo Rojo frente a la

Virgen del Rosario podriacutea atribuirse a los altos contenidos de Hg en los suelos del

segundo sitio de estudio esto es consistente con la literatura que indica que los mayores

contenidos de Hg se registraron en plantas que creciacutean cerca de las proximidades aacutereas

de fundicioacuten con suelos con altos contenidos de Hg (Garciacutea-Saacutenchez et al 2009) La

absorcioacuten diferencial de mercurio entre las especies de plantas y sus raiacuteces y las partes

aeacutereas era tambieacuten evidente Todas las plantas en este estudio correspondieron a

hierbas perennes que pueden presentar una mayor acumulacioacuten de mercurio debido a

su largo ciclo de vida (Garciacutea-Saacutenchez et al 2009) Sin embargo las diferencias entre

las especies de plantas podriacutea ser debido a las caracteriacutesticas morfoloacutegicas Por

ejemplo Alchemilla pinnata (Rosaceae) presenta hojas peludas y frondosas

generalmente decumbentes esta planta es rastrera y estoloniacutefera (Romoleroux 2004)

Por su parte las especies de la familia Asteraceae tienen hojas herbaacuteceas carnosa

coriaacutecea o membranosa y son arbustos con tallos erectos (Achyrocline Perezia

multiflora) o plantas trepadoras formando alfombras (Baccharis caespitosa) (Mostacero

et al 1995) Estas caracteriacutesticas podriacutean propiciar condiciones oacuteptimas para la

deposicioacuten de Hg ya que una amplia aacuterea de la hoja puede tomar Hg de la deposicioacuten

aeacuterea a traveacutes de los estomas (Lindberg et al 1992) Por el contrario las especies de

plantas de la familia Poaceae en el estudio tienen caracteriacutesticas de las hojas que limitan

la deposicioacuten de Hg La morfologiacutea de las hojas es dominante laminar estrechas y por lo

general planas o enrolladas (Agrostis sp Calamagrostis sp) ademaacutes algunas hojas son

setaacuteceas y aciculares (Aciachne acicularis) (Watson y Dallwitz 1992)

En cuanto al contenido de Hg en las raiacuteces y en las partes aeacutereas se presentoacute

diferencias entre las plantas estudiadas En el caso de Aff Achyrocline spp las

concentraciones de Hg en la parte aeacuterea fueron mayores (de 8 a 16 veces) que los

valores encontrados en la raiacutez de la planta Tambieacuten se observaron diferencias en la Aff

Baccharis caespitosa Perezia multiflora y Agrostis sp de Rayo Rojo estas diferencias

pueden atribuirse a una mayor deposicioacuten de Hg en la parte aeacuterea de algunas especies

de plantas (Greger et al 2005) o con una mejor adsorcioacuten o bien por la acumulacioacuten del

aire (Bargagli 1993) El transporte atmosfeacuterico de Hg es relevante para el estudio debido

a su proximidad de la fuente antropogeacutenica (Southworth et al 2004) Los niveles de Hg

92

observados en la raiacutez y en la parte aeacuterea de las otras especies fueron en su mayoriacutea

similares

Por otro lado las plantas tienen mecanismos constitutivos (en la mayoriacutea de los

fenotipos) y de adaptacioacuten (presentes soacutelo en fenotipos resistentes) para la acumulacioacuten

o la tolerancia a altos niveles de contaminantes en la rizosfera (Meharg 1994) Los

estudios han demostrado que las especies de Poaceae Agrostis tenuis y Chloris barbata

han desarrollado poblaciones tolerantes a una elevada concentracioacuten de mercurio en

aacutereas cercanas a sitios contaminados (Bradshaw 1952 Lenka Panda y Panda 1992

Lenka et al 1993) Por otra parte Patra Lenka y Panda (1994) proporcionan evidencias

de que las poblaciones tolerantes fueron fisioloacutegicamente distintas de las poblaciones con

intolerancia dado que se observoacute una mayor actividad de las enzimas antioxidantes asiacute

como por los niveles elevados de tiol no proteico En este sentido este estudio sobre

acumulacioacuten de mercurio en las plantas nativas de esta zona puede servir como modelo

para estudiar el mecanismo de la acumulacioacuten de Hg y la tolerancia de las especies

nativas andinas en las zonas con niveles anormalmente altos de Hg en los suelos

544 Posible acumulacioacuten de mercurio en las carnes de cameacutelidos

La media de Hg en muestras de hojas de Poaceae en Virgen del Rosario y Rayo

Rojo por lo menos son 80 veces y 10 veces maacutes respectivamente en comparacioacuten con

los 01 mg Hg kg-1

para cualquier alimento animal (Directiva 200232CECE) El alto

contenido de Hg en plantas muestreadas en este estudio puede elevar el riesgo de Hg

incorporacioacuten en la cadena alimentaria debido a que los cameacutelidos son totalmente

dependientes de la escasa vegetacioacuten incluyendo Poaceae y Rosaceae que crecen en

estas aacutereas de gran altitud y la carne de estos animales es principal fuente de alimento

para la poblacioacuten que vive cerca a los sitios mineros auriacuteferos de la zona Con base en el

promedio de consumo diario de materia seca de llama (16 kg) y alpaca (27 kg) (Genin

1994 Rossi 2004 San Martiacuten 1996 San Martiacuten et al 1988b Turiacuten y otros 2001) y

suponiendo que el 60 de la dieta diaria de eacutestos cameacutelidos es Poaceae con 10 mg Hg

kg-1

la alpaca y llama ingeririacutean aproximadamente 10 y 16 mg Hg diacutea-1

respectivamente

No se tiene conocimiento sobre el liacutemite de tolerancia de absorcioacuten de Hg para los

pequentildeos rumiantes pero se estima que la absorcioacuten de Hg diaria por estos cameacutelidos

son mayores que la ingesta semanal provisional tolerante para los seres humanos fijado

en 16 mg kg-1

de peso establecido por la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS 1991)

Asiacute el Hg anormalmente alto puede afectar a los cameacutelidos del ANMIN-Apolobamba ya

que la acumulacioacuten de altos contenidos de mercurio en su carne es posible con el

consecuente riesgo para la salud de las peronas a traveacutes de la cadena troacutefica

93

VI CONCLUSIONES

Del desarrollo de la tesis doctoral se ha llegado a las siguientes conclusiones

El Aacuterea Protegida de Manejo Integrado Nacional (ANMIN) Apolobamba en Bolivia

alberga una elevada cantidad de operaciones mineras auriacuteferas (231) siendo los

yacimientos secundarios o aluviales los maacutes explotados en eacutesta uacuteltima deacutecada sin

embargo la explotacioacuten de yacimientos primarios o filonianos tuvieron una intensa

actividad desde la eacutepoca pre-colonial hasta la actualidad constituyeacutendose en la actividad

que mayor cantidad de mercurio (Hg) utiliza en el proceso de concentracioacuten de oro de

hecho en la mineriacutea filoniana la proporcioacuten de oro obtenido y la cantidad de mercurio

utilizado es 15 (cuando en la mineriacutea aluvial esta proporcioacuten es 104) A esto se suma la

generacioacuten de altas cantidades de residuos con elevadas concentraciones de metales

cuya disposicioacuten y almacenamiento en la mayoriacutea de los casos no son adecuados En

este entendido el ANMIN- Apolobamba especialmente importante por su biodiversidad

llega a ser una de las aacutereas protegidas maacutes afectadas en Bolivia por la contaminacioacuten

generada por la mineriacutea auriacutefera a pequentildea escala

Los resultados del estudio de metales pesados indican que son en su mayoriacutea de

origen geogeacutenico o que podriacutea ser parte de la re-emisioacuten de vertidos antropogeacutenicos

pasados debido a que no mostraron diferencias significativas entre los suelos

superficiales y de profundidad y con la proximidad a las zonas mineras (zonas cercanas

a las operaciones de concentracioacuten de oro) sin embargo se detectoacute un incremento de

mercurio en el suelo superficial en estas zonas lo que podriacutean indicar deposicioacuten directa

de Hg en los alrededores de los sitios de concentracioacuten del oro que incluye la quema de

la amalgama El contenido total y las fracciones biodisponibles y solubles de As fueron

elevados y mostraron valores maacutes altos en las zonas mineras probablemente

relacionados con la proximidad a los sitios de procesamiento del mineral y a los residuos

ricos en arsenopirita

Las concentraciones de cadmio (Cd) y zinc (Zn) biodisponibles se vieron

afectadas por la presencia de materia orgaacutenica y el contenido de arcilla en los suelos

mientras que el comportamiento del As Hg y cobre (Cu) se asocioacute con los niveles de

acidez del suelo Por el contrario la concentracioacuten de plomo (Pb) biodisponible estuvo

directamente relacionada por su concentracioacuten total En general los metales solubles

fueron altamente independientes sin correlaciones significativas con ninguna de las

94

propiedades fiacutesicas y quiacutemicas del suelo lo que sugiere que el comportamiento de los

metales (y metaloides) solubles se ve afectado por una variedad de condiciones

fisicoquiacutemicas

Los resultados de la especiacioacuten del As en las muestras de suelo indican un bajo

riesgo medioambiental debido al predominio del As(V) que es menos toacutexicosin embargo

se debe considerar que el As(V) tambieacuten induce toxicidad al inhibir la eficiencia

enzimaacutetica en el suelo mediante la sustitucioacuten isomorfa con iones de fosfato

estructuralmente similares en los compuestos bioloacutegicos Ademaacutes la dinaacutemica de la

transformacioacuten de As(V) en As(III) una vez que el As entra en la cadena alimentaria auacuten

no se conoce por completo por lo que se abre un importante desafiacuteo de investigacioacuten

para determinar el contenido de As en la vegetacioacuten nativa por la posibilidad de

transferencia a la cadena alimenticia a traveacutes de los cameacutelidos (alpaca llama) que se

alimentan con este tipo de vegetacioacuten

Se identificaron diferentes especies vegetales en las aacutereas de estudio que se

utilizan para una variedad de propoacutesitos incluyendo la alimentacioacuten de los cameacutelidos

(pe el geacutenero Poaceae) como combustible (pe Baccharis spp) y medicamentos (pe

Alchemilla pinnata y Aciachne acicularis) Al respecto los resultados mostraron bajos

coeficientes de concentracioacuten (CClt10) para la mayoriacutea de las plantas muestreadas para

este estudio hecho que confirma que la transferencia de Hg de los suelos a las plantas

no es muy eficaz por lo que la bioacumulacioacuten de Hg en las especies estudiadas es

insignificante Sin embargo las plantas que se encuentran cerca a los sitios de quema de

la amalgama (CC gt 01) no deberiacutean ser usadas como forraje para alimentar de los

cameacutelidos ya que el alto contenido de Hg encontradas en las diferentes especies

estudiadas podriacutea aumentar el riesgo de acumulacioacuten de Hg en la cadena alimentaria

debido a que los cameacutelidos son totalmente dependientes de estas especies forrajeras y

a su vez estos cameacutelidos son los principales proveedores de carne para la poblacioacuten

minera de la zona Ademaacutes el riesgo para la salud de la poblacioacuten y los mineros

aumenta si se utilizan algunas especies estudiadas con fines medicinales (pe

Alchemilla pinnata)

Asimismo es importante sentildealar que la cobertura vegetal de las zonas mineras es

un 15 menor respecto a las zonas alejadas de las operaciones mineras (consideradas

en este estudio como zonas de control) Por otra parte la erosioacuten de los suelos con altos

contenidos de Hg total de muchas fuentes puntuales podriacutea contribuir de manera

significativa a la contaminacioacuten de la parte baja de la cuenca del Amazonas

Por todo lo expuesto y considerando que la extraccioacuten de oro ha sido y es una

actividad muy importante en Bolivia y particularmente en el ANMIN - Apolobamba por la

alta generacioacuten de empleo directo e indirecto y que el Hg es el elemento principal para

la concentracioacuten del oro es muy posible que no se pueda prohibir su uso Por lo que las

soluciones apuntariacutean a promover la disminucioacuten de su utilizacioacuten asiacute como su uso

responsable Esto podriacutea lograrse a traveacutes de la implementacioacuten de tecnologiacuteas

95

alternativas maacutes limpias y que mejoren el rendimiento de concentracioacuten del oro de

asesoramiento teacutecnico permanente en todas las operaciones que constituyen el proceso

de extraccioacuten de oro de la aplicacioacuten de buenas praacutecticas ambientales y la constante

capacitacioacuten y concientizacioacuten de la poblacioacuten local sobre los riesgos del Hg el As y los

metales pesados en el medio ambiente y la salud puacuteblica

96

Referencias bibliograacuteficas

Adriano DC (2001) Trace Elements in Terrestrial Environments Biogeochemistry Bioavailability and Risks of Metals (2ordf ed) Springer-Valag

Al-Abed S Jegadeesan G Purandare J Allen D (2007) Arsenic release from iron rich mineral processing waste Influence of pH and redox potential Chemosphere 66775-782

Al-Abed S Jegadeesan G Scheckel K Tolaymat T (2008) Speciation

characterization and mobility of As Se and Hg in flue gas desulphurization residues Environ 421693-1698

Alzerreca H y Larm R (1988) Evaluacioacuten de praderas nativas en el altiplano central y

oeste del Departamento de Oruro (pp 3-11) Nacional en Praderas Nativas de

Bolivia

Artaxo P Campos R Fernandes E Martins J Xiatildeo Z Lindqvist O et al (2000)

Large scale mercury and trace element measurements in the Amazon basin Atmos Environ 344085-4096

Asociacioacuten Nacional de Mineros Medianos (2000) Memoria e Informe Anual 1999 La

Paz

Balladares A (1989) Metalurgia del oro y la plata Universidad Mayor de San Andres

Bargagli R (1993) Plant leaves and lichens as biomonitors of natural or anthropogenic

emissions of Mercury in Markert B (Eds) Plants as Biomonitors Indicators for Heavy Metals in the Terrestrial Environment VCH Publishers Inc New York

Barth H and LacuteHermite P (Eds) (1987) Scientific Basis for Soil Protection in the European Community Comission of the European Communities Elsevier Applied Science

Becker B Terrones - H FM Tapia ME(1989) Los pastizales y produccioacuten forrajera

en la Sierra de Cajamarca Proyecto Piloto de Ecosistemas Andinos

Betancourt OF (1994) Proteccioacuten de la salud de los mineros y de la poblacioacuten

circundante Seminario sobre amalgamacioacuten en la mineriacutea de oro PMSC Zaruma

Biobol (2 de marzo de 2021) Areas Protegidas Nacionales

httpswwwbiobolorgindexphpareas-protegidasap-de-boliviastart=11

Borggarrd O (1976) The use of EDTA in soil analysis Acta Agriculturae Scandinavica 26114-150

Bradshaw AD (1952) Populations of Agrostis tenuis resistant to lead and zinc

poisoning Nature 1691098

Browman DL (1990) High altitude camelid pastoralism of the Andes in Galaty JG and Johnson D (Eds) The world of pastoralism herding systems in comparative perspective (pp 323-352) Guliford Press

97

Bundschuh J Armienta MA Bhattacharya P Matschullat J Birkle P Mukherjee AB (2009) Natural arsenic in groundwater of Latin America ndash Occurrence health impact and remediation Netherlands Balkema

Buurman P Van Lagen B Veltorst EJ (1996) Manual for Soil and Water Analysis

Technical report Backhuys

Calvo R Macias F Riveiro A (1992) Aptitud agronoacutemica de los suelos de la provincia

de La Coruntildea (pp88-100) La Coruntildea Diputacioacuten Provincial de La Coruntildea

Campanini O (2020) El negocio del Mercurio en Bolivia Estudio sobre la

Comercializacioacuten para la Mineriacutea Auriacutefera en Bolivia La Libre

Campanini O Campos V Jimeacutenez G (2019) El Caso de la mineriacutea aluvial de oro en Bolivia La destruccioacuten de nuestros riacuteos y bosques La Libre

Campo L (2003) Componentes Programa Araucaria resultados cartograacuteficos Programa Araucaria (pp 29-47) Informe Interno La Paz

Carmouze JP Boudou A Lucotte M (2000) Le mercure en Amazonie Rocircle de lhomme et de lenvironnement risques sanitaires (1ordf ed pp92-93) lrsquoInstitut de

recherche pour le deacuteveloppement (IRD)

Carrillo F (2021) Situacioacuten actual del uso y consumo de mercurio en la mineriacutea auriacutefera de pequentildea escala en Bolivia Perioacutedico La Patria Perspectiva Minera

Catari H Fernaacutendez R (2003) Caracterizacioacuten espacial y propuesta de sistema de monitoreo del uso de la vegetacioacuten por cameacutelidos en el ANMIN Apolobamba

Servicio Nacional de Areas Protegidas (SERNAP)-PROGRAMA ARAUCARIA (pp14-27 31-67)

CCME (Canadian Council of Ministers of the Enviroment) (1999) Canadian soil quality guidelines for the proteccion of environmental and human health arsenic Canadian

Enviromental Quality Guidelines Canadian Council of Ministers of the Environent Winnipeg

CCME (Canadian Council of Ministers of the Environment) (2005) Canadian Water Quality Guidelines for the Protection of Agricultural Water Uses Summary Table (updated October 2005) Canadian Council of Ministers of the Environment

CCME (Canadian Council of Ministers of the Environment) (2007) Canadian Soil Quality

Guidelines for the Protection of Environmental and Human Health Summary Table (updated 70 September 2007) Canadian Council of Ministers of the Environment

Chapman HD (1970)Cation exchange capacity Methods of Soil analysis (pp891-900)

Madison American Society of Agronomy Inc

Choong TS Chuah TG Robiah Y Gregory FL Azni I (2007) Arsenic toxicity health hazards and removal techniques from water an overview Desalination 217 139ndash166

Cobertera E (1993) Edafologiacutea aplicada Suelos produccioacuten agraria planificacioacuten territorial e impactos ambientales (p 326) Madrid

Conesa HM Faz A Amaldos R (2007) Initial studies for the phytostabilization of a

mine tailing fron the Cartagena ndash La Union Mining District (SE Spain) Chemosphere 6638-44

INDICE GENERAL I INTRODUCCIOacuteN 5 11 EL CONTEXTO TEMPORAL DE LA TESIS DOCTORAL 5 12 ANTECEDENTES 5 121 Sinopsis de la historia de la mineriacutea en Bolivia 5 13 LA MINERIacuteA AURIacuteFERA EN BOLIVIA 8 132 Tipologiacutea de Yacimientos y Centros Mineros Auriacuteferos en Bolivia 9 133 Mineriacutea Auriacutefera en el Departamento de La Paz 10 134 Mineriacutea Auriacutefera en Aacutereas Protegidas 12 14 EL USO DEL MERCURIO EN BOLIVIA 14 142 El uso del mercurio en el sector de las cooperativas auriacuteferas 15 143 Concentracioacuten de oro en la mineriacutea auriacutefera filoniana y aluvial 16 15 POLIacuteTICA MINERA EN BOLIVIA 19 151 Constitucioacuten Poliacutetica del Estado 20 152 Plan Nacional de Desarrollo Econoacutemico y Social ndash PDES 20 153 Plan Sectorial de Desarrollo Integral Minero Metaluacutergico 20 154 Convenio de Minamata 21 16 PROBLEMAacuteTICA AMBIENTAL ASOCIADA A LA MINERIacuteA AURIacuteFERA 21 17 JUSTIFICACIOacuteN Y OBJETIVO 23 171 Justificacioacuten 23 172 Objetivos 24 II DESCRIPCIOacuteN DE LA ZONA DE ESTUDIO 25 21 SITUACIOacuteN GEOGRAacuteFICA POBLACIOacuteN Y CLIMA 25 22 CLIMATOLOGIacuteA 26 23 FISIOGRAFIacuteA GEOLOGIacuteA GEOMORFOLOGIacuteA E HIDROGRAFIacuteA 27 231 Fisiografiacutea 27 232 Geologiacutea 28 233 Geomorfologiacutea 29 234 Hidrografiacutea 29 24 EDAFOLOGIacuteA 31 241 Suelos de la Vertiente Occidental 31 242 Suelos de la Vertiente Oriental 32 25 BIODIVERSIDAD 35 251 Flora y Vegetacioacuten 35 252 Fauna 36 26 RECURSOS MINERALOacuteGICOS 37 261 Actividad minera en el ANMIN - Apolobamba 38 27 Descripcioacuten del aacuterea de estudio 39 III ESTUDIO DEL RECURSO SUELO - METALES PESADOS 42 31 INTRODUCCIOacuteN 42 32 MATERIALES Y MEacuteTODOS 43 321 Zonas de estudio 43 322 Disentildeo de muestreo y toma de muestras de suelos de perfiles y parcelas 43 323 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos 45 323 Anaacutelisis estadiacutestico 46 33 RESULTADOS 47 331 Perfiles de suelos en las zonas identificadas 47 332 Suelos de Parcelas 60 34 DISCUSIOacuteN 65 341 Caracterizacioacuten geoquiacutemica de los suelos 65 342 Fuentes de metales y la contaminacioacuten asociada 65 343 Presencia y comportamiento de metales en los suelos 67 IV ESPECIACIOacuteN DE ARSEacuteNICO EN SUELO Y EN RIZOSFERA 69 41 INTRODUCCIOacuteN 69 42 MATERIALES Y MEacuteTODOS 71 421 Zonas de estudio 71 422 Disentildeo de muestreo y toma de muestras de suelo y rizosfera 71 423 Contenido total de As 71

424 Especiacioacuten de As 72 425 Otros Anaacutelisis 72 426 Anaacutelisis estadiacutesticos 72 43 RESULTADOS 73 431 Contenido total de As 73 432 Especiacioacuten de As 73 433 Transformacioacuten de As(V) a As(III) 75 44 DISCUSIOacuteN 77 441 Enriquecimiento de As en los suelos 77 442 Especiacioacuten de As 78 V ESTUDIO DEL RECURSO VEGETACIOacuteN Y SU INTERRELACIOacuteN CON EL SUELO 80 51 INTRODUCCIOacuteN 80 52 MATERIALES Y MEacuteTODOS 82 521 Zonas de Estudio 82 522 Disentildeo de muestreo y toma de muestras de suelo y las plantas 82 523 Medicioacuten de mercurio en plantas y suelos 84 524 Relacioacuten entre la concentracioacuten 85 525 Anaacutelisis estadiacutestico 85 53 RESULTADOS 85 531 Identificacioacuten Botaacutenico de muestras de plantas 85 532 pH y mercurio en los suelos residuos y los sedimentos 86 533 El mercurio en muestras de hojas y raiacuteces 87 54 DISCUSIOacuteN 88 541 Vegetacioacuten muestreada 88 542 Mercurio en suelos 89 543 Mercurio en plantas 90 544 Posible acumulacioacuten de mercurio en las carnes de cameacutelidos 92 VI CONCLUSIONES 93 Referencias bibliograacuteficas 96

INDICE DE FIGURAS

Fig 1 1 a) Empleo por actor minero b) Regaliacutea minera por actor productivo minero 7 Fig 1 2 a) Valor de produccioacuten de principales minerales de las Cooperativas b) Valor de Produccioacuten de Principales Minerales 9 Fig 1 3 Distribucioacuten de Yacimientos Auriacuteferos en el Departamento de La Pazhelliphellip helliphelliphelliphellip10 Fig 1 4 Extraccioacuten de oro por departamento 11 Fig 1 5 a) Valor de la exportacioacuten por depto b) Valor de la exportacioacuten ndash dpto La Paz 12 Fig 1 6 Actividades Mineras Auriacuteferas en Aacutereas Protegidas del SNAP - Bolivia 13 Fig 1 7 Produccioacuten de Oro e Importacioacuten de Mercurio 15 Fig 1 8 Proceso de concentracioacuten de oro proveniente de yacimiento primario 17 Fig 1 9 Proceso de concentracioacuten de oro proveniente de yacimiento secundariohelliphelliphelliphelliphellip19

Fig 2 1 Localizacioacuten geograacutefica de ANMIN-Apolobamba 26 Fig 2 2 Fisiografiacutea del ANMIN-Apolobamba 27 Fig 2 3 Mapa Geoloacutegico del ANMIN-Apolobamba 28 Fig 2 4 Mapa fiacutesico de ANMIN-Apolobamba 29 Fig 2 5 Mapa hidroloacutegico de ANMIN-Apolobamba 30 Fig 2 6 Mapa de suelos de ANMIN - Apolobamba 34 Fig 2 7 Mapa de distribucioacuten de vegetacioacuten de ANMIN-Apolobambahelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 35 Fig 2 8 a) Ganado de Alpacas b) VicuntildeasMunicipio de Pelechuco en ANMIN-Apolobamba 36 Fig 2 9 Mapa de Cobertura e Intensidad de Actividades Minera en ANMIN-Apolobamba 39

Fig 3 1 Muestreo de parcelas de Suelos 44 Fig 3 2 a) Muestreo de parcelas en la cooperativa Virgen del Rosario b) Las parcelas cercanas a las operaciones de procesamiento del mineral tambieacuten estaacute proacutexima a la poblacioacuten minera 44 Fig 3 3 Registro de cobertura vegetal en la localidad minera de Agua Blanca 45 Fig 3 4 Panoraacutemica del perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Virgen del Rosario 48 Fig 3 5 Detalle del perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Virgen del Rosario 49 Fig 3 6 Panoraacutemica perfil de la zona lejana al procesamiento del mineral Virgen del Rosario 51 Fig 3 7 Detalle del perfil de la zona lejana al procesamiento del mineral Virgen del Rosario 52 Fig 3 8 Panoraacutemica perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Rayo Rojo 55 Fig 3 9 Detalle del perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Rayo Rojo 56 Fig 3 10 Panoraacutemica perfil de la zona lejana al procesamiento del mineral Rayo Rojo 58 Fig 3 11 Detalle del perfil de la zona lejana al procesamiento del mineral Rayo Rojo 59 Fig 3 12 Anaacutelisis Multivariante 64

Fig 4 1 Especiacioacuten de As en las muestras de suelo no rizosfeacuterico y rizosfera recogidas de las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo en ANMIN - Apolobamba 74 Fig 4 2 Especiacioacuten de As en suelo de rizosfera de vegetacioacuten comuacuten en las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo en ANMIN - Apolobamba 75 Fig 4 3 Especiacioacuten de As en muestras de suelo no rizosferico (bulk) y rizosfera sujetas a tratamientos de saturacioacuten de agua y ditionito para inducir la reduccioacuten de As-V a As-III 76 Fig 4 4 Asociacioacuten espacial de As y Fe en el suelo de rizosfera de Agrosties sp recogida de la cooperativa minera Virgen del Rosario en ANMIN - Apolobamba 76 Fig 51 Localizacioacuten de lugares de muestreo (A) ndash Virgen del Rosario VR-C (B) ndash Rayo Rojo RR-D (C) Rayo Rojo RR-E (D) Virgen del Rosario VR-B (E) Virgen del Rosario VR-A (F) aacuterea de disposicioacuten de residuos en Rayo Rojo entre RR-A yRR-B 83 Fig 52 Muestras de plantas colectadas en Rayo Rojo A) Aciachne Acicularis B) Perezia Pungens C) Agrosties 84 Fig 53 Coeficiente de concentracioacuten (CR) en hojas y raiacuteces de las familias botaacutenicas colectadas LS ndash Hoja HgSuelo Hg RS ndash Raiz HgSuelo Hg 88

INDICE DE TABLAS Tabla 3 1 Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona cercana a los sitios de procesamiento del mineral Virgen del Rosario 47 Tabla 32 Propiedades fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo 49 Tabla 33 Metales pesados del perfil de suelo 50 Tabla 34 Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona lejana a los sitios de procesamiento del mineral Virgen del Rosario 50 Tabla 35 Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo 53 Tabla 36 Metales pesados del perfil de suelo 53 Tabla 37 Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona cercana a los sitios de procesamiento del mineral Rayo Rojo 54 Tabla 38 Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo 56 Tabla 39 Metales pesados del perfil de suelo 57 Tabla 3 10 Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona lejana a los sitios de procesamiento del mineral Rayo Rojohelliphelliphelliphellip 57 Tabla 311 Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo 60 Tabla 312 Metales pesados del perfil de suelo 60 Tabla 313 Medias (y desviacioacuten standard) de propiedades del suelo para diferentes profundidades proximidades y cooperativas mineras (n=9) 62 Tabla 3 14 Media (y desviacioacuten standard) para metales totales biodisponibles y solubles en diferentes profundidades y proximidades a los lugares de operacioacuten minera (n=9) 60 Tabla 315 Coeficientes de correlacioacuten (r) para las relaciones entre las diferentes propiedades del suelo (n = 36)helliphelliphelliphelliphellip 61 Tabla 316 F values de ANOVA de tres factores para todas las propiedades del suelo en todas las muestras (n=72) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip63 Tabla 4 1 Concentracioacuten total de As (mg kg-1) en suelos no rizosfeacutericos y rizosfeacutericos en las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo media (desviacioacuten estaacutendar) 73 Tabla 5 1 Media (desviacioacuten estaacutendar) del contenido de Hg en hojas y raiacuteces de las plantas colectadas de las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo 86 Tabla 5 2 Media (desviacioacuten estaacutendar) de los valores de pH y contenido de Hg en suelos resiacuteduos y sedimentos de las coperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo 87

1

RESUMEN

Bolivia llegoacute a ser uno de los principales productores de plata del mundo su

produccioacuten llegoacute a ser muy importante a mediados del siglo XVI cuando el proceso de

amalgamacioacuten permitioacute la produccioacuten masiva de plata dejando una cantidad sin

precedentes de mercurio con la consiguiente repercusioacuten medioambiental econoacutemica y

social en varias zonas de Bolivia

En los uacuteltimos antildeos en Bolivia se ha visto un importante aumento de las

operaciones mineras auriacuteferas motivado por el incremento del precio y la demanda

internacional del oro La mineriacutea auriacutefera boliviana tiene como principales protagonistas a

las cooperativas mineras que producen el 97 del oro a nivel nacional generando la

mayor cantidad de empleo en el sector El departamento de La Paz es el mayor productor

de oro a nivel nacional donde opera el 57 del total de cooperativas del paiacutes explotando

yacimientos auriacuteferos primarios y secundarios En el proceso de extraccioacuten de oro en

Bolivia el uso del mercurio es la praacutectica maacutes habitual la cantidad y su forma de uso

variacutea fundamentalmente por el tipo de yacimiento

Varias de las aacutereas protegidas nacionales subnacionales e incluso territorios

indiacutegenas y originarios que albergan una parte significativa de la biodiversidad del paiacutes y

son proveedoras de funciones ambientales vitales para el desarrollo tienen dentro de su

territorio actividades de extraccioacuten minera El Aacuterea Natural de Manejo Integrado Nacional

(ANMIN) - Apolobamba que se encuentra en el departamento de La Paz es una de las

aacutereas protegidas maacutes afectadas por las actividades mineras auriacuteferas a pequentildea escala

El objetivo principal de la tesis fue determinar los impactos ambientales de la

mineriacutea auriacutefera filoniana a pequentildea escala sobre medios bioacuteticos (vegetacioacuten nativa) y

abioacuteticos (suelos sedimentos y residuos) en ANMIN-Apolobamba Para ello se han

seleccionado dos cooperativas mineras auriacuteferas especialmente representativas por su

ubicacioacuten en zonas de alta intensidad de actividad minera estas son Virgen del Rosario

y Rayo Rojo En cada cooperativa minera se identificaron dos zonas una zona cercana

a las actividades de procesamiento del mineral yo de concentracioacuten del oro incluyendo la

quema de la amalgama que podriacutea denominarse zona minera y otra alejada de estas

operaciones mineras pudiendo considerarse zona de control En cada zona de acuerdo

a los objetivos especiacuteficos de la tesis se identificaron perfiles representativos de suelos

se tomaron muestras edaacuteficas superficiales y de profundidad asiacute como material vegetal

finalmente se colectaron muestras de residuos mineros y de sedimentos

En general los metales totales no mostraron diferencias signif icativas entre los

suelos superficiales y de profundidad y la proximidad a las zonas mineras lo que sugiere

2

que estos metales podriacutean ser de origen geogeacutenico Se detectoacute un incremento de

mercurio en el suelo superficial en las zonas mineras lo que indica una deposicioacuten

directa de mercurio Tambieacuten se obtuvieron altos valores de arseacutenico total biodisponible y

soluble en los alrededores de la zona minera probablemente relacionados con la presencia

de residuos ricos en arsenopirita Los contenidos de materia orgaacutenica y arcilla podriacutean

controlar las concentraciones de cadmio y zinc biodisponibles mientras que el pH del

suelo se relaciona con el comportamiento del arseacutenico mercurio y cobre Por el contrario

la concentracioacuten de plomo biodisponible estuvo directamente relacionada con su

concentracioacuten total En general los metales solubles fueron altamente independientes

sin correlaciones significativas con las propiedades fiacutesicas y quiacutemicas del suelo

Se determinoacute el contenido y la especiacioacuten del arseacutenico en las muestras de suelo

rizosfeacuterico y no rizosfeacuterico colectadas en las dos cooperativas de estudio para entender

su destino y los riesgos ambientales de las acumulaciones de este metal El valor

promedio de arseacutenico total en los suelos rizosfeacutericos y no rizosfeacutericos osciloacute entre 13 y 64

mg kg-1

La rizosfera presentoacute valores de al menos el doble del contenido de arseacutenico en

suelo no rizosfeacuterico El mapeo elemental usando un haz de rayos X de 4-5 microm generado

por sincrotroacuten mostroacute acumulaciones de arseacutenico en aacutereas enriquecidas con hierro Los

resultados de la espectroscopia de absorcioacuten de rayos X de borde cercano (XANES)

detectaron solo la especie As(V) en todas las muestras independientemente del

contenido de arseacutenico total sus fracciones y los tipos de vegetacioacuten Aunque la toxicidad

de As(V) es menor que As (III) se sugiere determinar la absorcioacuten de arseacutenico por la

vegetacioacuten de pastoreo comuacuten para los cameacutelidos del lugar por la posibilidad de su

incorporacioacuten en la cadena alimenticia

Considerando que las emisiones y liberaciones de mercurio en las actividades

mineras auriacuteferas a pequentildea escala se condensan y se depositan en las plantas suelos

y cuerpos de agua se estudioacute la transferencia de mercurio del suelo a las plantas para

predecir la posible acumulacioacuten de mercurio en el ganado cameacutelido alrededor de las

zonas mineras auriacuteferas de estudio El contenido medio de mercurio en los suelos variacutean

de 05 a 486 mg Hg kg-1

(de 5 a 60 veces maacutes altos en comparacioacuten con los suelos de la

zona de control) y excedioacute los niveles de referencia de los suelo de algunos paiacuteses

europeos Los contenidos de mercurio en hojas y raiacuteces variaron de 06 a 18 y 02 a 283

mg Hg kg-1 respectivamente Los altos contenidos de mercurio en Poaceae y Rosaceae

podriacutea elevar la acumulacioacuten de mercurio en la cadena alimenticia debido a que los

cameacutelidos son totalmente dependientes de estas especies forrajeras y a su vez estos

son los principales proveedores de carne para la poblacioacuten minera de esas zonas

quienes estaacuten en mayor riesgo si se utilizan algunas especies estudiadas con fines

medicinales

3

ABSTRACT

Bolivia was one of the main silver producers in the world its production became

very important in the middle of the 16th century when the amalgamation process allowed

massive silver production leaving an unprecedented amount of Hg with the consequent

environmental economic and social impacts in various areas of Bolivia

In recent years Bolivia has seen a significant increase in gold mining operations

motivated by the increase in the price and international demand for gold The mining

cooperatives are the main protagonists of Bolivian gold mining which produce 97 of the

gold nationwide generating the major amount of employment in the sector The

department of La Paz is the largest gold producer nationwide in where 57 of all

cooperatives in the country operate exploiting primary and secondary gold deposits In

the gold extraction process in Bolivia the use of mercury is the most common practice

the quantity and the way in which it is used varies fundamentally by the deposits type

Several of the national and sub-national protected areas and even indigenous and

native territories which host a significant part of Bolivias biodiversity and are providers of

vital environmental functions for development have mining extraction activities within their

territory The gold activity in the Natural Area of National Integrated Management (ANMIN)

- Apolobamba is one of the most affected protected areas by the small scale gold mining

activities effects

The main objective of the thesis was to determine the environmental impacts of the

small scale filonian gold mining activities on biotic (native vegetation) and abiotic (soils

sediments residues) resources in ANMIN-Apolobamba For this two gold mining

cooperatives especially representative in high intensity mining activity areas have been

selected they are Virgen del Rosariacuteo and Rayo Rojo In each mining cooperative two

zones were identified one close to the mineral processing or gold concentration activities

including the amalgam burning that could be called a mining zone and another far away

from these activities allowing considered a control zone In each area according to the

specific objectives of the thesis representative soil profiles were identified surface and

depth soil samples were taken as well as plant material finally mining residues and

sediments samples were collected

No significant differences in total metals were shown between top soils and deep

soils and the proximity to the mining zones suggesting that the origin of these metals

could be geogenic In the mining zones increased mercury in the surface soil was

detected indicating direct Hg deposition High values of total EDTA-extractable and

soluble arsenic were obtained in the mining area surroundings probably related to the

4

presence of arsenopyrite-rich residues While soil pH is related to the behavior of arsenic

mercury and copper cadmium and zinc EDTA-extractable concentrations could be

controlled by organic matter and clay contents On the other hand the lead EDTA-

extractable concentration was directly related to its total content Soluble metals in

general were highly independent of soil physical and chemical properties

To understand the fate and environmental risks of arsenic its content was

determined in rhizospheric and bulk soil samples collected in the two cooperatives in the

study The mean of total arsenic in rhizospheric and bulk soils types ranges between 13

and 64 mg kg-1 Arsenic content in rhizosphere was at least double related to the bulk

soil Using a 4-5 microm synchrotron-generated X-ray beam an elemental mapping was

performed that showed accumulations of arsenic in iron-enriched areas X-ray absorption

near edge spectroscopy (XANES) results indicate only As (V) species was detected in all

samples independently of total arsenic content its fractions or vegetation type Although

As(V) toxicity is lower than As(III) is important that As uptake of commonly-grazed

vegetation by camelids (alpaca and llama) must be determined to understand the

environmental risks due to the possibility of their incorporation into the food chain

Considering that the emissions and releases of mercury in small-scale gold mining

activities condense and deposited on plants soils and water bodies the transfer of

mercury from soil into plants was studied to predict the possible mercury accumulation in

livestock around the study gold mining areas Mean mercury content in the soils varies

from 05 to 486 mg Hg kg-1

(5 to 60 more compared to the soils of the control zone) and

exceeded the reference levels of the soils of some European countries The mercury

contents in leaves and roots ranged from 06 to 18 and 02 to 283 mg Hg kg-1

respectively The high mercury contents in Poaceae and Rosaceae may elevate mercury

accumulation into the food chain since camelids solely thrive on these plants for food

and in turn these are the main meat suppliers for the mining population who are most at

risk if some plant species are used for medicinal purposes

5

I INTRODUCCIOacuteN

11 EL CONTEXTO TEMPORAL DE LA TESIS DOCTORAL

El contexto temporal de la presente tesis doctoral abarca el intervalo de tiempo

desde 2007 a 2011 periacuteodo en el cual se obtuvieron todos los resultados tanto

cualitativos como cuantitativos a traveacutes de trabajos de campo (muestreos entrevistas

reuniones y otros) anaacutelisis de laboratorio anaacutelisis estadiacutesticos y otros necesarios para

alcanzar los objetivos de la tesis asiacute mismo para contextualizar dichos resultados en la

situacioacuten actual se realiza el anaacutelisis y las evaluaciones comparativas relativas a la

situacioacuten de la mineriacutea auriacutefera en Bolivia con datos de los uacuteltimos antildeos (2017-2021)

En eacuteste sentido y con el objetivo de generar un entendimiento integral en eacuteste espacio

de tiempo (2007-2020) en el Capiacutetulo I de Introduccioacuten se incorpora amplia informacioacuten

que describe la evolucioacuten de los acontecimientos en el marco de la mineriacutea auriacutefera en

el paiacutes y en el lugar de estudio en el Capiacutetulo II se sentildealan los cambios fundamentales

de la zona de estudio especialmente en lo que refiere a las actividades mineras

instaladas en el sector y finalmente en los Capiacutetulos III IV y V se realizan anaacutelisis

comparativos de los resultados obtenidos en el marco de la tesis respecto a los datos

disponibles en los uacuteltimos antildeos

12 ANTECEDENTES

121 Sinopsis de la historia de la mineriacutea en Bolivia

La extraccioacuten de depoacutesitos de mineral por las civilizaciones precolombinas se

remonta al menos al antildeo 2000 ac pero la extraccioacuten de minerales intensiva comenzoacute

con la colonizacioacuten y posterior explotacioacuten minera de plata en el Cerro Rico de Potosiacute

por los espantildeoles en 1545 (Miller y Villarroel 2011) Bolivia llegoacute a ser durante el

periacuteodo colonial y hasta la mitad del siglo XIX uno de los principales productores de

plata del mundo (Espiacute 2001) Su produccioacuten llegoacute a ser muy importante a mediados del

siglo XVI cuando el proceso de amalgamacioacuten conocido como el meacutetodo ldquode patiordquo fue

empleado a escala industrial estimulando la produccioacuten masiva de plata y dejando una

cantidad sin precedentes de mercurio con la consiguiente repercusioacuten medioambiental

econoacutemica y social en varias zonas de Bolivia (Nriagu 1994 Malm 1998)

6

La produccioacuten de plata en Potosiacute decayoacute en el uacuteltimo periodo del siglo XVII a

pesar del declive de la cotizacioacuten internacional de la plata a partir de 1870 la mineriacutea

empieza a expandirse por aproximadamente dos deacutecadas (Balladares 1989)

Producto de la Segunda Gran Revolucioacuten Industrial se inicia el ciclo del estantildeo

principalmente por el incremento de su precio y demanda de hecho entre 1900 y 1908

las exportaciones de estantildeo aumentoacute de 30 al 66 por el contrario la plata disminuyoacute

del 40 al 17 Posterior a la recesioacuten post-beacutelica de 1918 la produccioacuten de estantildeo

subioacute hasta 1929 (antildeo en el que se obtuvo la mayor produccioacuten histoacuterica de estantildeo con

41087 ton) a partir de entonces hubo un declive en la produccioacuten hasta 1941 y 1945

periacuteodo en el cual hubo un ascenso (Contreras 1994)

En ese momento coyuntural en 1952 se crea una de las empresas mineras

estatales maacutes grande a nivel mundial la Corporacioacuten Minera de Bolivia (COMIBOL)

(Malloy 1970) convirtieacutendose su creacioacuten en un hito en la historia minera de Bolivia El

trayecto de COMIBOL puede ser dividido en dos periodos el primero en el periacuteodo

1952-1985 y el segundo desde 1985 hacia adelante Durante el primer periodo estaba

en boga la ideologiacutea del capitalismo de Estado el cual era propietario y administrador

de empresas que explotaban recursos naturales claves como es la mineriacutea Despueacutes

de 1985 el modelo de desarrollo fue concluido draacutesticamente cuando se implantoacute un

reacutegimen de libre mercado con el Decreto 21060 que liberalizoacute la economiacutea (Malloy

1970) Casi de forma simultaacutenea COMIBOL sufrioacute las repercusiones de la caiacuteda del

precio del estantildeo cuando los precios se redujeron a la mitad El antildeo 1986 el cierre de la

COMIBOL fue determinante dejando sin trabajo a maacutes de 30000 mineros muchos de

los cuales por la ldquorelocalizacioacutenrdquo se unieron a los cocaleros y gremiales1 (Jordan y

Warhurst 1992)

A partir de los antildeos 1987 y 1988 el sector minero comienza su recuperacioacuten

sustituyendo la mineriacutea del estantildeo por la mineriacutea diversificada (incrementando

significativamente la produccioacuten de zinc oro y plata) en cuya fase de extraccioacuten se

incorporaron las teacutecnicas de explotacioacuten a cielo abierto y mineriacutea sin rieles mientras que

en el procesamiento se implementoacute principalmente el meacutetodo de lixiviacioacuten por agitacioacuten

(Loayza y Franco 2000)

Durante la etapa 1980-2000 la produccioacuten de estantildeo disminuyoacute en 55 sin

embargo se dio el crecimiento en la produccioacuten de minerales como el oro (641) zinc

(197) y plata (128) siendo estos dos uacuteltimos los que permitieron la recuperacioacuten de

las exportaciones (MMSD 2002) Desde el 2000 hasta la actualidad ademaacutes de la

produccioacuten de zinc estantildeo plata y plomo la produccioacuten de oro en Bolivia se ha

incrementado de manera importante seguacuten Campanini (2020) se ha cuadruplicado en

1 Producto del Decreto 21060 muchos mineros se re-localizaron o migraron a zonas especiacuteficas del territorio boliviano (como el Chapare) para realizar el cultivo de la coca Respecto a los gremiales instituciones como el CEDLA los asocian al crecimiento del ldquosector informalrdquo en esos antildeos en la actualidad los gremiales son agrupaciones locales con fuerte capacidad de organizacioacuten en diferentes rubros

7

el periacuteodo 2009ndash2018 Hasta el 2020 la actividad minera en Bolivia ha representado el

15 de la poblacioacuten ocupada con 138000 empleos directos y 828000 empleos

indirectos (MMAyA MMM GIT-OR 2020)

La Constitucioacuten Poliacutetica del Estado Boliviano reconoce tres actores productivos

del sector minero las empresas estatales (que forman parte de la COMIBOL) empresas

privadas y cooperativas privadas Las cooperativas mineras lograron en estas uacuteltimas

deacutecadas un reacutegimen normativo maacutes permisivo y flexible que otras entidades mineras

seguacuten Campanini (2020) no estaacuten sujetas a cumplir la normativa laboral tienen un

reacutegimen impositivo preferencial cuentan con apoyo estatal directo tienen participacioacuten

directa en instancias estatales entre otros Sin embargo es el actor minero que maacutes

empleos genera (Fig11 a) por el contrario es el que menos impuestos y regaliacuteas

aporta al Estado (Fig11 b) (Fundacioacuten Jubileo 2015)

La mineriacutea de menor tamantildeo es parte de la mineriacutea privada y se forma a partir

de operadores mineros cuyo trabajo es en pequentildea escala aplicando meacutetodos

manuales mecanizados y semi-mecanizados

Fig 1 1 a) Empleo por actor minero (en miles de trabajadores) b)

Regaliacutea minera por actor productivo minero (en millones de doacutelares americanos) Serie 1980 ndash 2018 (Fuente Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia 2019)

a)

b)

8

13 LA MINERIacuteA AURIacuteFERA EN BOLIVIA

Actualmente la mineriacutea auriacutefera en Bolivia tiene un fuerte componente

cooperativista mientras que la mineriacutea tradicional (estantildeo plomo plata y zinc) cuenta

con 477 cooperativas y en la mineriacutea de elementos no metaacutelicos se cuenta con 194

cooperativas en la mineriacutea auriacutefera se cuenta con 1406 cooperativas haciendo un total

de 2077 cooperativas (SERGEOTECMIN-VCM y AFCOOP 2018) El tamantildeo forma de

funcionamiento y organizacioacuten especiacutefica de cada una de estas cooperativas auriacuteferas

difieren seguacuten la regioacuten a la que pertenecen (Campanini 2020) actualmente estas

cooperativas se organizan en federaciones

En la uacuteltima deacutecada el principal mineral producido fue el estantildeo a nivel estatal)

el zinc y la plata a nivel privado sin embargo en las cooperativas la produccioacuten de oro

ha tomado absoluto protagonismo respecto a los demaacutes minerales (Fig 12 a) de

hecho hasta el antildeo 2018 un 93 de la produccioacuten de oro procediacutea de las cooperativas

y el 7 de las empresas privadas (MMM SENARECOM 2018) Desde una perspectiva

nacional en el periacuteodo 2014-2018 el aporte econoacutemico de la produccioacuten de oro es muy

similar al del zinc e incluso mayor al de la plata (Fig 12 b)

Mientras que a inicios de los antildeos 90 se estimaba una produccioacuten de oro 10000

kg antildeo-1

siendo el sustento de una poblacioacuten aproximada de 100000 personas

(mineros sus familias y otras personas dedicadas a actividades suplementarias)

(Wotruba 1998) en el antildeo 2019 se produjeron 42000 kg de oro generando 42000

fuentes de trabajo directo y maacutes de 250000 empleos indirectos (en las cooperativas)

de hecho solamente la produccioacuten nacional de oro del primer trimestre del antildeo 2020 fue

de 9200 kg por un valor de 460 millones de doacutelares superior en aproximadamente

10 a la produccioacuten del antildeo 2019 en el mismo periodo (MMAyA MMM GIT-OR 2020)

Una cuantificacioacuten aproximada de las actividades mineras distribuidas a nivel

nacional establece que 490 minas de oro corresponden a vetas y al menos 1270 a

depoacutesitos aluviales auriacuteferos (Zenteno 2020)

9

Fig 1 2 a) Valor de produccioacuten de principales minerales de las Cooperativas b) Valor de Produccioacuten de Principales Minerales (En Millones de Doacutelares Americanos) Serie 1980-2018 (Fuente Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia 2019)

132 Tipologiacutea de Yacimientos y Centros Mineros Auriacuteferos en Bolivia

Diversos documentos sobre geologiacutea en Bolivia sentildealan que los tipos de

yacimientos presentes en territorio boliviano son

Yacimientos primarios (vetiformes o vetas) Los minerales de oro junto con

los minerales de ganga o acompantildeantes se presentan habitualmente como relleno de

fracturas o en los planos de falla geoloacutegica Este tipo de mineralizacioacuten se desarrolla por

lo general de manera paralela o diagonal a los planos de estratificacioacuten

En el departamento de La Paz la forma de las vetas tanto en su extensioacuten

longitudinal como vertical es por lo general de tipo lenticular o en rosario las cuales

ocurren principalmente a lo largo de la Cordillera Oriental (Villegas et al 2021)

Yacimientos secundarios (aluviales) Estos yacimientos se originan de la

meteorizacioacuten y erosioacuten de los depoacutesitos primarios de la cordillera generados en

eventos geodinaacutemicos en el terciario y cuaternario se presentan cuando los minerales

a)

b)

10

de oro han sido erosionados transportados y depositados por el curso del agua su

acumulacioacuten forma placeres de oro Los depoacutesitos de placer se extienden por cientos de

kiloacutemetros desde sus nacientes en la cordillera a lo largo de los riacuteos Yani Tipuani

Challana Mapiri Kaka Alto Beni Beni Madre de Dios Madera en depoacutesitos de

paleocanales terrazas llanuras de inundacioacuten cauce actual de riacuteos y otros En

yacimientos secundarios el oro tiene contenidos metaacutelicos entre 02 y 20 - 50 gt

aproximadamente (Hinojosa 2016)

Yacimientos secundarios (fluvio glaciales - morreacutenicos) Ocurre cuando los

minerales de oro han sido erosionados por actividad glaciar y luego transportados y

depositados en la parte baja de los valles o en depresiones topograacuteficas

Yacimientos secundarios (coluviales) Estos yacimientos se presentan cuando

los minerales de oro han sido erosionados y depositados principalmente por accioacuten de

la gravedad en la parte baja o laderas de los altos topograacuteficos (cerros)

En Bolivia existen 1760 yacimientos de oro (que pueden presentar sectores de

alta y baja ley) de los cuales 420 (24) corresponden a yacimientos primarios 1269

(72) son yacimientos secundarios y 71 (4) son mixtos (son mixtos aquellos que en

una misma aacuterea minera puedan coexistir los yacimientos primarios y secundarios)

(Villegas et al 2021)

133 Mineriacutea Auriacutefera en el Departamento de La Paz

La distribucioacuten de los tipos de yacimientos auriacuteferos a nivel nacional muestra

que las predominancias de yacimientos corresponden al departamento de La Paz

seguido en orden de importancia por los departamentos de Santa Cruz Beni Potosiacute y

Pando La figura 13 muestra los diferentes yacimientos y su cuantificacioacuten aproximada

Fig 1 3 Distribucioacuten de Yacimientos Auriacuteferos en el Departamento de

La Paz 2021 (Fuente Villegas et al 2021)

11

En correlacioacuten con los datos del Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia (MMM)

Campanini (2020) sentildeala que el departamento de La Paz es el que lidera la produccioacuten

de oro (701 el 2017 y 41 el 2018) y donde opera el 569 del total de cooperativas

del paiacutes La principal regioacuten auriacutefera del departamento es Yungas que abarca hasta el

norte del altiplano boliviano (inicia en el lago Titicaca hasta el riacuteo Suches y el Aacuterea Natural

de Manejo Integrado Nacional ANMIN - Apolobamba) (Figura 14)

Fig 1 4 Extraccioacuten de oro por departamento 2009-2018 (kg) (Fuente Campanini 2020)

El Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia (2019) confirma que los valores de

exportacioacuten de minerales del departamento de La Paz (donde se encuentra el ANMIN-

Apolobamba) lo posicionan en segundo lugar (despueacutes de Potosiacute) a nivel nacional (Fig

15 a) este departamento tiene al menos 26 distritos mineros de oro y se ha constituido

en el mayor productor auriacutefero del paiacutes llegando a alcanzar una produccioacuten de 2363 t en

el antildeo 2019 (MMM 2020) de hecho los valores de exportacioacuten de oro en eacuteste

departamento son significativamente maacutes elevados que los de otros metales respecto a

otros metales (Fig 15 b)

En el departamento de La Paz la mineriacutea auriacutefera incluye la explotacioacuten de

yacimientos primarios secundarios y mixtos todos ellos con sus propias caracteriacutesticas

y repercusiones ambientales sociales y de salud puacuteblica entre otros

12

Fig 1 5 a) Valor de la exportacioacuten por departamento de Bolivia b) Valor de

la exportacioacuten - departamento La Paz (En Millones de doacutelares Americanos) Serie 2000 - 2018 (Fuente Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia 2019)

134 Mineriacutea Auriacutefera en Aacutereas Protegidas

Varias de las Aacutereas Protegidas nacionales (22 que pertenecen al Sistema

Nacional de Aacutereas Protegidas ndash SNAP) subnacionales (23 departamentales y 78

municipales) e incluso territorios indiacutegenas y originarios que albergan una parte

significativa de la biodiversidad de Bolivia y cuyos principales servicios y funciones eco-

sisteacutemicos son el almacenamiento de carbono y provisioacuten de agua cuentan dentro de

su territorio con actividades de extraccioacuten minera (Fig 16) ademaacutes de concesiones

petroleras expansioacuten de carreteras entre otros (WCS 2020)

Esta problemaacutetica asociada a la actividad auriacutefera en zonas tropicales en

territorio nacional no es reciente la creacioacuten de aacutereas naturales protegidas promovidas

por iniciativas regionales originoacute superposicioacuten de derechos y usos del suelo (MMSD

2002) A esto se suma el hecho de que en Bolivia las actividades mineras dentro de las

aacutereas protegidas no es ilegal sin embargo estas actividades deberiacutean desarrollarse

cumpliendo al menos a) las directrices establecidas en el Plan de Manejo de cada aacuterea

protegida b) la compatibilidad de la actividad minera y su respectiva aacuterea de influencia

con la categorizacioacuten de las zonas dentro del aacuterea protegida (especialmente en las

zonas de proteccioacuten estricta) y c) las medidas de mitigacioacuten de impactos de la actividad

minera sobre la biodiversidad ecosistemas y funciones ambientales de las aacutereas

a)

b)

13

protegidas En muchos casos los aspectos citados no se cumplen por lo que las

actividades mineras representan una amenaza para las aacutereas protegidas y sus

funciones ambientales que fueron la razoacuten de su creacioacuten

Fig 1 6 Actividades Mineras Auriacuteferas en Aacutereas Protegidas del SNAP - Bolivia (Fuente Servicio Nacional de Aacutereas Protegidas - SERNAP y Fundacioacuten Mineriacutea Medio Ambiente e Industria - MEDMIN 2019)

En la uacuteltima deacutecada se han realizado diversos estudios algunos de ellos

orientados especiacuteficamente a la mineriacutea auriacutefera Recientemente en el antildeo 2020 el

diagnoacutestico de impactos y situacioacuten de las actividades mineras en el Corredor de

Conservacioacuten Madidi - Piloacuten Lajas ndash Apolobamba ndash Cotapata (en el que ademaacutes de

Bolivia participan Colombia Peruacute y Ecuador) refleja el estado actual de las actividades

de mineriacutea auriacutefera en esta regioacuten de alta biodiversidad consideradas como Aacutereas

Clave de Biodiversidad (ACB) En este documento se determina que las aacutereas

protegidas de intereacutes nacional Apolobamba Madidi Cotapata y Piloacuten Lajas

14

representan el 49 del aacuterea del corredor (2225435 ha) y tienen 290 operaciones

mineras superpuestas que generan impactos ambientales en el 58 de su superficie

El aacuterea protegida de intereacutes nacional ANMIN-Apolobamba tiene la mayor presencia y

afectacioacuten minera (231 operaciones) seguida del Madidi (41 operaciones) y Cotapata

(18 operaciones) (WCS 2020)

Respecto a los Territorios Indiacutegenas Originarios Campesinos (TIOCs) la TIOC

Marka Cololo - Copacabana ndash Antaquilla (ubicada en Apolobamba) tiene mayor

presencia de actividad minera (30 operaciones) seguida de la TIOC Lecos de Apolo (17

operaciones) La TIOC Trsquosimane Moseteacuten de Piloacuten Lajas por ahora presenta una sola

actividad artesanal estacional estando amenazada por un futuro crecimiento de esta

actividad (WCS 2020)

En lo referente a bosques iacutentegros es importante sentildealar que estos representan

el 44 (2011008 ha) de la superficie del corredor (que incluye a los cuatro paiacuteses) y

la deforestacioacuten ocasionada por la actividad minera corresponde al 3 de eacutesta

Asimismo en el corredor existen 57 especies endeacutemicas 13 especies en peligro y 7

especies en peligro criacutetico de extincioacuten en cuyos haacutebitats existen actividades mineras

lo que implica una amenaza para estas especies (WCS 2020)

Respecto a las cuencas hidrograacuteficas del corredor las actividades mineras

tienen impacto en el 11 de su superficie (492076 ha) las cuencas de los riacuteos Mapiri

Boopi Beni Tuichi Madidi y Coroico presentan mayor actividad y afectacioacuten (WCS

2020

14 EL USO DEL MERCURIO EN BOLIVIA

En Bolivia no se realiza la extraccioacuten primaria de mercurio por lo que el paiacutes se

constituye en importador de mercurio (MMAyAVMABCCGDFPRONACOPS 2017) el

cual se utiliza principalmente en la mineriacutea y cuyo uso estaacute permitido2 En relacioacuten a las

importaciones de mercurio en Bolivia la mayor parte de las importaciones proceden de

Meacutexico (93) estas importaciones representan el 25 de todos los flujos comerciales

mundiales de mercurio y convierte a Bolivia en el segundo mayor importador de

mercurio del mundo (PNUMA 2019 UICN NL 2020) Los datos del 2019 indican que la

mayor parte de las importaciones (maacutes del 90) se registra en el departamento de La

Paz existiendo voluacutemenes pequentildeos de importaciones informales (UICN NL 2020)

Hasta el 2014 las importaciones anuales de mercurio no sobrepasaban las 15 t

reportaacutendose un deacuteficit en las importaciones de mercurio respecto a lo requerido para la

produccioacuten del oro declarado sin embargo en la gestioacuten 2015 las importaciones de

mercurio se incrementaron a 152 t de mercurio siendo doce veces superior respecto a

2 ldquoUso Permitidordquo se refiere al uso de mercurio o de compuestos de mercurio en el marco del Convenio de Minamata incluidos (no de manera restrictiva) los usos que esteacuten en el marco de los artiacuteculos 3 4 5 6 y 7 del Convenio

15

las importaciones del antildeo 2014 este incremento se dio justamente cuando el paiacutes

vecino Peruacute restringioacute el uso y comercializacioacuten de mercurio destinado a la extraccioacuten

de oro en el marco a su ratificacioacuten del Convenio de Minamata (UICN NL 2020)

Fig 1 7 Produccioacuten de Oro e Importacioacuten de Mercurio (en toneladas) Bolivia Serie 2000 - 2018 (Fuente

Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia 2019)

Seguacuten Carrillo (2021) Bolivia importa en promedio 198 t de mercurio antildeo-1

(tomando como fuente a UN Comtrade 2020) ademaacutes asegura que gran parte de este

insumo estaacute destinado a las actividades de tratamiento y beneficio de minerales

auriacuteferos ya que no se conoce de ninguacuten otro sector importante (industrial u otro) en

Bolivia que requiera de mercurio en sus procesos

Al respecto en Bolivia a traveacutes de la Ley Ndeg 759 del 17 de Noviembre de 2015

se ratifica el Convenio de Minamata sobre Mercurio en consecuencia en el marco de

su artiacuteculo 7 y el Anexo C el paiacutes ha asumido compromisos de cumplimiento obligatorio

para disminuir y si es posible eliminar el uso de mercurio en mineriacutea artesanal yo a

pequentildea escala

142 El uso del mercurio en el sector de las cooperativas auriacuteferas

En el proceso de extraccioacuten de oro en Bolivia el uso del mercurio es la praacutectica

maacutes habitual sin embargo en casos maacutes puntuales (grandes empresas) se aplica

tambieacuten la cianuracioacuten La cantidad y forma de uso del mercurio variacutea seguacuten algunos

factores sin duda el tipo de yacimiento seraacute el que defina el proceso de recuperacioacuten

de oro Sin embargo Hinojosa (2016) sentildeala que la caracterizacioacuten quiacutemica

metaluacutergica y mineraloacutegica de la mena (mineral beneficiable) es una operacioacuten previa a

la definicioacuten del tipo de procesamiento y concentracioacuten del oro y deberiacutea realizarse

mejorar el rendimiento de recuperacioacuten de oro

La publicacioacuten ldquoMercurio global oferta comercio y demandardquo del Programa de las

Naciones Unidas para el Medio Ambiente (2017) sentildeala que en Bolivia un 25 del

mercurio consumido en actividades de mineriacutea de pequentildea escala corresponde a

procesos de amalgamacioacuten de concentrados y un 75 a la amalgamacioacuten de mineral

16

entero eacuteste uacuteltimo considerado como un meacutetodo obsoleto teacutecnicamente ineficiente y

ambientalmente no adecuado que se podriacutea estar dando en operaciones de yacimientos

primarios (de veta) ya que las operaciones mineras que procesan minerales aluviales son

las uacutenicas que realizan una concentracioacuten previa antes de la amalgamacioacuten para

recuperar el oro fino (Carrillo 2021) En concordancia con lo sentildealado Villegas et al

(2021) sentildealan que en 2019 el uso de mercurio alcanzoacute a 68 t de las cuales 55 t se

orientariacutean a la mineriacutea filoniana (de vetas) y 13 t se dirigiriacutean a la mineriacutea aluvial

La reciente publicacioacuten ldquoMercurio en la pequentildea mineriacutea en Boliviardquo (2021)

establece la relacioacuten de oro obtenido y mercurio utilizado en las plantas de

concentracioacuten de acuerdo con la tipologiacutea del yacimiento y la granulometriacutea del oro

siendo la proporcioacuten promedio de 15 (mercurio total utilizado desde el inicio hasta el

final del proceso esponja total3 de oro obtenido) para el procesamiento de mineral de

veta mientras que la relacioacuten para mineral aluvial es de 104 (mercurio utilizado en la

parte final del proceso esponja parcial4 de oro obtenido) (Villegas et al 2021)

Asimismo a partir del antildeo 2019 se ha visto un incremento sustancial de las

operaciones mineras debido fundamentalmente al precio alto del oro aspecto que

permite realizar inversiones en maquinaria de mayor capacidad (especialmente en

equipos de conminucioacuten o molienda) este hecho (refirieacutendose a la mecanizacioacuten del

proceso) no siempre puede considerarse positivo auacuten maacutes si los procesos de beneficio

aplicados no son los adecuados y ademaacutes se prescinde de una etapa previa de

fortalecimiento y capacitacioacuten del recurso humano (Carrillo 2021)

143 Concentracioacuten de oro en la mineriacutea auriacutefera filoniana y aluvial

A continuacioacuten se haraacute una descripcioacuten breve de concentracioacuten de oro en la

mineriacutea auriacutefera filoniana y aluvial haciendo una breve diferenciacioacuten entre lo

teacutecnicamente adecuado y las praacutecticas actuales en las cooperativas mineras

1421 Proceso de concentracioacuten de oro procedente de yacimiento primario

Tomando como referencia la publicacioacuten de Hinojosa (2016) acerca de la

concentracioacuten gravimeacutetrica de menas auriacuteferas en el flujograma siguiente (Fig 16) se

muestra las operaciones baacutesicas del proceso oacuteptimo de concentracioacuten de oro

procedente de yacimiento primario

3 Esponja total de oro obtenido es el oro que se logra liberar del mercurio despueacutes del quemado de la amalgama

Este producto total considera la amalgamacioacuten de concentrados y tambieacuten el raspaje en molinos canaletas

amalgamadoras e incluso en bateas 4 Esponja parcial de oro obtenido es el oro que se logra liberar del mercurio despueacutes del quemado de la amalgama El oro obtenido con amalgama es solo una parte del total de oro producido y se refiere uacutenicamente al oro fino amalgamado

17

Fig 1 8 Proceso de concentracioacuten de oro proveniente de yacimiento primario (Fuente Hinojosa 2016)

El proceso de molienda de la mena debe procurar liberar las partiacuteculas de oro (a

traveacutes del molido fino de la mena) y facilitar su separacioacuten para lograr la mayor cantidad

de recuperacioacuten de oro Cada mena tiene sus propias caracteriacutesticas mineraloacutegicas

eacutestas determinan el tipo o grado de conminucioacuten (trituracioacuten yo molienda) adecuado para

la liberacioacuten del oro y su oacuteptima recuperacioacuten En este sentido es necesario realizar

pruebas y estudios previos de la mena para definir el circuito de conminucioacuten adecuado

y ofrecer una alimentacioacuten oacuteptima a las operaciones siguientes como la clasificacioacuten

concentracioacuten amalgamacioacuten hasta la obtencioacuten del oro fiacutesico Al respecto en la

generalidad de las cooperativas auriacuteferas (de yacimientos primarios) estos estudios

previos no son realizados ya que no cuentan con personal teacutecnico que asesore eacuteste y

las demaacutes operaciones del proceso de concentracioacuten de oro por lo que esta operacioacuten

se ajusta a la experiencia y disponibilidad de maquinaria y equipos presentes en la

operacioacuten minera

Es en la operacioacuten de conminucioacuten donde se antildeade el mercurio y donde suele

ocurrir su atomizacioacuten causando peacuterdidas considerables de mercurio en polvo que

tambieacuten es llamado ldquoharina de mercuriordquo

18

En el proceso de amalgamacioacuten el oro se alea con el mercurio (de manera

superficial) En esta fase todo el oro libre y limpio (pe libre de oacutexidos de hierro) se

amalgama pero es muy frecuente que el mineral bruto contenga otros minerales

acompantildeantes yo impurezas que causen problemas en el proceso de amalgamacioacuten

(Hinojosa 2016)

Al igual que en la etapa de conminucioacuten para la amalgamacioacuten deberiacutean

seguirse un paso previo de preparacioacuten en el que se realizan los caacutelculos sobre la

cantidad de mercurio y otros reactivos a utilizarse ademaacutes del tipo de reactor a

emplearse sin embargo en la praacutectica eacuteste paso es omitido y se realiza de manera

empiacuterica basaacutendose en una estimacioacuten volumeacutetrica visual y no por determinacioacuten de

peso no existe una metodologiacutea o protocolo definido que permita un control en la

dosificacioacuten de mercurio mucho menos de registro y seguimiento perioacutedico en el tiempo

(por diacuteamesantildeo o por turno) (Carrillo 2021)

En general la recuperacioacuten de oro en la mineriacutea filoniana (primarias o de vetas)

es baja fundamentalmente por la incipiente o nula planificacioacuten yo operacioacuten teacutecnica

procesos de concentracioacuten (gravimeacutetrica yo por amalgamacioacuten) a esto se suma la

peacuterdida de oro fino y laminar (laminado en la molienda) en los residuos yo colas

Asimismo la operacioacuten simultaacutenea de la molienda y la amalgamacioacuten provoca peacuterdidas

de diminutas partiacuteculas de oro contenidas en la harina de mercurio o en los floacuteculos de

amalgama cuyo menor peso especiacutefico y mayor superficie provoca su arrastre hacia las

colas o residuos (Wotruba 1998)

1422 Proceso de concentracioacuten de oro procedente de yacimiento secundario

La mineriacutea aluvial (placeres auriacuteferos) generalmente tienen un bajo contenido de

oro libre por lo que su explotacioacuten se extiende a mayor escala ademaacutes de la necesidad

de procesos adecuados con alta eficiencia de recuperacioacuten de oro (Hinojosa 2016)

19

Fig 1 9 Proceso de concentracioacuten de oro proveniente de yacimiento primario (Fuente Hinojosa 2016)

El tipo de yacimiento define el meacutetodo de explotacioacuten pudiendo ser eacutestos a cielo

abierto y mecanizado en plataformas y terrazas o subterraacuteneo y semi-mecanizado en

cauces antiguos estos meacutetodos se diferencian fundamentalmente por las capacidades

de tratamiento (mayor capacidad en plataformas y terrazas ocurre lo contrario en

cauces antiguos) sin embargo el sistema de recuperacioacuten de oro es el mismo y

consiste en dos etapas lavado y clasificacioacuten y concentracioacuten en canaleta en este

uacuteltimo paso se utiliza el mercurio para amalgamar el oro fino retenido y finalmente

proceder a la quema eliminando el mercurio (vapor) y dejar el oro libre (Fig 17)

15 POLIacuteTICA MINERA EN BOLIVIA

En Bolivia desde el antildeo 2006 se promovieron cambios estructurales en el sector

minero estos fueron incluidos en el Plan de Desarrollo Econoacutemico y posteriormente

fueron consignados en la Constitucioacuten Poliacutetica del Estado (CPE) aprobada el antildeo 2009

donde se marcan los lineamientos para el desarrollo y ejercicio de la actividad minera

20

Antes de eacutesta coyuntura la participacioacuten estatal en el sector productivo minero era

discreta debido fundamentalmente a la exportacioacuten de materia prima basada en

minerales tradicionales estantildeo plomo plata y zinc sin embargo la nueva CPE define

al Estado como actor productivo protagoacutenico administrador de los recursos

mineraloacutegicos y responsable del control y fiscalizacioacuten de la actividad minera

151 Constitucioacuten Poliacutetica del Estado

La CPE en su acaacutepite relativo a Recursos Naturales fundamentalmente

establece que estos son de propiedad y dominio directo indivisible e imprescriptible del

pueblo boliviano y corresponde al Estado su administracioacuten ademaacutes en el acaacutepite de

Mineriacutea y Metalurgia entre otros aspectos se establece la responsabilidad del Estado

sobre las riquezas mineraloacutegicas en territorio boliviano reconociendo como actores

productivos mineros al Estado a la empresas privadas y a las cooperativas debiendo

eacutestos uacuteltimos que ser fortalecidos por el Estado

152 Plan Nacional de Desarrollo Econoacutemico y Social ndash PDES

El Plan de Desarrollo Econoacutemico y Social ndash PDES de Bolivia (2016 ndash 2020) con

una perspectiva de transformacioacuten productiva establece como sectores estrateacutegicos

generadores de excedentes a los sectores hidrocarburos mineriacutea y metalurgia

electricidad y recursos ambientales Especiacuteficamente se identifica a los sectores de

hidrocarburos y mineriacutea como columnas esenciales en la economiacutea del paiacutes asimismo

en el marco de la gestioacuten de los sistemas de vida establece entre otros el Sistema

Plurinacional de Aacutereas Protegidas (Ministerio de Planificacioacuten del Desarrollo 2016)

153 Plan Sectorial de Desarrollo Integral Minero Metaluacutergico

El Plan Sectorial de Desarrollo Integral Minero Metaluacutergico 2016 ndash 2020 define

al estado como actor fundamental del desarrollo del sector a traveacutes del Ministerio de

Mineriacutea y Metalurgia Este plan consigna objetivos estrateacutegicos dentro los cuales se

pueden citar la ampliacioacuten de reservas mineras en territorio nacional generacioacuten de

nuevos proyectos mineros promocioacuten de inversiones mejora de la productividad y

eficiencia de la produccioacuten asiacute como de su industrializacioacuten y diversificacioacuten

formalizacioacuten de operadores y control de la comercializacioacuten entre otros Sin embargo

el abordaje de los impactos ambientales provocados por la mineriacutea su gestioacuten

prevencioacuten mitigacioacuten su impacto en aacutereas protegidas forestales en el recurso agua

entre otros estaacuten siendo considerados de manera poco profunda

El Plan Sectorial Minero Metaluacutergico 2009 - 2015 incluyo dentro de sus poliacuteticas

el fortalecimiento de la mineriacutea a pequentildea escala y cooperativas mineras por lo que se

implementoacute acciones de fomento e incentivo en el aacutembito impositivo regalitario de

financiamiento y asistencia teacutecnica principalmente al sector cooperativo minero que

impulsoacute su crecimiento principalmente en la actividad auriacutefera (WCS 2020) En eacuteste

sentido seguacuten un estudio del CEDIB en la gestioacuten 2008 se teniacutean 404 Cooperativas

21

con derechos mineros a nivel nacional actualmente seguacuten datos del Viceministerio de

Cooperativas Mineras al 2019 existiriacutean 2077 cooperativas mineras de las cuales

alrededor del 70 son cooperativas del sector auriacutefero

154 Convenio de Minamata

El Convenio de Minamata que surge a raiacutez de la contaminacioacuten ocurrida en

Minamata (Japoacuten) entra en vigor el 16 de agosto de 2017 Su primera segunda y

tercera Conferencia de las Partes fueron celebradas en el 2017 2018 y 2019

respectivamente en todas ellas Bolivia tuvo una participacioacuten activa

El Convenio de Minamata conjuntamente con los Convenios de Basilea

Estocolmo y Rotterdam establece lineamientos mundiales sobre la gestioacuten racional de

los productos quiacutemicos y los desechos peligrosos En Bolivia a traveacutes de la Ley Ndeg 759

del 17 de Noviembre de 2015 se ratifica el Convenio de Minamata sobre Mercurio de

conformidad con la Constitucioacuten Poliacutetica del Estado la Ley Ndeg 401 de Celebracioacuten de

Tratados y del Decreto Supremo Ndeg 2476 El Punto Focal del Convenio de Minamata

en Bolivia es el Viceministro de Medio Ambiente Biodiversidad Cambios Climaacuteticos y

de Gestioacuten y Desarrollo Forestal con su instancia de coordinacioacuten operativa del

Convenio el Programa Nacional de Contaminantes Orgaacutenicos Persistentes

(PRONACOPs) ambos dependientes del Ministerio de Medio Ambiente y Agua

El Convenio en su artiacuteculo 2 establece de ldquouso permitidordquo el mercurio o

compuestos del mercurio en la mineriacutea auriacutefera artesanal y en pequentildea escala en este

mismo marco el artiacuteculo 7 establece que cualquier Estado en cuyo territorio exista

mineriacutea y procesamiento auriacutefero artesanal y en pequentildea escala (sin importar su

magnitud) asume la obligacioacuten de establecer y poner en marcha medidas para reducir y

si es posible eliminar la utilizacioacuten de mercurio y compuestos del mercurio asiacute como las

emisiones y liberaciones de este elemento metaacutelico al medio ambiente

16 PROBLEMAacuteTICA AMBIENTAL ASOCIADA A LA MINERIacuteA AURIacuteFERA

Aunque actualmente las actividades mineras de la pequentildea mineriacutea auriacutefera

presentan efectos ambientales colaterales la problemaacutetica ambiental del sector auriacutefero

viene desde la eacutepoca de la colonizacioacuten Al respecto Nriagu (1994) sentildeala que en

promedio la peacuterdida anual de mercurio durante la colonia espantildeola fue de 612 t antildeo-1

(rango de 292 a 1085 t antildeo-1

) entre 1580 y 1900 El acumulado de peacuterdidas de mercurio

al medio ambiente debido a la produccioacuten de metales preciosos en ldquolas Ameacutericasrdquo fue

de 257400 t con 196000 t dispersas en Ameacuterica del Sur y Central y 61380 t en los

Estados Unidos Se estima que aproximadamente el 60 - 65 del mercurio perdido fue

liberado a la atmoacutesfera lo que sugiere que las minas de oro y la plata eran una fuente

de contaminacioacuten atmosfeacuterica de mercurio (Nriagu 1994) El reciclaje permanente de

esta gran masa de mercurio puede ser en parte responsable de los flujos elevados de

22

mercurio en muchas partes del Norte y Sur Ameacuterica y los niveles de referencia5 altos de

mercurio a nivel mundial

Aunque actualmente el uso del mercurio es incipiente respecto a la eacutepoca de la

colonizacioacuten los efectos ambientales negativos de la pequentildea mineriacutea en general tiene

muchas causas relacionadas entre siacute entre las principales estaacuten el casi nulo

asesoramiento teacutecnico en las diferentes operaciones de extraccioacuten del oro (desde la

explotacioacuten de los yacimientos hasta la concentracioacuten del metal) las deficientes

condiciones teacutecnicas (tecnologiacutea y equipamiento) de la pequentildea mineriacutea el incipiente

control ambiental de las entidades reguladoras y el desconocimiento de los criterios

ambientales por parte de los mineros

En general en los sistemas de flujo abierto de molienda - amalgamacioacuten existe

una perdida entre 5 y 10 kg de mercurio por kg de oro (Wotruba 1998) estas peacuterdidas

son mayores a las causadas por la quema de amalgama a la intemperie seguacuten Wotruba

(1998) se vaporan de 05 a 1 kg de mercurio por kg de oro la mayor proporcioacuten de este

vapor de mercurio re-condensa y se precipita en los alrededores de los sitios de quema

Al respecto Maurice-Bourgoin (2000) sentildeala que la contaminacioacuten de mercurio podriacutea

extenderse hasta alrededor de 50 km de la zona de emisioacuten

Las emisiones de mercurio vapor (por la quema de la amalgama) ademaacutes de

generar impactos al medio ambiente tambieacuten pueden provocar problemas de salud

ocupacional debido a que los mineros que no tienen la proteccioacuten respiratoria

adecuada inhalan directamente el vapor de mercurio pudiendo llegar a intoxicaciones

aguas y croacutenicas Algunas investigaciones en el aacuterea de salud han reportado altos

contenidos de mercurio en la orina de los mineros y sus familias (Betancourt 1994) sus

difiacuteciles condiciones de vida dificultan la relacioacuten especiacutefica del uso de mercurio y sus

efectos en la salud

Asiacute mismo cada tipo de explotacioacuten auriacutefera conlleva impactos ambientales

propios en el caso de la mineriacutea aluvial ademaacutes de la contaminacioacuten por el mercurio

existen otros impactos ambientales que son de consideracioacuten como colmatacioacuten de

fuentes superficiales de agua por la deficiente gestioacuten del material y residuos

desechados alteracioacuten de la dinaacutemica de los riacuteos por la ocupacioacuten y desviacioacuten de

cauces afectacioacuten a los lechos de los riacuteos modificacioacuten de la calidad del agua por el

aporte de sedimentos desechos orgaacutenicos y quiacutemicos (tal es el caso del Riacuteo Suacutechez

que sirve de frontera entre Peruacute y Bolivia en su nacimiento y discurre por el ANIMN-

Apolobamba) asiacute mismo se destruye o dificulta la interaccioacuten entre aguas superficiales

y subterraacuteneas (Campanini Campos Jimeacutenez 2019)

5 El nivel de referencia o nivel geneacuterico de referencia se define como la concentracioacuten de una sustancia

contaminante en el suelo que no conlleva un riesgo superior al maacuteximo aceptable para la salud humana o los ecosistemas

23

En el caso de la mineriacutea filoniana las colas o residuos generalmente son

vertidos en aacutereas circundantes a la planta de procesamiento en muchos casos sin

ninguacuten tipo de contencioacuten oacute sistemas de almacenamiento (balsas diques sacos u

otros) oacute son vertidas directamente a riacuteos proacuteximos asimismo estas colas oacute residuos

ricos en sulfuros son dispersados a los alrededores a traveacutes del viento y del traacutensito

humano depositaacutendose en los suelos la vegetacioacuten y cuerpos de agua La lodificacioacuten

de los riacuteos causa una afectacioacuten directa a la fauna acuaacutetica y su consiguiente

disminucioacuten llegando incluso a causar confrontaciones sociales con poblaciones que

viven aguas abajo que comercializan y consumen peces del riacuteo (Wotruba 1998

MEDMIN 2009) Asimismo la emisioacuten de sulfuros hacia cuerpos de agua circundantes

(riachuelos arroyos otros) yo su almacenamiento inadecuado por oxidacioacuten genera

aacutecido sulfuacuterico y hierro en solucioacuten disminuyendo el pH por lo que se genera

condiciones para la lixiviacioacuten de otros metales pesados y metaloides (Fe As Sb Zn

Cd etc) (Wotruba 1998 Miller y Villarroel 2011) El tipo magnitud y el alcance de la

contaminacioacuten por metales asiacute como los efectos potenciales sobre la salud humana

variacutean de riacuteo a riacuteo pero difieren significativamente entre los riacuteos de diferentes pisos

ecoloacutegicos (Miller y Villarroel 2011)

17 JUSTIFICACIOacuteN Y OBJETIVO

171 Justificacioacuten

Habiendo descrito la repercusioacuten econoacutemica social y ambiental de la mineriacutea

auriacutefera se considera imprescindible conocer con mayor profundidad el grado de

contaminacioacuten del capital natural originado por las actividades mineras auriacuteferas

filonianas (de yacimientos primarios) que como se ha podido advertir a lo largo de eacuteste

capiacutetulo es una de las maacutes contaminantes en teacuterminos de aporte de metales pesados

(como el mercurio) al ambiente maacutes auacuten en un espacio protegido especialmente

significativo en Bolivia por su diversidad de ecosistemas (glacial altoandino punentildeo y

bofedal) que ademaacutes por su diversidad bioloacutegica y eco-sisteacutemica de Bolivia es

catalogada como una de las aacutereas naturales maacutes importantes Los resultados del

presente estudio permitiraacuten identificar los posibles impactos y los riesgos potenciales

tanto para la biota como para el recurso suelo De esta manera se dispondraacute de la

informacioacuten necesaria para establecer lineamientos para la reduccioacuten de los mismos y

que mejoren las condiciones de vida de los habitantes de ANMIN-Apolobamba y las de

aquellas poblaciones que aunque no se localizan en el interior del Aacuterea Protegida pero

que dependen del agua procedente de los riacuteos que nacen y atraviesan eacutesta aacuterea asiacute

como de la biodiversidad de este enclave singular esencial para la supervivencia de

estas comunidades

24

Los resultados obtenidos seraacuten transferidos a los organismos gubernamentales

competentes en materia medioambiental y de mineriacutea asiacute como al Servicio Nacional de

Aacutereas Protegidas (SERNAP)

172 Objetivos

El objetivo principal del trabajo es determinar los impactos ambientales de la

mineriacutea auriacutefera filoniana a pequentildea escala sobre medios bioacuteticos y abioacuteticos en

ANMIN-Apolobamba (Bolivia) y sus posibles consecuencias para la poblacioacuten

Este objetivo principal se divide en los siguientes objetivos especiacuteficos

- Analizar el grado de contaminacioacuten de los medios bioacuteticos y abioacuteticos (suelo

agua vegetacioacuten y otros relacionados) por los principales metales pesados

asociados a la actividad minera tales como cobre (Cu) cadmio (Cd) zinc (Zn)

plomo (Pb) tanto en sus formas totales solubles y biodisponibles en

cooperativas mineras representativas de la mineriacutea auriacutefera filoniana

- Estudiar la variacioacuten de los contenidos de mercurio (Hg) en suelos vegetacioacuten

residuos y sedimentos derivados de la actividad minera auriacutefera filoniana

- Determinar los contenidos de arseacutenico (As) y su especiacioacuten en el suelo y en la

rizoacutesfera

- Caracterizar la vegetacioacuten predominante en las zonas de estudio

- Estudiar la interrelacioacuten entre el sistema suelo-vegetacioacuten en cuanto a la

distribucioacuten y transmisioacuten de los contenidos de Hg y su posible incorporacioacuten a la

cadena troacutefica

- Evaluar los riesgos asociados y sugerir algunas acciones para minimizarlos

25

II DESCRIPCIOacuteN DE LA ZONA DE ESTUDIO

21 SITUACIOacuteN GEOGRAacuteFICA POBLACIOacuteN Y CLIMA

Las zonas de estudio se encuentran en el interior d

el Aacuterea Natural de Manejo Integrado Nacional Apolobamba (ANMIN-

Apolobamba) que se halla ubicada al oeste del Departamento de La Paz abarcando las

provincias Bautista Saavedra y Franz Tamayo El ANMIN ndash Apolobamba se creoacute en 1972

(como Reserva Nacional de Fauna Ulla Ulla con una superficie original de 240000 ha)

con el fin de brindar proteccioacuten a la vicuntildea (Vicugna vicugna) y los ecosistemas

altoandinos que existen en la zona en el antildeo 2000 se ampliacutea su superficie a 4837438

ha (abarcando la vertiente oriental de la Cordillera creando condiciones territoriales

suficientes para establecer una zona de proteccioacuten estricta) re - categorizaacutendola como

Aacuterea Natural de Manejo Integrado Nacional

Los municipios involucrados en el ANMIN-Apolobamba son Pelechuco Curva

Charazani y Mapiri que se extiende desde la regioacuten cordillerana de Apolobamba hasta

la regioacuten montantildeosa huacutemeda de la ceja de monte y al oeste hace frontera con Peruacute

(SERNAP 2016) El rango altitudinal oscila entre 800 - 6200 msnm involucrando una

zona alta o altiplaacutenica una zona intermedia de valles interandinos y una zona baja o de

yungas huacutemedos (SERNAP 2016) Sus liacutemites son 68ordm 30 - 69ordm 20 longitud oeste y

14ordm 40 - 15ordm 10 latitud sur

El ANMIN- Apolobamba es una de las aacutereas protegidas nacionales con mayor

nuacutemero de comunidades de poblacioacuten originaria que habita en su espacio en los

cuatro municipios hay unas 111 comunidades y una poblacioacuten total aproximada de

26437 habitantes de acuerdo a los datos registrados por el Censo 2012 (SERNAP

2016)

26

Fig 2 1 Localizacioacuten geograacutefica de ANMIN-Apolobamba (Fuente Elaboracioacuten con base a datos de SERNAP 2006)

22 CLIMATOLOGIacuteA

La regioacuten alto andina del ANMIN-Apolobamba pertenece a una zona de

transicioacuten entre el clima huacutemedo tropical y el seco de alta montantildea Las variaciones

climatoloacutegicas en las diferentes regiones del aacuterea protegida estaacuten determinadas

principalmente por las caracteriacutesticas morfoloacutegicas de la estructura fiacutesica de la Cordillera

Oriental (SERNAP 2006)

Las temperaturas miacutenimas en la zona alta (pej Ulla Ulla) en los meses de abril

a noviembre generalmente estaacuten por debajo de 0 degC mientras que las temperaturas

maacuteximas se registran en el periacuteodo de verano con valores superiacuteores a los 11 degC

(SERNAP 2016) En los valles interandinos (pej Pelechuco) las temperaturas

maacuteximas se encuentran entre los 12 - 14 degC mientras que las temperaturas miacutenimas

llegan se encuentran entre 0 - 5 degC En la regioacuten de los Yungas bajos (informacioacuten

tomada de la estacioacuten de Tipuani ubicada en las proximidades del ANMIN ndash

Apolobamba) las temperaturas maacuteximas bordean los 30 degC mientras que las

temperaturas miacutenimas estaacuten entre los 24 ndash 25 Cdeg (SERNAP 2016)

Las precipitaciones en la regioacuten de Ulla Ulla inician en los meses de septiembre

a noviembre no superan los 40 mm por mes incrementaacutendose en el mes de diciembre

hasta los 80 mm En los valles huacutemedos las precipitaciones inician en el mes de

agosto incrementaacutendose hasta alcanzar los 130 mm en el mes de enero En las

regiones bajas las precipitaciones se inician en abril con cerca de 50 mm por mes

incrementaacutendose hasta llegar a su maacuteximo valor que bordea los 80 mm entre los meses

de diciembre y enero La temporalidad de las precipitaciones en el ANMIN ndash

Apolobamba coincide con las del paiacutes mismos que estaacuten supeditados al

comportamiento estacional de la zona de convergencia Inter tropical

27

El comportamiento de los vientos estaacuten directamente relacionados de las

caracteriacutesticas orograacuteficas en general los vientos maacutes fuertes se producen

generalmente entre los meses de julio y noviembre

23 FISIOGRAFIacuteA GEOLOGIacuteA GEOMORFOLOGIacuteA E HIDROGRAFIacuteA

231 Fisiografiacutea

El ANMIN ndash Apolobamba tiene diversas aacutereas fisiograacuteficas asciende desde los

1000 m de altitud por la comunidad Pauje Yuyo sub troacutepico Puli hasta sobrepasar la

altitud de 5400 m en la Cordillera de Akamani cerca de la comunidad Cantildeizaya y

Callinsani Debido a efectos de glaciaciones se producen en el aacuterea procesos de

degradacioacuten y meteorizacioacuten de rocas y la erosioacuten y arrastre de material a las partes

bajas (SERNAP 2016)

En el Plan de Manejo del ANMIN ndash Apolobamba (2016 ndash 2025) se sentildeala que

existe la predominancia de dos extremidades montantildeosas de la red de cordilleras de

Apolobamba (Cordilleras de Callinsani y Akamani) que se unen en el sector del abra de

Pumasani a partir de ella se extiende la planicie de Ulla Ulla hasta el liacutemite con Peruacute

atraviesa esta planicie el riacuteo Suches (que nace en el lago Suches) y se consitituye en

liacutemite natural entre Bolivia y Peruacute desembocando en el Lago Titicaca Asimismo de los

deshielos de la Cordillera de Apolobamba terminan formando parte de los riacuteos de

Curva Caalaya Charazani y Chullina desembocando en el riacuteo Mapiri (cuenca

Amazoacutenica)

En la regioacuten y en el aacuterea del ANMIN Apolobamba se identifican cuatro grandes

regiones fisiograacuteficas Llanura Aluvial Lacustre Pie de Monte Andino Zona Andina y la

Zona Sub Andina (Fig 22)

Fig 2 2 Fisiografiacutea del ANMIN-Apolobamba (Fuente SERNAP 2016)

28

232 Geologiacutea

El Plan de Manejo del ANMIN ndash Apolobamba (2016 ndash 2025) cita el estudio

realizado por Ramiacuterez y Teraacuten (2002) acerca de las caracteriacutesticas geoloacutegicas y mineras

de la ordillera de Apolobamba sentildealando que eacutesta cordillera presenta rocas

paleozoicas no diferenciadas mientras que en el flanco occidental de la cordillera y en

el sector de Charazani afloran rocas devoacutenicas no diferenciadas en unidades ademaacutes

en el altiplano norte presenta depoacutesitos glaciales y fluvioglaciales cenozoicos en el

piedemonte andino Asimismo sentildeala que en la cordillera de Apolobamba la secuencia

sedimentaria se inicia con pelitas gris oscuras metamorfizadas depositadas en

plataforma profunda de la formacioacuten Capinota la sedimentacioacuten continuacutea con una

alternancia de pizarras metalimolitas gris oscuras y bancos de areniscas grises de

plataforma somera de la formacioacuten Coroico En transicioacuten la secuencia de areniscas gris

claras de plataforma proximal posteriormente se registra un episodio de subsidencia

evidenciado por limolitas grises esquistosas alternado con bancos de arenisca de la

formacioacuten Amutara En el aacuterea de Charazani y en el piedemonte altiplaacutenico floran rocas

del ciclo cordillerano caracterizado por pizarras limolitas y areniscas probablemente de

edad devoacutenica (Fig 23) Seguacuten cita Muntildeoacutez (2009) estas formaciones se caracterizan

por presentar un relieve muy alto tipo cordillerano de aspecto muy irregular con cimas

agudas como efecto de la accioacuten de los procesos glaciales

Catari y Fernaacutendez (2003) mencionan la presencia de depoacutesitos aluviales al

oeste del aacuterea depoacutesitos de abanico aluvial en la parte central junto con depoacutesitos

glaciaacutericos y rocas con cubierta cuaternaria al noreste aparecen areniscas lutiacuteticas del

Paleozoico y al sureste rocas iacutegneas

Fig 2 3 Mapa Geoloacutegico del ANMIN-Apolobamba (Fuente Campo 2003)

29

233 Geomorfologiacutea

Son los relieves cordilleranos los que destacan en la geomorfologiacutea de esta

aacuterea con pronunciadas diferencias de nivel y fuertes pendientes Como se muestra en

la Fig 24 las mayores altitudes del aacuterea se localizan en la parte noroeste llegando

hasta la zona central de ANMIN - Apolobamba alcanzando altitudes que superan los

5000 msnm Hacia el este las pendientes se suavizan hasta alcanzar niveles por

debajo de 1000 m de altitud no obstante la mayor parte del territorio se encuentra por

encima de una cota de 2500 m (Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

Fig 2 4 Mapa fiacutesico de ANMIN-Apolobamba (msnm) (Fuente SERNAP 2006)

El ANMIN-Apolobamba estaacute comprendido en el extremo noroeste de la Cordillera

Oriental y el Altiplano Norte Los afloramientos estaacuten constituidos por sedimentitas

paleozoicas en la cordillera y depoacutesitos glaciales y fluvioglaciales cenozoicos en el

piedemonte altiplaacutenico y terrazas aluviales que afloran en los flancos altos del valle del

Riacuteo Camata (Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

234 Hidrografiacutea

En el ANMIN - Apolobamba se distinguen claramente tres cuencas la del Riacuteo

Suches Mapiri y Tuichi en las que se producen una fuerte influencia orograacutefica que

como se conoce en toda la regioacuten andina el relieve muy complejo desde la cumbres

nevadas hasta los valles huacutemedos y secos ejerce decisivamente sobre los patrones de

circulacioacuten del viento la radiacioacuten solar y en particular en la precipitacioacuten que espacios

reducidos (SERNAP 2006)

La cuenca del riacuteo Suches estaacute ubicada en la parte occidental del ANMIN-

Apolobamba (en la frontera con la Repuacuteblica de Peruacute) tiene sus nacientes del deshielo

de los nevados altoandinos en la Cordillera Oriental que posteriormente originan

30

lagunas importantes como Suches Cololo Nube y Kellu cuyo desaguumle originan

bofedales extensos en las planicies de Ulla Ulla (aprovechados para el pastoreo de

ganado cameacutelido) y su confluencia forma el riacuteo Suches (nace en la laguna Suches

desembocando en el Lago Titicaca) Esta cuenca estaacute conformada por varias micro-

cuencas (SERNAP 2016)

La cuenca del riacuteo Mapiri se encuentra en la parte andina de la cuenca del Riacuteo

Beni y sus afluentes o tributariacuteos que se originan en la Cordillera de Apolobamba los

principales riacuteos en esta cuenca son el riacuteo Charazani que al unirse con el riacuteo Sayhuani

conforman el riacuteo Camata que es el liacutemite inferior o sur del ANMIN-Apolobamba La

cuenca del riacuteo Mapiri estaacute conformada por dos sub-cuencas la del riacuteo Camata (que en

su curso inicial se denomina Sayhuani hasta su unioacuten con el riacuteo Charazani) y la sub-

cuenca del riacuteo Yuyo que constituye el liacutemite oriental del ANMIN-Apolobamba hasta su

concurrencia con el riacuteo Ateacuten (SERNAP 2016)

El riacuteo Tuichi pertenece a la cuenca alta del riacuteo Beni y estaacute conformada por tres

tributarios importantes el riacuteo Pelechuco el Hilo Hilo y el riacuteo Sunchulli que confluyen

fuera de los liacutemites del ANMIN para conformar el riacuteo Amantala (SERNAP 2016)

La Fig 25 muestra los riacuteos maacutes importantes las cuencas del ANMIN -

Apolobamba

Fig 2 5 Mapa hidroloacutegico de ANMIN-Apolobamba (Fuente SERNAP 2006)

Seguacuten SERNAP (2016) el balance hiacutedrico del ANMIN Apolobamba muestra

un estado deficitario en varios meses del antildeo si solo se consideran los aportes

31

pluviales de agua siendo mayor el deacuteficit en los valles y yungas de la sub-cuenca

del riacuteo Caama respecto a las zonas altas y al valle de Pelechuco que presentan

mayor humedad debido especialmente a la influencia de los glaciales de

Apolobamba

24 EDAFOLOGIacuteA

Para la descripcioacuten de suelos los Planes de Manejo del ANMIN ndash Apolobamba

del antildeo 2006 y del periacuteodo 2016 ndash 2025 hacen referencia al Plan de Manejo de la

Reserva Nacional de Fauna Ulla Ulla realizado por Amurriacuteo y Salcedo en 1997 el cual

se constituye en el principal estudio acerca de los suelos de la zona Este estudio

sentildeala que el desarrollo de los suelos de la vertiente occidental es el resultado de los

procesos de deposicioacuten fluvioglaciar que han determinado geoformas caracteriacutesticas

como las llanuras fluvioglaciares abanicos y conos de transicioacuten asiacute como depoacutesitos de

transicioacuten encauzados de valle Por otro lado la vertiente oriental los procesos de

coluviacioacuten cumplen un rol importante en los tipos de suelos establecieacutendose

asociaciones de suelos delgados en las cimas de las colinas de mediana profundidad a

lo largo de las laderas y profundos en la depresioacuten de los valles en eacutestas uacuteltimas es

frecuente encontrar terrazas de origen aluvial donde el material constitutivo se mezcla

con el material de deposicioacuten coluvial

En ambas vertientes y donde las condiciones lo permiten se tienen suelos

orgaacutenicos (bofedales) que se encuentran en mayor proporcioacuten en la vertiente

occidental Amurriacuteo y Salcedo (1997) clasifican y describen los suelos de acuerdo a su

vertiente Occidental y Oriental

241 Suelos de la Vertiente Occidental

a) Orgaacutenicos (bofedales)

Son suelos que se han desarrollado sobre sedimentos fluvio-lacustres se

encuentran en las regiones maacutes planas y deprimidas situacioacuten que ha favorecido el

proceso de sedimentacioacuten y la inmovilizacioacuten o circulacioacuten lenta del agua que antildeadidas

a las bajas temperaturas hacen que el proceso de descomposicioacuten de materia orgaacutenica

sea muy lento resultando en una acumulacioacuten de suelos orgaacutenicos profundos

b) De origen Fluvio - glacial

Estos suelos se han desarrollado a partir de deposiciones de materiales

arrastrados por riacuteos provenientes del deshielo de los glaciares Los suelos incluidos en

esta unidad se encuentran sobre las llanuras fluvioglaciares (suelos superficiales y

medios suelos huacutemedos que los correspondientes a las pampas) los abanicos (suelos

pedregosos que corresponden a las pampas secas) y conos de transicioacuten

32

c) Sobre Morrenas

Son suelos pedregosos profundos y de textura franco-limosa La presencia de

grava a lo largo de todo el solum permite un adecuado drenaje Debido a la actividad

glacial maacutes reciente en esta unidad se presentan pendientes abruptas y ondulaciones

en superficie y se incluyen los lagos altoandinos cuya formacioacuten se debe tambieacuten a

procesos glaciales En las planicies en torno a los lagos se han desarrollado suelos

medianos a profundos la mayoriacutea presenta piedras y pedregones en superficie En las

laderas se encuentran suelos esqueleacuteticos que se asocian a afloramientos rocosos

debido a la gravedad el material maacutes fino se deposita en las zonas maacutes bajas En estos

suelos donde la erosioacuten es moderada y laminar se desarrollan pastizales bajos que son

utilizados para el pastoreo de cameacutelidos

d) Sobre Material Calcaacutereo

Estos suelos fueron ubicados en la ladera del cerro Hichocollo sin embargo

seguacuten los Planes de Manejo los mismos autores (Amurriacuteo y Salcedo 1997)

recomiendan realizar un muestreo maacutes intensivo para su cuantificacioacuten

e) Del Altoandino

Por las condiciones climaacuteticas extremas la formacioacuten es imposibilitada en esta

regioacuten se limita a una disgregacioacuten fiacutesica y acumulacioacuten de material fino en lugares

protegidos donde se desarrolla vegetacioacuten adaptada a estas condiciones

242 Suelos de la Vertiente Oriental

a) Del Altoandino

Estos suelos tienen las mismas caracteriacutesticas que los de la vertiente occidental

en esta zona existe predominio de roca desnuda y se evidencia la presencia de

bofedales en zonas deprimidas

b) De los Pastizales Paraacutemicos Huacutemedos

El relieve de esta zona es accidentado y presenta valles cerrados y muy

disectados por la influencia de la actividad glacial Debido a la topografiacutea montantildeosa en

las laderas y en sitios protegidos se han formado suelos de profundidad media sobre un

material parental pizarroso estaacuten presentes los afloramientos rocosos En cuanto a su

reacutegimen de humedad estos suelos pertenecen al orden de los Entisoles

c) Del Bosque de Ceja de Montantildea

Los suelos que se encuentran bajo la faja boscosa ubicada a mayor altitud

denominada Ceja de Montantildea prrsentan dos horizontes orgaacutenicos en superficie cuyos

contenidos en materia orgaacutenica y nitroacutegeno son altos

33

d) De los Matorrales Xerofiacuteticos ndash Valles Secos

Estos suelos se encuentran en el extremo sud-oeste del ANMIN Apolobamba en

la zona correspondiente al pueblo de Charazani sobre material del carboniacutefero

constituido por areniscas amarillo claras cuarcitas y lutitas bajo un paisaje montantildeoso

modelado tambieacuten por procesos criacuteogeacutenicos y con una vegetacioacuten xerofiacutetica se han

desarrollado suelos moderadamente profundos Presentan texturas arenosas que

sumada a la alta pendiente dan lugar a suelos secos debido a su elevado drenaje tanto

interno como externo aspecto evidentemente asociado al tipo de vegetacioacuten Los

contenidos de materia orgaacutenica y nitroacutegeno son moderados

e) Sobre Material Volcaacutenico Aacutecido

Estos suelos tienen la afluencia de rocas volcaacutenicas aacutecidas ubicados en los

alrededores del pueblo de Calaya en una zona escarpada de uso agriacutecola De

profundidad moderada presenta reaccioacuten fuertemente aacutecida en superficie y media en

profundidad La reaccioacuten aacutecida es atribuible a dos factores principales los altos

contenidos de materia orgaacutenica y a la acidez del material parental

f) De Terrazas Aacutecidas

Estos suelos se encuentran en pequentildeas zonas que se ubican en las maacutergenes

de los riacuteos Pelechuco (con moderada profundidad estructura granular y textura franca

con buena fertilidad fiacutesica) Queara (profundidad moderada estructura migajosa

mediana en superficie y suelta en profundidad de textura limo arenoso en superficie

arenoso en profundidad son utilizadas intensivamente con fines agriacutecolas debido a la

fertilidad inherente a su origen) y Charazani

g) Del Bosque Yunguentildeo

Estos suelos se han desarrollado sobre material de pizarras casi en su totalidad

existiendo en partes rocas graniacuteticas y cuarcitas de color gris a marroacuten Los suelos son

francos con abundantes materia orgaacutenica de color cafeacute muy oscuro en huacutemedo

moderadamente profundos

Seguacuten el estudio de Amurrio y Salcedo (1997) y Plan de Manejo de aacuterea los

suelos de ANMIN - Apolobamba (Fig 26) principalmente pertenecen a los Oacuterdenes

Entisoles Inceptisoles Mollisoles Histosoles y Ultisoles (USDA 2014)

Los entisoles son suelos que muestran poca evidencia de desarrollo de

horizontes pedogeacutenicos estaacuten en aacutereas de materiales parentales depositados

recientemente o en aacutereas donde la de erosioacuten o deposicioacuten son maacutes raacutepidas que la tasa

de desarrollo del suelo como dunas pendientes pronunciadas y llanuras aluviales

(USDA 2021) Los entisoles generalmente presentan un solo horizonte diagnoacutestico de

superficie directamente sobre la roca consolidada o no consolidada (Udorthents liacuteticos o

tiacutepicos respectivamente) Cuando el material de origen de estos suelos es de origen

34

aluvial y es transportado por cauces de agua se trata de Udifluvents mientras que los

Aquents aparecen cuando existen condiciones aacutequicas o reacutegimen de humedad aacutequico

que origina moteaduras y otros rasgos de oacutexido-reduccioacuten en el suelo Suele

presentarse material original areno francoso o maacutes grueso perteneciendo en ese caso

los suelos al gran grupo Udipsamments (USDA 2014)

Fig 2 6 Mapa de suelos de ANMIN - Apolobamba (Fuente SERNAP 2006)

Por otro lado los Inceptisoles son suelos de ambientes semiaacuteridos a huacutemedos

que generalmente exhiben soacutelo rangos moderados de desarrollo y formacioacuten de

humedad del suelo estos suelos se encuentran en posiciones geomorfoloacutegicas maacutes o

menos estables que han permitido un mayor grado de evolucioacuten edaacutefica (USDA 2021)

Se trata fundamentalmente de suelos del Suborden Udepts y mayormente del Gran

grupo Eutrudepts siendo Aquepts cuando existen condiciones aacutequicas (USDA 2014)

Los Ultisoles son suelos que se encuentran en aacutereas huacutemedas se formaron a

partir de procesos de erosioacuten y lixiviacioacuten bastante intensos que dan como resultado un

subsuelo enriquecido con arcilla y dominado por minerales como cuarzo caolinita y

oacutexidos de hierro Son suelos tiacutepicamente aacutecidos en los que la mayoriacutea de los nutrientes se

concentran en los centiacutemetros superficiales tienen una capacidad moderadamente baja

para retener adiciones de cal y fertilizantes (USDA 2021) Se encuentran principalmente

los Udults que se suelen incluir en el Gran Grupo Hapludults (USDA 2014)

Los Mollisoles son suelos que tienen un horizonte superficial de color oscuro

relativamente alto en contenido de materia orgaacutenica estos suelos son ricos en bases y

por lo tanto son bastante feacutertiles Se forman debajo de la vegetacioacuten en climas con deacuteficit

de humedad estacional de moderado a pronunciado (USDA 2021) Mayormente dentro

de este orden aparecen el Suborden Udolls y el Gran grupo Hapludolls (USDA 2014)

35

Los Alfisoles se encuentran en aacutereas semiaacuteridas a huacutemedas estos suelos son el

resultado de procesos de meteorizacioacuten que lixivian minerales arcillosos y otros

componentes de la capa superficial al subsuelo donde pueden retener y suministrar

humedad y nutrientes a las plantas Se formaron principalmente bajo cubierta vegetal o

forestal mixta y son productivos para la mayoriacutea de los cultivos (USDA 2021)

25 BIODIVERSIDAD

251 Flora y Vegetacioacuten

Las especies vegetales registradas en el ANMIN- Apolobamba son 2932

distribuidas en diferentes familias (SERNAP 2016) A continuacioacuten en base a

informacioacuten del Plan de Manejo del ANMIN- Apolobamba (2016-2025) se describen las

principales unidades de vegetacioacuten a) Vegetacioacuten subnival y alto andina b) Bofedal c)

Puna huacutemeda d) Pastizal huacutemedo e) Pastizal bajo pastoreo f) Bosque nublado de ceja

de montantildea g) Paramo Yunguentildeo h) Valle seco i) Bosque huacutemedo montano superior

j) Bosque huacutemedo montano medio k) Bosque huacutemedo montano inferior l)Sabana de

montantildea Las unidades de vegetacioacuten que se encuentran en zonas altas (entre 3500 y

5200 msnm) se caracteriza por una pradera de bajo porte predominando gramiacuteneas

duras y silificadas como Festuca dolichophylla Stipa ichu Calamagrostis spp y plantas

arrosetadas rastreras y en cojines compactos (Biobol 2017)

Fig 2 7 Mapa de distribucioacuten de vegetacioacuten de ANMIN-Apolobamba (Fuente SERNAP 2006)

El Plan de Accioacuten Ambiental del ANMIN ndash Apolobamba (2020) sentildeala que

Socondori y Puntan son las cimas con mayor riqueza de plantas vasculares

presentando 46 y 33 especies respectivamente Asimismo se sentildeala que el ANMIN ndash

36

Apolobamba posee la mayor riqueza de liacutequenes (donde la altura no disminuye la

riqueza) respecto a otros sitios GLORIA en Bolivia6 Puntani se constituye en la cima

con mayor morfoespecies de liacutequenes (87) El Poa glaberrima Senecio

apolobambensis Stipa hans-meyeri Deyeuxia filifolia var festucoides y Pycnophyllum

tetrastichum son las especies con predominancia de cobertura

En el marco de las funciones ambientales el ANMIN - Apolobamba alberga

formaciones vegetales de relevante importancia como los bofedales de altura y los

bosques de quentildeua para la eco-regioacuten de la Puna Mesofiacutetica (SERNAP 2020)

252 Fauna

Seguacuten cita el Plan de Accioacuten Ambiental del ANMIN ndash Apolobamba (2020) se

tiene un registro de 31201 individuos de los cuales 19174 son individuos de especies

priorizadas y 12027 individuos de otras especies los registros corresponden a

monitoreos de los antildeos 2010 y 2020 de los cuales el 53 son registros de Vicugna

vicugna el 38 corresponden registros de especies mayormente domeacutestica ambos

para los antildeos 2018 y 2019 el restante 9 corresponde a las otras especies silvestres

En el ANMIN ndash Apolobamba se encuentran registradas especies de fauna en

diversas categoriacuteas de amenaza tal es el caso de la vicuntildea (Vicugna vicugna) el venado

petiso (Mazama bricenii chunyi) el gato andino o titi (Felis jacobita) el jucumari u oso

andino (Tremarctos ornatus) la taruca o venado andino (Hippocamelus antisensis) el

puma (Felis concolor) el ciervo (Odocoileus virginianus) la choca grande (Fulica

gigantea) el pato de torrentes (Merganetta armata) la huallata (Chloephaga

melanoptera) aves como Leptasthenura andicola Asthenes humilis Agriacuteornis andicola

Grallaria erythrotis (endeacutemica de la regioacuten) y posiblemente el furnaacuterido Cinclodes

aricomae

Fig 2 8 a) Ganado de Alpacas b) Vicuntildeas ambos en el Municipio de Pelechuco en ANMIN-Apolobamba

6 Son sitios de monitoreo de flora alpina en el marco de la Red de Monitoreo GLORIA y la ldquoIniciativa para la

Investigacioacuten y el Seguimiento Global de los Ambientes Alpinosrdquo GLORIA se constituye en la maacutes importante red de monitoreo a largo plazo de la biodiversidad frente al cambio climaacutetico en aacutembitos de alta montantildea (Global Observation Research Initiative in Alpine Environments)

37

El piso ecoloacutegico de Puna Sub-huacutemeda del ANMIN-Apolobamba que

comprende altitudes desde los 4200 a 5500 msnm es el haacutebitat natural de tres

especies de cameacutelidos sudamericanos la alpaca (Lama pacos) y llama (Lama glama)

en sus formas domeacutesticas y la vicuntildea (Vicugna vicugna) en su forma silvestre Existen

dos razas de alpaca que se explotan por la alta calidad de su fibra y por su carne la

Huacaya (99) y la Suri (1) (Muntildeoz y Faz 2009)

26 RECURSOS MINERALOacuteGICOS

El Plan de Manejo Ambiental del ANMIN ndash Apolobamba (2006) hace referencia al

estudio realizado por Ramiacuterez y Teraacuten (2002) quienes han establecido distritos mineros

seguacuten sus caracteriacutesticas de la mineralizacioacuten Distrito Pelechuco-Sunchuliacute donde el

mineral de intereacutes econoacutemico es el oro cuyos depoacutesitos son de tipo primario y de

placer Distrito Suches caracterizado por los depoacutesitos de placer restringidos al

noroeste de cordillera Distrito Charazani donde la mineralizacioacuten es polimetaacutelica

tenieacutendose minerales de Pb Ag Zn Sn y Sb ademaacutes en la parte sudeste ocurren

depoacutesitos de oro aluvial en los lechos del riacuteo Kelluacota finalmente Distrito Mapiri que

se caracteriza por los placeres aluviales de oro

Distrito de Pelechuco-Sunchulliacute presenta dos tipos de depoacutesitos auriacuteferos

uno primario y otro de placer la mineralizacioacuten primaria se fundamenta en mantos

subconcordantes de cuarzo gris auriacutefero cuyos espesores variacutean entre 5 a 40 cm los

rumbos de estas estructuras son generalmente NO - SE y vetillas de cuarzo cuyos

espesores variacutean entre 2 a 5 cm Tambieacuten existe un emplazamiento de vetas de cuarzo

blanco de hasta 7 m de espesor asociadas a eventos tardiacuteos El mineral de intereacutes

econoacutemico es el oro y la ganga estaacute constituida por pirita calcopirita arsenopirita y

cuarzo Los depoacutesitos auriacuteferos de placer aluvial estaacuten ubicados en la parte baja de los

riacuteos que drenan esta zona de la cordillera se trata de conglomerados fluviotorrenciales

(Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

Distrito de Suches se caracteriza por los depoacutesitos de placer que estaacuten

restringidos al noroeste de la cordillera Se trata de placeres glaciales constituidos

principalmente por morrenas laterales compuestas de clastos ordoviacutecicos con

contenidos dispersos de partiacuteculas de oro Por otra parte las escorrentiacuteas superficiales

han afectado a este material morreacutenico dando lugar a depoacutesitos de terraza donde la

distribucioacuten del oro estaacute controlada por las estructuras del sedimento (Ramiacuterez y Teraacuten

2002)

Distrito Charazani la mineralizacioacuten es polimetaacutelica Las estructuras

mineralizadas filonianas estaacuten emplazadas en sedimentitas devoacutenicas que contienen

minerales de Pb Ag Zn Sn y Sb y como minerales de ganga cuarzo siderita pirita y

calcopirita En la parte sureste ocurren depoacutesitos de oro aluvial en los lechos del Riacuteo

Kelluacota (Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

38

Distrito de Mapiri (zona dentro del ANMIN Apolobamba) se caracteriza por

los placeres aluviales de oro Los depoacutesitos en el Riacuteo Camata estaacuten constituidos por

terrazas altas y por el lecho actual del riacuteo Por otro lado a partir de la confluencia de los

riacuteos Camata y Consata donde se conforma el Riacuteo Mapiri las terrazas aluviales estaacuten

maacutes desarrolladas (Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

261 Actividad minera en el ANMIN - Apolobamba

Seguacuten WCS (2020) las aacutereas protegidas de intereacutes nacional se constituyen en

zonas ricas en patrimonio natural y social con ecosistemas de gran biodiversidad

endeacutemica y son proveedoras de funciones ambientales vitales para el desarrollo como

la provisioacuten de agua y la regulacioacuten climaacutetica En algunas aacutereas protegidas las

actividades mineras estuvieron presentes incluso antes que se promulgaraacuten como

aacutereas protegidas Al respecto la Ley Ndeg 535 de Mineriacutea y Metalurgia en su Artiacuteculo 220

sentildeala que los actores productivos mineros pueden realizar actividades mineras en

aacutereas protegidas cumpliendo del marco normativo ambiental y el respeto a los objetivos

de creacioacuten

Sin embargo existen actividades mineras que operan al interior de aacutereas

protegidas sin considerar y respetar la zonificacioacuten respectivas para el desarrollo de

eacutestas actividades Un claro ejemplo es el ANMIN- Apolobamba en cuyo Plan de Accioacuten

de Ambiental ndash PAA se sentildeala que un 30 del total de sus aacutereas mineras estaacuten en

zonas de proteccioacuten estricta siendo una parte mineriacutea ilegal y otra operaciones mineras

con derechos pre constituidos (SERNAP 2019 WCS 2020)

En un poco maacutes de la uacuteltima deacutecada el nuacutemero de operaciones en la pequentildea

mineriacutea auriacutefera en ANMIN-Apolobamba ha crecido en un 480 las cuales estaacuten

ubicadas en toda la cordillera oriental del paiacutes (WCS 2020) por lo que se constituye en

una de las aacutereas protegidas maacutes afectadas por los efectos de las actividades auriacuteferas

En el antildeo 2009 se registraron 48 operaciones mineras auriacuteferas de las cuales cuarenta

estaban activas y ocho paralizadas (MEDMIN 2009) sin embargo en el antildeo 2019 se

identificaron 231 operaciones activas (WCS 2020) En ANMIN - Apolobamba el

principal metal explotado es el oro el cual se encuentra en yacimientos yo depoacutesitos de

oro aluviales y yacimientos primarios ambos son explotados en su mayoriacutea por

cooperativas mineras aunque se registra tambieacuten la participacioacuten del estado

(COMIBOL) (SERNAP 2020)

En eacuteste sentido WCS (2020) determina que el aacuterea protegida con mayores

impactos por actividad minera es el ANMIN Apolobamba por su tipo de mineriacutea

dimensioacuten e intensidad Concretamente se determina que el potencial minero auriacutefero

dentro el ANMIN ndash Apolobamba es Medio y que sus impactos en las zonas con

amenazas y riesgos geoloacutegicos ademaacutes de la generacioacuten de pasivos mineros es Medio

a Alto siendo los riacuteos Tuichi Kaka y Nube los maacutes afectados (Fig 29)

39

Fig 2 9 Mapa de Cobertura e Intensidad de Actividades Minera en ANMIN-Apolobamba (Fuente WCS 2020)

En el estudio Mitigacioacuten de Amenazas Mineras en el Corredor de conservacioacuten

Vilcabamba-Amboroacute de Conservacioacuten Internacional (2003) se indica que las actividades

mineras del ANMIN-A se encuentran en las cuencas altas de riacuteos que ingresan a otras

Aacuterea Protegidas del Corredor de Conservacioacuten Vilcabamba ndash Amboroacute y que la regioacuten de

Mapiri y Tipuani que aunque en parte se encuentran fuera del Aacuterea Protegida afectan

al complejo de proteccioacuten Madidi ndash Piloacuten Lajas por lo que el impacto que genera la

actividad minera no solo es puntual si no que afecta a otras poblaciones y sitios de

intereacutes de conservacioacuten

27 DESCRIPCIOacuteN DEL AacuteREA DE ESTUDIO

El aacuterea de estudio se circunscribe al Distrito Pelechuco ndash Sunchulli

especiacuteficamente en a) la subcuenca del riacuteo Pelechuco donde se encuentra ubicada la

cooperativa Rayo Rojo y b) en la subcuenca del riacuteo Sunchulli donde se encuentra la

coorperativa Virgen del Rosario dos cooperativas mineras representativas de la

mineriacutea filoniana (de yacimientos primarios) estaacuten situadas en las localidades mineras

de Agua Blanca y Sunchulliacute respectivamente (Fig 210) Estas cooperativas fueron

seleccionadas fundamentalmente porque en el periacuteodo de estudio (2008 ndash 2011)

presentaban intensas actividades de explotacioacuten ademaacutes se pueden citar otras razones

importantes como

- La proporcioacuten de cantidad de mercurio utilizado en eacuteste tipo de explotacioacuten

es mucho mayor respecto al procesamiento de minerales aluviales (15 en

finolinano y 104 en aluvial) En el caso especiacutefico de Rayo Rojo la

proporcioacuten media es de 155

40

- La intensidad de la actividad minera en la zona estaacute catalogada como alta

- Su tipo de explotacioacuten es una de las mas contaminantes en teacuterminos de

aporte de metales pesados (entre ellos el mercurio)

Virgen del Rosario

Rayo Rojo

10 km

Fig 2 10 Cooperativas Mineras en el Aacuterea de Estudio en ANMIN-Apolobamba (Fuente Elaboracioacuten con

base en informacioacuten georeferenciada de campo)

Las operaciones mineras en este distrito datan de la eacutepoca de la colonia existen

vestigios de los campamentos espantildeoles en las zonas de explotacioacuten de las

cooperativas La Reserva (Turcos) Virgen del Rosario y Jancko Kala Tambieacuten existen

evidencias de trabajos de la eacutepoca republicana en la zona donde se encuentra la

cooperativa Rayo Rojo Las labores de explotacioacuten se iniciaron aproximadamente en

1995 en la cuenca del riacuteo Sunchulli con la apertura de la cooperativa Segundo Huayna

Sunchulli posteriormente iniciaron sus trabajos Rayo Rojo Corihuari Coricancha y

Virgen del Rosario Estas minas se encuentran a 5600 msnm y las labores de

extraccioacuten de mineral se realizan por el meacutetodo de socavones

El tonelaje extraiacutedo de carga es variable el promedio es 025 t d-1

a excepcioacuten

de la cooperativa Virgen del Rosario que extrae 4 t d-1

oacute maacutes Los tenores de oro son

variables desde 1g t-1

hasta maacutes de 25 g t-1

La cantidad de carga extraiacuteda estaacute

relacionada con la mecanizacioacuten de sus operaciones generalmente las minas estaacuten

equipadas con compresores y perforadoras La extraccioacuten y transporte es a traveacutes de

ldquoHualaychosrdquo (andariveles) y volqueta de transporte de carga hacia el ingenio donde se

41

cuenta con chancadoras molinos de bolas jig mesa concentradora amalgamadora

elutriador retorta y horno

Los procesos llevados a cabo en los ingenios son chancado molienda

concentracioacuten gravimeacutetrica y amalgamacioacuten de los concentrados con mercurio

volatilizacioacuten del mercurio (en algunas ocasiones utilizando retortas) En otros casos se

efectuacutea la trituracioacuten de la carga y amalgamacioacuten al mismo tiempo posteriormente se

exprime la amalgama en una tela y se calienta con sopletes anafes y fogatas para

volatilizar el mercurio y recuperar el oro

42

III ESTUDIO DEL RECURSO SUELO -

METALES PESADOS

31 INTRODUCCIOacuteN

La extraccioacuten y concentracioacuten de oro proveniente de yacimientos primarios

(filonianos) se acompantildea de numerosos impactos ambientales tanto en los lugares

cercanos a la explotacioacuten de la mina como en la planta de concentracioacuten (comuacutenmente

llamado ingenio minero7) Estos impactos principalmente son a) las emisiones toacutexicas

de mercurio (Hg) en diferentes formas (liacutequido y vapor) que afectan a los recursos

bioacuteticos y no bioacuteticos y b) la contaminacioacuten por los residuos (ricos en sulfuros) ya que el

metal (oro) es una muy pequentildea fraccioacuten de todo el material extraiacutedo Estos residuos

contienen minerales metaacutelicos como pirita calcopirita y arsenopirita que se transportan

a traveacutes de las partiacuteculas en suspensioacuten y el viento aprovechando su casi inexistente

sistema de confinamiento o almacenamiento (Ramiacuterez y Teraacuten 2002 Bundschuh et al

2009) Como consecuencia los suelos presentan niveles altos de metales pesados en

el entorno a las explotaciones mineras (Vega et al 2004)

Como se ha mencionado en capiacutetulos anteriores el Hg pasa a la atmoacutesfera

durante el proceso de quema de la amalgama unos 500 a 1000 g Hg kg-1

de oro se

evaporan hacia la atmoacutesfera circundante y la mayoriacutea del vapor se condensa de nuevo y

precipita en las proximidades de la zonas de quema (Wotruba et al 1998) Recientes

publicaciones han revelado que actualmente en la mineriacutea filoniana se utiliza una

proporcioacuten de oro extraiacutedo y Hg de 15 (Villegas et al 2021) Sin embargo la ausencia

de un seguimiento continuo y disponibilidad de datos de la mineriacutea auriacutefera en Bolivia

impide una estimacioacuten precisa de la cantidad de Hg liberado al medio ambiente y su

impacto real

La contaminacioacuten por Hg asociado a la mineriacutea a pequentildea escala representa un

importante problema de salud ambiental y humana en muchas partes del mundo

incluida la regioacuten andina y la cuenca del Amazonas (Nriagu et al 1992 Artaxo et al

2000 van Straaten 2000) Las concentraciones de mercurio en muestras de agua de

7 Es el lugar donde se procesa (a traveacutes de procesos fiacutesicos y quiacutemicos) el mineral extraiacutedo de los

yacimientos mineros para la obtencioacuten de concentrados minerales suele estar situado en los alrededores de la explotacioacuten minera para reducir los gastos asociados al transporte

43

las minas de oro en la regioacuten amazoacutenica de Brasil presentaron valores entre 01 y 86

mg Hg L-1

Por lo tanto el mercurio como otros metales pueden incorporarse a la

cadena alimentaria a traveacutes de la flora y la fauna en sus formas biodisponible y soluble

(Millaacuten et al 2006 Sierra et al 2006)

Por otra parte las principales fuentes antropogeacutenicas de arseacutenico incluyen tanto

hornos metaacutelicos de fundicioacuten como minas de oro En muchas zonas los niveles de

arseacutenico en el medio ambiente es un motivo de preocupacioacuten e intereacutes ya que los

estudios epidemioloacutegicos han demostrado varios efectos adversos para la salud en las

poblaciones locales (Nriagu et al 2007) El arseacutenico estaacute presente en Bolivia

principalmente en la regioacuten oeste de los Andes especiacuteficamente en la zona conocida

como cinturoacuten As-Ag-Pb-Zn-Cu-Au (Litter et al 2010) y considerado como una gran

fuente de contaminacioacuten natural de arseacutenico el cual es resultado de una intensa

actividad magmaacutetica desde el Mioceno (MDSMA 1996)

Los objetivos de este capiacutetulo se centraron fundamentalmente en i) determinar la

contaminacioacuten del suelo por mercurio arseacutenico y metales asociados (Cu Pb Zn y Cd)

causados por la actividad minera de oro en dos cooperativas mineras representativos de

la regioacuten andina y del distrito minero Sunchulliacute - Pelechuco (Virgen del Rosario y Rayo

Rojo) y ii) establecer la relacioacuten entre estos metales pesados y las propiedades

fisicoquiacutemicas del suelo

32 MATERIALES Y MEacuteTODOS

321 Zonas de estudio

En cada cooperativa minera se identificaron dos zonas

- Una zona cercana al ingenio o planta de procesamiento que podriacutea estar

afectada por su cercaniacutea a los lugares de procesamiento del mineral yo concentracioacuten

del oro Esta zona estaacute a menos de 200 m del ingenio o planta y se denominaraacute (en este

y los siguientes capiacutetulos) zona minera (ZM)

- Otra zona alejada del ingenio o planta de procesamiento que de manera

a-priori podriacutea considerarse no afectada por su lejaniacutea a las aacutereas de procesamiento del

mineral yo concentracioacuten del oro por lo que podriacutea considerarse una zona de control

Esta zona estaacute a una distancia aproximada de 15 km del ingenio o planta y se

denominaraacute (en este y los siguientes capiacutetulos) zona de control (ZC)

322 Disentildeo de muestreo y toma de muestras de suelos de perfiles y parcelas

3221 Muestreo de Perfiles de Suelos

En cada zona (ZM y ZC) se ha identificado un perfil representativo de los suelos

de la zona a continuacioacuten se han tomado muestras de los horizontes que componen el

perfil Asimismo en cada perfil se han registrado datos relativos a su ubicacioacuten

44

(coordenadas UTM) altitud posicioacuten fisiograacutefica pendiente material original

vegetacioacuten condiciones de drenaje afloramientos rocosos pedregosidad salinidad

erosioacuten e influencia humana Se realizoacute la descripcioacuten macromorfoloacutegica de los suelos

aplicando los lineamientos de la USDA (2014)

3222 Muestreo de Parcelas de Suelos

En cada zona de estudio (zona minera y zona de control) se distribuyeron 3

parcelas de 5 x 5 m de extensioacuten donde se seleccionaron 3 puntos de muestreo de

suelo ubicados de manera aleatoria en cada parcela En cada punto se tomaron

muestras edaacuteficas superficiales (de 0 a 5 cm) y de profundidad (de 5 a 15 cm) tal como

se muestra en la Fig 31 Por tanto se obtuvieron 9 muestras a modo de reacuteplicas para

caracterizar cada zona y cada profundidad

Fig 3 1 Muestreo de parcelas de Suelos

La profundidad del muestreo se determinoacute en funcioacuten de la profundidad de las

diferentes especies vegetales identificadas en la zona Asiacute se establecioacute que la mayor

concentracioacuten radicular se encontraba entre 0-5 cm siendo eacutesta la profundidad en la

que podriacutea haber una mayor deposicioacuten de metales pesados por arrastre eoacutelico yo por

precipitaciones Sin embargo tambieacuten se observaron raiacuteces entre 5-15 cm por lo que

se decidioacute tomar esta profundidad como subsuperficial con el fin de comparar los

contenidos de los diferentes elementos analizados en ambas profundidades y

determinar asiacute la afeccioacuten del tanto del suelo como de la biota

Fig 3 2 a) Muestreo de parcelas en la cooperativa Virgen del Rosario b) Las parcelas cercanas a las

operaciones de procesamiento del mineral tambieacuten estaacute proacutexima a la poblacioacuten minera

a) b)

45

Fig 3 3 Registro de cobertura vegetal en la localidad minera de Agua Blanca

Todas las muestras se almacenaron en bolsas de polietileno a 4 ordm C (Parker y

Bloom 2005) Ademaacutes se registroacute la cobertura vegetal en cada parcela siguiendo el

meacutetodo establecido por Rocha y Saes (2003) Este procedimiento consistioacute en establecer

cuadriacuteculas de 50 cm (de lado) en el interior de cada parcela utilizando cintas meacutetricas

dispuestas de forma transversal y longitudinal en cada punto de interseccioacuten (o veacutertice de

cada cuadriacutecula) se insertaron agujas a 90ordm respecto al suelo en el punto de insercioacuten se

observa y registra la existencia de planta (p) oacute suelo (s) La sumatoria independiente de p

y s y su posterior relacioacuten permitiraacute cuantificar la cobertura vegetal (en porcentaje)

323 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos

Las muestras se secaron a temperatura ambiente en bandejas individuales

provistas de papel absorbente posteriormente fueron tamizadas a un tamantildeo de

diaacutemetro de luz inferior a 2 mm Fue molida una fraccioacuten de cada muestra para la

medicioacuten de algunos paraacutemetros Para la determinacioacuten del pH en agua y KCl se

empleoacute la relacioacuten 125 (suelo agua o KCl) mientras que la conductividad eleacutectrica

(CE) se determinoacute en una relacioacuten 15 (suelo agua) (MAPA 1986) El carbono orgaacutenico

total (COT) y nitroacutegeno total (N) se determinaron utilizando el meacutetodo descrito por

Duchaufour (1970) La capacidad de intercambio catioacutenico (CIC) se midioacute de acuerdo a

Chapman (1965) El carbonato de calcio (CaCO3) se determinoacute por el meacutetodo

volumeacutetrico de Bernard La textura se obtuvo mediante el caacutelculo del porcentaje de los

diferentes tamantildeos de partiacutecula (arena limo y arcilla) empleando la pipeta Robinson la

clasificacioacuten textural fue realizada seguacuten la guiacutea de la FAO (2006)

Los valores de metales totales fueron obtenidos mediante los meacutetodos de digestioacuten

de la Agencia de Proteccioacuten Ambiental de EEUU (EPA 1996) se aplicoacute el meacutetodo EPA

3050B para la determinacioacuten de As Cd Cu Pb y Zn y el meacutetodo EPA 7473 para la

determinacioacuten de Hg Para verificar la eficiencia de la digestioacuten de las muestras se

utilizaron tres materiales de referencia certificados BCR-CRM 62 (hojas de oliva molidas

028 plusmn 002 mg Hg kg-1

) SRM 2709 (suelo agriacutecola de San Joaquiacuten 140 plusmn 008 mg Hg kg-1

)

a)

46

y CRM 027 (Suelo contaminado 380 plusmn 065 mg Hg kg-1

) (Comisioacuten de las Comunidades

Europeas Instituto Nacional de Estaacutendares y Tecnologiacutea de EEUU Corporacioacuten de

Recursos Tecnoloacutegicos de EEUU) Los metales biodisponibles se extrajeron con DTPA

para suelos neutros y baacutesicos o EDTA para los suelos aacutecidos con una relacioacuten 12 (suelo

DTPA) utilizando una relacioacuten 15 relacioacuten (suelo EDTA) (Lindsay y Norvell 1969

Borggaard 1976 Crock y Severson 1980) Los metales solubles en agua fueron extraiacutedos

de acuerdo a Buurman et al (1996) en una relacioacuten 15 (suelo agua miliQ)

Los metales totales disponibles y solubles en agua (excepto el mercurio) se

midieron en el espectroacutemetro de absorcioacuten atoacutemica AAnalyst 800 (PerkinElmer)

Dependiendo de la concentracioacuten de los metales se aplicoacute el meacutetodo de llama (mezcla

aire ndash acetileno) o el meacutetodo horno con caacutemara de grafito que cuenta con correccioacuten

de fondo con laacutempara de deuterio y con correccioacuten de fondo por efecto Zeeman

longitudinal Las concentraciones de mercurio (total biodisponible y soluble en agua) se

midieron mediante el Sistema de Inyeccioacuten en Flujo de Mercurio - 400 (espectroacutemetro

de absorcioacuten atoacutemica FIMS 400 - PerkinElmer) con un liacutemite de deteccioacuten de 5 ng L-1

323 Anaacutelisis estadiacutestico

El anaacutelisis estadiacutestico de los resultados se realizoacute de manera conjunta en las dos

cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo En todos los casos se utilizoacute el

test de Kolmogorov-Smirnov El anaacutelisis de varianza (comparaciones muacuteltiples y Post

Hoc) se llevoacute a cabo verificando que el P-valor (significancia) asociado a las muestras

sea mayor que 005 aceptando el supuesto de homogeneidad de varianzas (los datos

de las variables continuas se comportan de la misma manera en cuanto a variabilidad o

dispersioacuten) Con el fin de darle un enfoque integral en los casos de la mineriacutea primaria

se aplicoacute un anaacutelisis ANOVA de tres factores con todas las propiedades fiacutesicas y

quiacutemicas lo que permitioacute evaluar las diferencias entre las dos cooperativas mineras

(CM) la proximidad a los sitios de procesamiento del mineral (P) y las diferentes

profundidades (D) Por lo tanto se ha utilizado tres factores (CM P y D) con dos

niveles de cooperativa minera (Virgen del Rosario y Rayo Rojo) dos niveles de

proximidad (zona cercana o lejana a los sitios de procesamiento de mineral - ingenios) y

dos niveles de profundidad suelo superficial (0 - 5 cm) y suelo de profundidad (5 - 15

cm) con 9 repeticiones a modo de reacuteplica para todos los niveles

Como se detectaron interacciones significativas con la mayoriacutea de los factores

para evaluar las diferencias entre estos los datos fueron sometidos a un modelo lineal

para cada paraacutemetro La separacioacuten de medias se hizo seguacuten la prueba de Tukey con

diferencias significativas a P lt005 Las relaciones entre las propiedades del suelo

fueron evaluadas con la prueba de Pearson Las propiedades fiacutesicas y quiacutemicas de los

suelos (incluidos los metales) se sometieron a anaacutelisis de componentes principales

(ACP) para evaluar con claridad los patrones principales de variacioacuten para los tres

factores de estudio (CM P y D) Los anaacutelisis estadiacutesticos se realizaron con el programa

SPSS para Windows versioacuten 170

47

33 RESULTADOS

331 Perfiles de suelos en las zonas identificadas

3311 Cooperativa Minera Virgen del Rosario (VR)

a) Zona cercana a los sitios de procesamiento (Zona Minera - ZM) - VR

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil del suelo

Se seleccionoacute y muestreoacute el perfil de suelo de mayor representatividad de la

zona cuya descripcioacuten macromorfoloacutegica se muestra en la Tabla 31

Tabla 3 1 Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona cercana a los sitios de procesamiento

del mineral Virgen del Rosario

Paraacutemetro Descripcioacuten

Localizacioacuten Cooperativa minera Virgen del Rosario Sunchulli

Coordenadas UTM 19L0499178-8345099

Altitud 4033 m

Clima del suelo (USDA 2006) Reacutegimen de Humedad Uacutedico

Reacutegimen de Temperatura Meacutesico

Forma del terreno y Topografiacutea

Topografiacutea Montantildeoso (gt30)

Geomorfologiacutea circundante Montantildea

Posicioacuten fisiograacutefica Pendiente

Pendiente Moderadamente abrupto (15-30) de forma

rectiliacutenea

Vegetacioacuten y Uso de la tierra

Uso de la tierra Pastoreo seminomadismo extraccioacuten y

recoleccioacuten Influencia humana Vegetacioacuten ligeramente alterada

Vegetacioacuten Matorral de espinosas de alta montantildea con

una cobertura entre el 15 y el 40

Material original Coluvios de esquistos

Profundidad efectiva Profundo (100-150 cm)

Caracteriacutesticas de superficie

Afloramientos rocosos Comunes con afloramientos

separados de 20 a 50 m Pedregosidad superficial Pocas gravas medias y piedras

y muy pocos pedregones Erosioacuten Erosioacuten laminar moderada por agua que afecta a

gt 50 del aacuterea

Relacioacuten Suelo-Agua

Drenaje Bien drenado

Inundacioacuten Anualmente Duracioacuten de 15 a 30 diacuteas

Agua subterraacutenea No observada

Condiciones de humedad Huacutemedo

Clasificacioacuten Entic Hapludolls (Soil Survey Staff 2006) o Haplic

Phaeozems (FAO-ISRIC-IUSS 2006)

48

Fig 3 4 Panoraacutemica del perfil de la zona cercana al procesamiento del

mineral Virgen del Rosario

Descripcioacuten de los horizontes

Hor Prof cm

A1Ah 0-16 Pardo oscuro (5BG31) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo

(5BG41) en seco Textura franca Comunes gravas medias y

gruesas angulares de naturaleza esquistosa Estructura granular

fina moderada Blando friable adherente plaacutestico Comunes poros

muy finos y muy pocos poros finos que ocupan un volumen del 15-

40 Comunes raiacuteces muy finas y finas No calcaacutereo Liacutemite neto

plano

A2AC 16-24 Pardo (5BG51) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo (5BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas y piedras y pocos

pedregones angulares de naturaleza esquistosa Estructura

subangular fina deacutebil a masiva Duro friable ligeramente

adherente ligeramente plaacutestico Comunes poros finos y muy finos

que ocupan un volumen del 5-15 Pocas raiacuteces muy finas y muy

pocas raiacuteces finas No calcaacutereo Liacutemite gradual plano

CRC gt24 Pardo grisaacuteceo (5BG61) en estado huacutemedo y gris (10BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas gruesas y piedras y

pocos pedregones angulares ligeramente meteorizados de

naturaleza esquistosa Masivo Extremadamente duro muy friable

ligeramente adherente ligeramente plaacutestico Muy pocos poros muy

finos que ocupan menos del 2 de volumen Pocas raiacuteces muy

finas No calcaacutereo

49

Fig 3 5 Detalle del perfil de la zona cercana al

procesamiento del mineral Virgen del Rosario

Descripcioacuten analiacutetica del perfil de suelo

Las Tablas 32 y 33 muestran los resultados de las propiedades fiacutesico-

quiacutemicas y de metales pesados del perfil de suelo respectivamente Estos resultados

muestran un ligero incremento del pHagua con la profundidad de los horizontes del perfil

ocurre lo contrario con la CE COT NT CIC y arcilla no se registra de presencia en

CaCO3 en ninguno de los estratos La relacioacuten CN muestra un incremento considerable

en el horizonte maacutes profundo Respecto a los metales totales las concentraciones de

Cu Cd Hg y As disminuyen con la profundidad de los horizontes el Zn y Pb presentan

sus valores maacutes altos en el horizonte A2 Los metales biodisponibles siguen el mismo

patroacuten que los metales totales Todos los metales solubles disminuyen con la

profundidad de los horizontes El Cd biodisponible y soluble se encuentra por debajo del

liacutemite de deteccioacuten

Tabla 32 Propiedades fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo

Muestra pHagua pHKCl CE

(dS m-1

) CaCo3

COT

()

NT

() CN

CIC

(cmol kg-1)

Arcilla

()

Limo

()

Arena

()

A1 494 398 013 000 371 051 735 2424 1834 4742 3424

A2 507 389 006 000 207 029 721 2012 1453 4595 3951

CR 516 383 007 000 123 012 994 1272 1369 4970 3661

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitr oacutegeno

Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

A1

A2

CR

50

Tabla 33 Metales pesados del perfil de suelo

ltDL por debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cd 2 microg kg-1 para el contenido total y 01 microg kg-1 para las fracciones biodisponibles y solubles)

b) Zona alejada a los sitios de procesamiento (Zona Control - ZC) - VR

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil

En la tabla 34 se presentan los resultados de la caracterizacioacuten del perfil de

suelo de mayor representatividad de la zona

Tabla 34

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona lejana a los sitios de procesamiento del mineral Virgen del Rosario

Paraacutemetro Descripcioacuten

Localizacioacuten Cooperativa minera Virgen del Rosario Sunchulli

Coordenadas UTM 19L0499178-8345099

Altitud 4033 m

Clima del suelo (USDA 2006) Reacutegimen de Humedad Uacutedico

Reacutegimen de Temperatura Meacutesico

Forma del terreno y Topografiacutea

Topografiacutea Montantildeoso (gt30)

Geomorfologiacutea circundante Montantildea

Posicioacuten fisiograacutefica Pendiente

Pendiente Moderadamente abrupto (15-30) de forma

rectiliacutenea

Vegetacioacuten y Uso de la tierra

Uso de la tierra Pastoreo seminomadismo extraccioacuten y

recoleccioacuten

Influencia humana Vegetacioacuten ligeramente alterada

Vegetacioacuten Matorral de espinosas de alta montantildea con

una cobertura entre el 15 y el 40

Material original Coluvios de esquistos

Profundidad efectiva Profundo (100-150 cm)

Muestra

Metales Totales (mg kg-1) Metales Biodisponibles (mg kg

-1) Metales Solubles (mg kg

-1)

Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As

A1 1126 5904 014 1794 018 2371 205 612 000 558 0004 099 0393 0493 ltDL 0048 00006 014

A2 1001 6840 010 2748 005 1192 277 284 ltDL 1166 0003 075 0230 0425 ltDL 0039 00001 008

CR 354 5995 011 1563 003 417 099 142 ltDL 418 0002 019 0154 0282 ltDL 0130 00001 010

51

Caracteriacutesticas de superficie

Afloramientos rocosos Comunes con afloramientos

separados de 20 a 50 m Pedregosidad superficial Pocas gravas medias y piedras

y muy pocos pedregones Erosioacuten Erosioacuten laminar moderada por agua que afecta a

gt 50 del aacuterea

Relacioacuten Suelo-Agua

Drenaje Bien drenado

Inundacioacuten Anualmente Duracioacuten de 15 a 30 diacuteas

Agua subterraacutenea No observada

Condiciones de humedad Huacutemedo

Clasificacioacuten Udorthent tiacutepico (Soil Survey Staff 2006) Regosol euacutetrico

(FAO-ISRIC-IUSS 2006)

Fig 3 6 Panoraacutemica perfil de la zona lejana al procesamiento del

mineral Virgen del Rosario

Descripcioacuten de los horizontes

Hor Prof cm

A1 0-10 Pardo oscuro (5BG31) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo

(5BG41) en seco Textura franca Comunes gravas medias y

gruesas angulares de naturaleza esquistosa Estructura granular

fina moderada Blando friable adherente plaacutestico Comunes poros

muy finos y muy pocos poros finos que ocupan un volumen del 15-

40 Comunes raiacuteces muy finas y finas No calcaacutereo Liacutemite neto

plano

A2 10-26 Pardo (5BG51) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo (5BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas y piedras y pocos

pedregones angulares de naturaleza esquistosa Estructura

subangular fina deacutebil a masiva Duro friable ligeramente

adherente ligeramente plaacutestico Comunes poros finos y muy finos

52

que ocupan un volumen del 5-15 Pocas raiacuteces muy finas y muy

pocas raiacuteces finas No calcaacutereo Liacutemite gradual plano

CR gt26 Pardo grisaacuteceo (5BG61) en estado huacutemedo y gris (10BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas gruesas y piedras y

pocos pedregones angulares ligeramente meteorizados de

naturaleza esquistosa Masivo Extremadamente duro muy friable

ligeramente adherente ligeramente plaacutestico Muy pocos poros muy

finos que ocupan menos del 2 de volumen Pocas raiacuteces muy

finas No calcaacutereo

Fig 3 7 Detalle del perfil de la zona lejana al procesamiento del mineral Virgen del Rosario

Descripcioacuten analiacutetica del perfil de suelo

Las Tablas 35 y 36 muestran los resultados de las propiedades fiacutesico-quimicas

y de metales pesados del perfil de suelo respectivamente Estos resultados muestran

un ligero incremento del pHagua con la profundidad de los horizontes del perfil ocurre lo

contrario con el resto de los paraacutemetros analizados (CE COT NT CN CIC Arcilla y

Limo) no se registra de presencia en CaCO3 en ninguno de los estratos En relacioacuten

a los metales totales las concentraciones de Cu Cd y As incrementan con la

profundidad de los horizontes ocurre lo contrario con el Hg mientras que el Zn y Pb

presentan sus valores maacutes altos en el horizonte CR El Hg biodisponible sigue el mismo

patroacuten que el Hg total mientras que los demaacutes metales no lo hacen A excepcioacuten del As

todos los metales solubles disminuyen con la profundidad de los horizontes El Cd

bidisponible y soluble se encuentra por debajo del liacutemite de deteccioacuten

A1

A2

CR

53

Tabla 35

Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo

Muestra pHagua pHKCl CE

(dS m-1

) CaCo3

COT

() NT () CN

CIC

(cmol kg-1)

Arcilla

()

Limo

()

Arena

()

A1 449 382 012 000 277 055 501 1655 1430 5077 3493

A2 466 386 005 000 083 044 188 1629 1358 4958 3664

CR 469 392 004 000 052 031 168 1319 1034 4460 4506

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitroacutegeno

Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

Tabla 36

Metales pesados del perfil de suelo

ltDL por debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cu 2 microg kg-1 Cd 01 microg kg-1

Pb 01 microg kg-1

para las fracciones extraiacutebles y solubles)

3312 Cooperativa Minera Rayo Rojo (RR)

c) Zona cercana a los sitios de procesamiento (Zona Minera - ZM) - RR

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil

Seguidamente en la Tabla 37 se muestra la caracterizacioacuten del perfil de suelo

de mayor representatividad de la zona

Muestra

Metales Totales (mg kg-1) Metales Biodisponibles (mg kg

-1) Metales Solubles (mg kg

-1)

Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As

A1 1924 6725 018 2152 048 3339 244 518 001 275 0004 165 0003 0267 ltDL 0005 00009 020

A2 1925 6163 022 2114 023 4676 215 381 002 285 0003 151 0001 0231 ltDL 0002 00001 014

CR 1987 6975 022 2315 021 5718 259 215 001 261 0002 173 ltDL 0201 ltDL ltDL 00001 035

54

Tabla 37

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona cercana a los sitios de procesamiento del mineral

Rayo Rojo

Paraacutemetro Descripcioacuten

Localizacioacuten Cantoacuten Pelechuco

Coordenadas UTM 19L0480385-8369931

Altitud 5194 m

Clima del suelo (USDA 2006) Reacutegimen de Humedad Uacutedico

Reacutegimen de Temperatura Meacutesico

Forma del terreno y Topografiacutea

Topografiacutea Montantildeoso (gt30)

Geomorfologiacutea circundante Montantildea

Posicioacuten fisiograacutefica Pendiente

Pendiente Muy abrupto (gt60) de forma rectiliacutenea

Vegetacioacuten y Uso de la tierra

Uso de la tierra Pastoreo seminomadismo extraccioacuten y

recoleccioacuten Influencia humana Vegetacioacuten ligeramente alterada

Vegetacioacuten Matorral de espinosas de alta montantildea con

una cobertura entre el 15 y el 40

Material original Esquistos

Profundidad efectiva Muy superficial (lt30 cm)

Caracteriacutesticas de superficie

Afloramientos rocosos Muchos con afloramientos

separados de 5 a 15 m Pedregosidad superficial Pocas gravas medias y piedras

y muy pocos pedregones Erosioacuten Erosioacuten laminar moderada por agua que afecta a

gt 50 del aacuterea

Relacioacuten Suelo-Agua

Drenaje Algo excesivamente drenado

Inundacioacuten Ninguna

Agua subterraacutenea No observada

Condiciones de humedad Huacutemedo

Clasificacioacuten Udorthent tiacutepico (Soil Survey Staff 2006) Leptosol liacutetico

(WRB 2006)

55

Fig 3 8 Panoraacutemica perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Rayo Rojo

Descripcioacuten de los horizontes

Hor Prof cm

A1 0-10 Pardo oscuro (5BG31) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo

(5BG41) en seco Textura franca Comunes gravas medias y

gruesas angulares de naturaleza esquistosa Estructura granular

fina moderada Blando friable adherente plaacutestico Comunes poros

muy finos y muy pocos poros finos que ocupan un volumen del 15-

40 Comunes raiacuteces muy finas y finas No calcaacutereo Liacutemite neto

plano

A2 10-26 Pardo (5BG51) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo (5BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas y piedras y pocos

pedregones angulares de naturaleza esquistosa Estructura

subangular fina deacutebil a masiva Duro friable ligeramente

adherente ligeramente plaacutestico Comunes poros finos y muy finos

que ocupan un volumen del 5-15 Pocas raiacuteces muy finas y muy

pocas raiacuteces finas No calcaacutereo Liacutemite gradual plano

CR gt26 Pardo grisaacuteceo (5BG61) en estado huacutemedo y gris (10BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas gruesas y piedras y

pocos pedregones angulares ligeramente meteorizados de

naturaleza esquistosa Masivo Extremadamente duro muy friable

ligeramente adherente ligeramente plaacutestico Muy pocos poros muy

finos que ocupan menos del 2 de volumen Pocas raiacuteces muy

finas No calcaacutereo

56

Fig 3 9 Detalle del perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Rayo Rojo

Descripcioacuten analiacutetica del perfil de suelo

Los resultados de las propiedades fiacutesico-quiacutemicas y de metales pesados del

perfil de suelo se presentan en las Tablas 38 y 39 respectivamente El pHagua y el

porcentaje de arcilla muestran un incremento directamente proporcional a la profundidad

de los horizontes del perfil ocurre lo contrario con el resto de los paraacutemetros analizados

(CE COT NT CIC limo) La relacioacuten CN presenta su menor valor en el segundo

horizonte no se registra de presencia en CaCO3 en ninguno de los estratos Respecto a

los metales totales las concentraciones de Cd Pb Hg y As disminuyen con la

profundidad de los horizontes el Cu y Zn presentan sus valores maacutes bajos en el

horizonte A2 El Zn Cd Pb y As biodisponibles disminuyen con la profundidad de los

horizontes pero no registra Hg biodisponible en ninguno de los estratos Las

concentraciones de metales solubles siguen patrones independientes

Tabla 38

Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo

Muestra pHagua pHKCl CE

(dS m-1

) CaCo3

COT

() NT () CN

CIC

(cmol kg-1)

Arcilla

()

Limo

()

Arena

()

A1 445 388 017 000 447 051 885 2673 760 3308 5931

A2 462 368 005 000 197 029 687 2565 2072 3177 4750

CR 528 427 002 000 103 012 826 1186 2437 2539 5024

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitr oacutegeno

Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

A1

A2

CR

57

Tabla 39

Metales pesados del perfil de suelo

ltDL por debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cd 01 microg kg-1 para las fracciones biodisponibles y solubles)

a) Zona alejada a los sitios de procesamiento (Zona Control - ZC) - RR

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil

Se ha tomado el perfil de suelo de mayor representatividad de la zona

Tabla 3 10

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona lejana a los sitios de procesamiento del mineral

Rayo Rojo

Paraacutemetro Descripcioacuten

Localizacioacuten Cantoacuten Pelechuco

Coordenadas UTM 19L0480385-8369931

Altitud 5194 m

Clima del suelo (USDA 2006) Reacutegimen de Humedad Uacutedico

Reacutegimen de Temperatura Meacutesico

Forma del terreno y Topografiacutea

Topografiacutea Montantildeoso (gt30)

Geomorfologiacutea circundante Montantildea

Posicioacuten fisiograacutefica Pendiente

Pendiente Muy abrupto (gt60) de forma rectiliacutenea

Vegetacioacuten y Uso de la tierra

Uso de la tierra Pastoreo seminomadismo extraccioacuten y

recoleccioacuten Influencia humana Vegetacioacuten ligeramente alterada

Vegetacioacuten Matorral de espinosas de alta montantildea con

una cobertura entre el 15 y el 40

Material original Esquistos

Profundidad efectiva Muy superficial (lt30 cm)

Muestra Metales Totales (mg kg

-1) Metales Biodisponibles (mg kg

-1) Metales Solubles (mg kg

-1)

Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As

A1 757 3657 029 1229 058 661 078 115 001 189 000 004 0002 013 ltDL 0004 00005 021

A2 588 3577 005 488 005 529 085 019 000 100 000 003 0153 026 ltDL 0014 00002 077

CR 778 3587 005 429 003 489 055 058 ltDL 072 000 010 ltDL 010 ltDL 0002 00001 075

58

Caracteriacutesticas de superficie

Afloramientos rocosos Muchos con afloramientos

separados de 5 a 15 m Pedregosidad superficial Pocas gravas medias y piedras

y muy pocos pedregones Erosioacuten Erosioacuten laminar moderada por agua que afecta a

gt 50 del aacuterea

Relacioacuten Suelo-Agua

Drenaje Algo excesivamente drenado

Inundacioacuten Ninguna

Agua subterraacutenea No observada

Condiciones de humedad Huacutemedo

Clasificacioacuten Udorthent tiacutepico (Soil Survey Staff 2006) Leptosol liacutetico

(WRB 2006)

Fig 3 10 Panoraacutemica perfil de la zona lejana al procesamiento

del mineral Rayo Rojo

Descripcioacuten de los horizontes

Hor Prof cm

A1 0-20 Pardo oscuro (5BG31) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo

(5BG41) en seco Textura franca Comunes gravas medias y

gruesas angulares de naturaleza esquistosa Estructura granular

fina moderada Blando friable adherente plaacutestico Comunes poros

muy finos y muy pocos poros finos que ocupan un volumen del 15-

40 Comunes raiacuteces muy finas y finas No calcaacutereo Liacutemite neto

plano

A2 20-38 Pardo (5BG51) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo (5BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas y piedras y pocos

pedregones angulares de naturaleza esquistosa Estructura

subangular fina deacutebil a masiva Duro friable ligeramente

59

adherente ligeramente plaacutestico Comunes poros finos y muy finos

que ocupan un volumen del 5-15 Pocas raiacuteces muy finas y muy

pocas raiacuteces finas No calcaacutereo Liacutemite gradual plano

CR gt38 Pardo grisaacuteceo (5BG61) en estado huacutemedo y gris (10BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas gruesas y piedras y

pocos pedregones angulares ligeramente meteorizados de

naturaleza esquistosa Masivo Extremadamente duro muy friable

ligeramente adherente ligeramente plaacutestico Muy pocos poros muy

finos que ocupan menos del 2 de volumen Pocas raiacuteces muy

finas No calcaacutereo

Fig 3 11 Detalle del perfil de la zona lejana al

procesamiento del mineral Rayo Rojo

Descripcioacuten analiacutetica de los perfiles de suelo

Los resultados de las propiedades fiacutesico-quiacutemicas y de metales pesados del

perfil de suelo se presentan en las Tablas 38 y 39 respectivamente El pHagua y el

porcentaje de arena muestran un incremento directamente proporcional a la profundidad

de los horizontes del perfil ocurre lo contrario con el resto de los paraacutemetros analizados

(CE COT NT CN CIC y Limo) La arcilla presenta su mayor valor en el segundo

horizonte no se registra de presencia en CaCO3 en ninguno de los estratos Respecto a

los metales totales las concentraciones de Cu Cd Pb Hg y As disminuyen con la

profundidad de los horizontes el Zn presenta su valor maacutes alto en el horizonte A2 El

Zn Cd Pb y As biodisponibles disminuyen con la profundidad de los horizontes pero no

registra Hg biodisponible en ninguno de los estratos Las concentraciones de metales

solubles siguen patrones independientes sin embargo el Cd estaacute por debajo del liacutemite

de deteccioacuten

A1

A2

CR

60

Tabla 311

Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo

Muestra pHagua pHKCl CE (dS

m-1

) CaCo3

COT

() NT () CN

CIC

(cmol kg-1)

Arcilla

()

Limo

()

Arena

()

A1 481 388 018 000 786 055 1423 1120 577 5163 4259

A2 485 368 005 000 136 044 308 833 725 4919 4356

CR 584 427 002 000 067 031 218 552 523 4630 4848

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitr oacutegeno

Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

Tabla 312 Metales pesados del perfil de suelo

ltDL por debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cd 01 microg kg-1 para las fracciones biodisponibles y solubles)

332 Suelos de Parcelas

3321 Propiedades Fiacutesico-quiacutemicas

Los resultados de las propiedades fiacutesicas y quiacutemicas se muestran en la Tabla

313 De acuerdo a los valores de pH los suelos de las parcelas se pueden clasificar

entre muy fuertemente aacutecidos y muy aacutecidos en Virgen del Rosario y muy fuertemente

aacutecidos en Rayo Rojo en ambos distritos mineros los suelos son no salinos (USDA

2014) La clase textural en Virgen del Rosario para todos los suelos

independientemente de la zona o la profundidad fue franco mientras que en Rayo Rojo

fue franco arenoso (FAO 2006) No se ha observado contenido en carbonato de calcio

en ninguna de las muestras de suelo

El pH osciloacute entre 48 y 53 en Virgen del Rosario y entre 46 y 49 en Rayo Rojo

no hubo carbonatos en ninguna muestra de suelo La conductividad eleacutectrica osciloacute

entre 123 y 48 dSm-1 en Virgen del Rosario y entre 212 y 54 dSm-1 en Rayo Rojo

siendo el valor maacutes alto el registrado en la capa superior del suelo del ZC El COT y el

NT siguieron el mismo patroacuten con los valores maacutes altos en la capa superior del suelo en

ambas cooperativas mientras que la relacioacuten CN mostroacute valores de 134 a 26 en

Virgen del Rosario y de 96 a 254 en Rayo Rojo

Muestra Metales Totales (mg kg

-1) Metales Biodisponibles (mg kg

-1) Metales Solubles (mg kg

-1)

Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As

A1 991 3750 033 1758 096 1163 197 577 001 252 000 145 0043 038 ltDL 0012 00007 147

A2 622 3835 015 568 004 469 131 097 ltDL 121 000 036 0193 038 ltDL 0021 00001 067

CR 312 3653 009 298 002 431 202 049 ltDL 062 000 020 0017 008 ltDL 0004 00001 090

61

De los resultados de la determinacioacuten de suelo o planta en la cuadriacutecula de

muestreo se infiere que la cubierta vegetal es de aproximadamente 75 en ZC y 60

en ZM en ambos distritos mineros

Comparando los suelos superficiales y los de profundidad en ambas

cooperativas mineras y a diferentes proximidades de las operaciones mineras no hubo

diferencias significativas en la mayoriacutea de las propiedades (Pgt 005) con la excepcioacuten

de CE en ZM y CO NT CIC en ZC en Virgen del Rosario (Tabla 313)

No se observaron diferencias significativas entre el subsuelo y el suelo

superficial en la mayoriacutea de las propiedades (Plt005) con la excepcioacuten de la CE en ZM

y el COT N y CEC en ZC de Virgen del Rosario El COT el N y la CEC mostraron

diferencias significativas (Plt0001) entre ZC y ZM en los suelos superficiales siendo

los valores de estas propiedades en ZC casi el doble de los obtenidos en DZ en ambas

cooperativas mineras El mismo patroacuten se observa en el subsuelo excepto para el N

cuyos valores fueron similares en ambas zonas Los mayores valores de CEC en ZC

estuvieron probablemente relacionados con los mayores contenidos de COT y arcillas

con correlaciones positivas significativas entre CEC y COT (r = 086 Plt0001) y arcilla

(r = 074 Plt0001)

3322 Metales Totales biodisponibles y solubles

La Tabla 314 muestra los resultados de los contenidos de metales totales

biodisponibles y solubles

62

Tabla 313

Medias (y desviacioacuten standard) de propiedades del suelo para diferentes profundidades proximidades y cooperativas mineras (n=9)

Coop

Minera

Profun

didad

(cm)

pH H2O pH KCl C E (dS m-1) COT () NT () CN

CIC

(cmol kg-1

)

Arcilla

() Limo () Arena ()

Virgen del Rosario

Zona alejada de las operaciones mineras ndash zona control (ZC)

0-5A 53 (04)a 44 (03)a 024 (001)a 123 (26)a 11 (02)a 117 (14)ab 260 (28)a 178 (3)a 364 (94)a 458 (89)ab

5-15B 50 (02)ab 40 (01)b 015 (003)ab 83 (3)bc 07 (01)bc 116 (06)ab 210 (44)c 154 (25)a 353 (8)a 493 (7)abc

Zona cercana a las operaciones mineras ndash zona minera (ZM)

0-5 50 (05)ab 40 (03)b 004 (002)c 55 (2)cd 05 (02)bc 104 (1)b 170 (33)cd 128 (28)b 452 (43)b 421 (54)a

5-15 48 (04)b 38 (01)b 009 (004)b 48 (15)d 04 (01)c 107 (09)ab 134 (18)de 127 (16)b 451 (5)b 422 (62)a

Rayo Rojo

Zona lejana de las operaciones mineras ndash zona control (ZC)

0-5 48 (02)b 38 (01)b 021 (012)a 107 (12)ab 11 (02)a 105 (24)b 254 (34)ab 101 (33)b 312 (44)a 588 (73)c

5-15 46 (01)b 38 (01)b 006 (001)bc 95 (17)ab 07 (02)b 145 (51)a 217 (23)bc 122 (45)b 329 (41)a 549 (71)bc

Zona cercana a las operaciones mineras ndash zona minera (ZM)

0-5 49 (03)ab 39 (03)b 005 (001)c 52 (2)d 05 (02)bc 10 (36)bc 107 (22)e 49 (12)c 478 (46)b 472 (55)ab

5-15 49 (02)ab 38 (01)b 009 (006)bc 29 (09)d 05 (01)bc 65 (26)c 96 (13)e 48 (15)c 455 (42)b 497 (56)abc

F-value 42 108 116 246 63 458 251 117 68 42

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitroacutegeno Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio

Catioacutenico A0 - 5 Suelo superficial (0 - 5 cm)

B 5 - 15 Suelo en profundidad (5 -15 cm)

a b c Letras diferentes indican diferencias significativas entre las medias despueacutes de la prueba de Tukey a Plt005

indica diferencias significativas para P lt 0001

60

Tabla 3 14 Media (y desviacioacuten standard) para metales totales biodisponibles y solubles en diferentes profundidades y proximidades a los lugares de operacioacuten minera (n=9)

En general la mayoriacutea de los metales totales no mostraron diferencias

significativas entre el horizonte superior del suelo (0-5 cm) y la inmediatamente inferior (5-

15 cm) tanto en las ZM como en las ZC a las operaciones mineras a excepcioacuten de Zn

Pb y Hg en la ZC y el Hg en ZM de Virgen del Rosario (Tabla 312) De hecho en Virgen

del Rosario la concentracioacuten total de Hg en los suelos superficiales fue maacutes del doble

que en los suelos de profundidad Tambieacuten en Virgen del Rosario As y Cu total

mostraron valores significativamente maacutes altos en ZM que en ZC (P lt005) El Cd total

no mostroacute diferencias significativas entre ninguno de los factores

Profundidad (cm) Cu Zn Cd Pb Hg As

Metales Totales (mg kg-1)

Virgen del Rosario

ZC 0 - 5

A 144 (28)a 1547 (50)a 03 (01) 165 (23)a 08 (01)a 219 (113)a

5 - 15 B 159 (28)a 1071 (333)b 03 (01) 221 (81)b 04 (01)b 205 (104)a

ZM 0 - 5 214 (42)b 694 (73)c 01 (00) 263 (86)b 09 (07)a 449 (50)b

5 - 15 243 (44)b 701 (56)c 01 (00) 252 (38)b 03 (02)b 415 (42)b Rayo Rojo

ZC 0 - 5 121 (26)a 633 (88)c lt DL 118 (47)a 06 (03)ab 64 (19)c

5 - 15 115 (17)ac 572 (65)c lt DL 120 (37)a 07 (02)ab 65 (16)c

ZM 0 - 5 88 (23)c 439 (24)c 16 (38) 99 (30)ac 06 (03)ab 122 (38)cd

5 - 15 70 (12)c 414 (37)c 01 (00) 62 (10)c 07 (03)ab 80 (23)c

F-value 375 268 15 ns 190 30 458

Metales Biodisponibles (mg kg-1

)

Virgen del Rosario

ZC 0 - 5 22 (03)a 248 (57)a 47 (14)

daggera 45 (11)a 21 (11)

daggera 06 (02)ab

5 - 15 17 (03)a 86 (28)b 12 (7) dagger

b 42 (15)a 5 (1) dagger

b 05 (02)a

ZM 0 - 5 22 (08)a 58 (55)c 31 (20)

daggera 40 (11)a 22 (9)

daggera 16 (04)d

5 - 15 18 (02)a 23 (13)d 18 (11) dagger

b 37 (19)a 7 (4) dagger

b 0 9(03)bc

Rayo Rojo

ZC 0 - 5 10 (02)bc 122 (5)b lt DL 22 (05)b 4 (2)

daggerb 04 (001)a

5 - 15 05 (01)c 53 (28)c lt DL 17 (03)b 2 (1) dagger

b 03 (002)a

ZM 0 - 5 16 (05)ab 41 (24)cd lt DL 14 (05)b 20 (1)

daggera 11 (02)c

5 - 15 15 (06)ab 18 (07)d lt DL 13 (04)c 14 (3) dagger

a 07 (03)bc

F-value 145 367 14 120 199 221

Metales Solubles (microg kg-1

)

Sunchulli Virgen del Rosario

ZC 0 - 5 45 (27)ab 170 (110)a 008 (004)a 4(3)a 11 (08)ab 05 (01)a 5 - 15 44 (25)ab 191 (86)a 018 (011)a 6(5)a 02 (01)ab 01 (01)c

ZM 0 - 5 30 (24)ab 224 (137)a 015 (008)a 4(4)a 21 (09)b 04 (01)a 5 - 15 38 (31)ab 127 (72)a 011 (007)a 5(3)a 04 (01)ab 02 (01)b

Rayo Rojo (n=36)

ZC 0 - 5 2 (1)b 428 (124)c lt DL 38 (17)b 11 (02)ab 02 (01)bc

5 - 15 15 (4)a 376 (129)b lt DL 21 (6)ab 02 (00)a 004 (001)c

ZM 0 - 5 129 (23)a 381 (145)bc lt DL 18 (5)ab 12 (04)ab 04 (02)a 5 - 15 9 (2)b 255 (115)b lt DL 13 (6)a 02 (01)a 02 (01)b

F-value 22 41 30 ns 52 43 212

ZA Zona alejada a las operaciones mineras ZM Zona cercana a las operaciones mineras A 0 - 5 Suelo superficial (0 - 5 cm)

B 5 - 15 Suelo en profundidad (5 - 15 cm)

dagger microg kg

-1 ltLD Debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cd 002

microg kg-1

) a b c Letras diferentes indican diferencias significativas entre las medias despueacutes de la prueba de Tukey a Plt005

significativo a P lt 0001 ns no significativo

61

En Rayo Rojo el As total tambieacuten fue superior en ZM que en ZC Comparando la

misma zona (ZC oacute ZM) entre las dos cooperativas mineras de estudio se observa que las

concentraciones totales de Hg Cu y Pb en ZC no presentaron diferencias significativas

mientras que el As en la ZM es significativamente mayor (P lt005) en Virgen del Rosario

En cuanto a los metales biodisponibles (Tabla 314) en general se obtuvieron

mayores concentraciones en los suelos subsuperficiales especialmente para Hg As y Cd

en Virgen del Rosario Los contenidos de Hg biodisponible en la ZM de Rayo Rojo fueron

5 veces superiores a los de la ZC (P lt005) Ademaacutes el Pb biodisponible fue

significativamente mayor en Virgen del Rosario que en Rayo Rojo para ambas zonas (P

lt005)

Tabla 315

Coeficientes de correlacioacuten (r) para las relaciones entre las diferentes propiedades del suelo (n = 36)

Coop Min Propiedad del

sueloa

pH KCl EC COT NT CN CIC Arcilla Limo Arena

Virgen

del

Rosario

pH H2O 08 009ns 026ns 032ns 024ns 019ns 01ns 003ns -007ns

pH KCl 036 062 07 037 051 041 -009ns -008ns

CE 071 07 052 065 067 -054 031ns

COT 093 062 084 086 -046 013ns

N 043 081 081 -044 014ns

CN 041 058 -012ns -012ns

CIC 074 -059 034

Arcilla -045 006ns

Limo -092

Rayo

Rojo

pH H2O 064 -011ns -046 -015ns -046 -047 -049 036 -013ns

pH KCl -012ns 003ns 005ns 001ns -008ns -008ns 012ns -009ns

EC 045 04 013ns 048 03ns -028ns 014ns

OC 064 068 092 073 -064 03ns

N -01ns 071 037 -064 05

CN 048 063 -022ns -011ns

CEC 069 -076 046

Arcilla -046 -005ns

Limo -086

aCE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacute nico y nitroacutegeno Kjeldahl

CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

ns indica correlacioacuten no significativa y indica significancia a P lt05 001 y 0001 respectivamente

En ambos distritos mineros en teacuterminos de profundidad los metales solubles en

agua no fueron significativamente diferentes (Pgt 005) a excepcioacuten del As cuyos valores

fueron maacutes altos en superficie que en profundidad

El anaacutelisis de correlacioacuten mostroacute que los metales totales extraiacutebles y solubles son

altamente independientes sin correlaciones significativas entre ellos en la mayoriacutea de los

casos Los metales tampoco mostraron correlaciones significativas con las propiedades

fiacutesicas y quiacutemicas del suelo Las uacutenicas correlaciones significativas detectadas fueron en

Virgen del Rosario entre Cd total y As total (r = -072 Plt001) Cd total y Cu total (r = -

074 Plt001) As total y Cu total (r = 077 Plt001) y As total y extraiacuteble (r = 064

62

Plt001) En Rayo Rojo hubo correlaciones negativas significativas entre Cu total y Zn

total (r = -085 Plt0001) Cu total y Pb total (r = -075 Plt001) Zn total y Pb total (r = -

073 Plt001) y As total extraiacuteble y soluble (r =070 Plt001)

3323 ANOVA de tres factores

Los resultados del anaacutelisis ANOVA de tres factores (Tabla 316) mostraron que la

mayoriacutea de las propiedades fueron significativamente diferentes en funcioacuten a la

cooperativa minera y a la proximidad La profundidad como patroacuten general fue el factor

que tuvo el menor efecto para la mayoriacutea de las propiedades Por el contrario la

cooperativa minera fue el factor que tuvo el mayor efecto en pHH2O pHKCl CE arcilla y

arena mientras que para el COT N y la CIC fue la proximidad a los lugares de las

operaciones mineras

En cuanto al contenido total de metales pesados la cooperativa minera fue el

factor que tuvo el mayor efecto en As Cu Zn y Pb Mientras que Cd y Hg no fueron

afectados significativamente por la cooperativa ni por la proximidad aunque el Hg fue

influenciado por la profundidad En relacioacuten al contenido de metales biodisponibles la

proximidad fue el factor con mayor efecto significativo en Zn y Hg mientras que para el

Cu y Cd fueron el distrito minero y la profundidad En liacuteneas generales los metales

solubles no se vieron afectados significativamente por ninguacuten factor excepto en el caso

de As que fue afectada por la cooperativa profundidad y proximidad

Evaluando las interacciones entre los diversos factores se observoacute que la

cooperativa minera soacutelo influyoacute el efecto de proximidad para pHH2O pHKCl CN y la CIC

(CM x P P lt005) Esta interaccioacuten (CM x P) tambieacuten fue significativa para los metales

totales y biodisponibles a excepcioacuten de Hg Por el contrario la profundidad no tuvo

efectos significativamente diferentes en las propiedades del suelo y en las cooperativas

mineras (CM x D Pgt 005) a excepcioacuten de pHKCl el contenido total de Cu y Hg y los

contenidos biodisponibles de Zn Hg y As (CM x D P lt005) La proximidad a las

operaciones mineras soacutelo influyoacute el efecto de la profundidad en N CN y en la

concentracioacuten total de Zn y Pb asiacute como en la biodisponible de Zn y Cd (P x P P lt005)

Las interacciones entre los factores para los contenidos de metales solubles no fueron

significativas a excepcioacuten de P x D (proximidad x profundidad) para el As (P lt005)

63

Tabla 316

F values de ANOVA de tres factores para todas las propiedades del suelo en todas las muestras

(n=72)

Propiedad del

suelo a

Cooperativa

Minera (CM) b

Proximidad

(P) b

Profundidad

(D) b

CM x P

b CM x D

b P x D

b

pH H2O 113 01 ns 60 98 18 ns 06 ns

pH KCl 216 123 167 148 66 00 ns

CE 72 42 00 ns 34 ns 01 ns 02 ns

COT 22 ns 1431 191 10 ns 04 ns 15 ns

N 03 ns 957 315 00 ns 03 ns 151

CN 14 ns 184 01 ns 64 001 ns 82

CIC 137 2621 256 143 19 ns 23 ns

Arcilla 1052 61 01 ns 34 ns 29 ns 00 ns

Limo 07 ns 761 01 ns 38 ns 00 ns 03 ns

Arena 243 190 01 ns 09 ns 07 ns 02 ns

Metales Totales

Cu 1767 78 05 ns 704 60 00 ns

Zn 897 582 72 178 35 ns 63

Cd 06 ns 13 ns 17 ns 25 ns 15 ns 16 ns

Pb 1060 12 ns 003 ns 182 27 ns 46

Hg 07 ns 00 ns 84 00 ns 112 00 ns

As 2214 636 19 ns 328 00 ns 1 ns

Metales Biodisponibles

Cu 566 179 112 136 06 ns 12 ns

Zn 265 1095 675 150 91 241

Cd 120 272 298 141 25 ns 120

Pb 790 38 ns 09 ns 357 00 ns 01 ns

Hg 07 ns 568 383 00 ns 62 00 ns

As 332 228 66 18 7 00 ns

Metales Solubles

Cu 00 ns 18 ns 18 ns 35 ns 22 ns 26 ns

Zn 218 13 ns 27 ns 11 ns 04 ns 15 ns

Cd 32 ns 42 25 ns 39 ns 24 ns 26 ns

Pb 231 39 ns 17 ns 34 ns 29 ns 06 ns

Hg 1 ns 06 ns 281 00 ns 00 ns 01 ns

As 251 960 222 11 ns 11 ns 82

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total N Nitroacutegeno Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitroacutegeno Kjeldahl CIC

Capacidad de Intercambio Catioacutenico

ns indica correlacioacuten no significativa y indica significancia a P lt05 001 y 0001 respectivamente

64

3324 Anaacutelisis multivariante

Con el Anaacutelisis de Componentes Principales (ACP) realizado con las propiedades

fiacutesicas y quiacutemicas del suelo asiacute como con los metales (total biodisponible y soluble) el

53 de la variacioacuten total se explica por los tres primeros componentes principales (Fig

33) El primer componente (CP) explicoacute el 23 de la variacioacuten el segundo componente

explica el 16 mientras que el tercer componente explica el 14 de la variacioacuten

Fig 3 12 Anaacutelisis Multivariante

El primer componente principal fue determinado por CIC COT NT y Zn y Cd

biodisponibles El segundo componente principal se correlacionoacute con el limo CE arcilla

Zn total pHH2O pHKCl y Cu Hg y As biodisponibles El tercer componente se asocioacute con

Cu As y Pb totales Pb biodisponible y Hg soluble

En la Figura 33 (a) se puede observar que el primer componente separoacute

completamente la ZM de la ZC en ambas cooperativas mineras mientras que el segundo

componente separoacute la ZC de Virgen del Rosario de la ZC de Rayo Rojo El tercer

a)

b)

65

componente fue el responsable de la diferenciacioacuten entre ZM de Virgen del Rosario y la

ZC de Rayo Rojo (Figura 33b) Por lo tanto el contenido de materia orgaacutenica Zn y Cd

biodisponibles fueron los responsables de la diferenciacioacuten entre las proximidades a las

operaciones mineras La separacioacuten de ZM entre los distritos mineros se asocioacute con

varios metales totales asiacute como mercurio soluble en agua Aunque hemos conseguido

una diferenciacioacuten entre las zonas y distritos mineros no se observoacute separacioacuten de

profundidad en el anaacutelisis de componentes principales llevado a cabo

34 DISCUSIOacuteN

341 Caracterizacioacuten geoquiacutemica de los suelos

Se han determinado altos contenidos de COT y NT aunque la relacioacuten CN

mostroacute un equilibrio entre la mineralizacioacuten y la humificacioacuten (Calvo et al 1992

Cobertera 1993) Los altos valores de la CIC en ZM en ambas cooperativas mineras se

encuentran relacionados con el alto contenido en CO y arcillas cuya composicioacuten podriacutea

ser principalmente vermiculitas (Honorato 2000) Otros investigadores como Oorts et al

(2003) tambieacuten observaron altos valores de CIC en los suelos ricos en materia orgaacutenica

Los valores de la CIC en ZM sugieren un exceso de absorcioacuten que podriacutea causar una

saturacioacuten del complejo de cambio mientras que estos valores en la ZC fueron normales

(Cobertera 1993)

342 Fuentes de metales y la contaminacioacuten asociada

No se conoce que se hayan desarrollado estudios suficientes acerca de la

contaminacioacuten de suelos por metales pesados en las zonas de estudio pese a haber

evidencia de los impactos ambientales econoacutemicos y sociales que provoca en la regioacuten

Se han utilizado los de Canadaacute (CCME 2005) y Paiacuteses Bajos (NMHPPE 1994) Los

resultados de Cd Cu Pb y Zn en ambas zonas (ZM y ZC) sugieren que estos metales

totales se derivan del material de origen endoacutegeno ya que no se observa ninguacuten efecto

de la proximidad a los sitios de las operaciones mineras De hecho estos metales se

encuentran por debajo de los niveles de referencia de Canadaacute y Paiacuteses Bajos Los

valores reportados en este estudio son similares a los expuestos previamente por Miller

et al (2004) en suelos de campos agriacutecolas cercanos a la zona minera de Potosiacute pero

inferiores a los reportados en sedimentos de canales en la misma zona (Miller et al 2007)

y tambieacuten inferiores a los encontrados por Lecce et al (2011) en una zona minera de oro

en Carolina del Norte

En las dos cooperativas mineras de estudio la cercaniacutea a las zonas de

procesamiento de minerales no causoacute variaciones significativas en los contenidos de

mercurio sin embargo las concentraciones de Hg superaron ampliamente las

concentraciones habituales de Hg en los suelos (001-003 mg kg-1

Senesil et al 1999)

los depoacutesitos no contaminados en Bolivia (0030 mg kg-1

Miller et al 2004) las

66

concentraciones tiacutepicas en las rocas (040 mg kg-1

Miller et al 2004) y el nivel de

referencia de Paiacuteses Bajos (030 mg Hg kg-1

) El Hg estaacute geoloacutegicamente asociado a los

minerales de sulfuro que albergan la mineralizacioacuten de oro (Au) (Lentz 2005) y tambieacuten

se introduce en su forma metaacutelica por las actividades de mineriacutea artesanal de oro

(Mulholland et al 2012) Los contenidos totales de Hg similares en ZM y ZC pueden

apoyar la premisa de que parte del Hg procede de la reemisioacuten de mercurio elemental de

vertidos antropogeacutenicos pasados que elevaron los niveles de Hg incluso en zonas

alejadas (Fitzgerald et al 1991 Nriagu 1994)

Sin embargo el elevado contenido de este metal en suelos superficiales de Virgen

del Rosario indica una posible deposicioacuten de vapor de Hg en la zona cercana a los

lugares de quema de la amalgama De hecho algunas investigaciones han concluido que

la afectacioacuten por Hg puede extenderse hasta unos 50 km de la zona de emisioacuten (Maurice-

Bourgoin 2001) En Brasil se ha observado Hg (4 mg Hg kg-1

) en los suelos cercanos a

las tiendas de compra de oro (Rodrigues et al 1997) Asimismo la harina de Hg

liberada por varios molinos puede contribuir al alto nivel de Hg en los suelos (Wotruba et

al 1998) Fernaacutendez - Martiacutenez et al (2005) tambieacuten informaron que la concentracioacuten de

Hg en los suelos aumentaba directamente con la proximidad a la chimenea del horno

utilizada para la evacuacioacuten de vapores durante el tratamiento del mineral

Los contenidos de As en las zonas proacuteximas a los ingenios de procesamiento del

mineral o concentracioacuten del oro fueron mayores que en las zonas alejadas superando

en Virgen del Rosario incluso los niveles de fondo en la Regioacuten Andina de Bolivia (13 mg

kg-1

Miller et al 2004) los niveles de fondo en los suelos agriacutecolas sobre minas en

Corea (14 mg kg-1

Kwon et al 2012) e incluso superando los niveles de referencia (19 y

29 mg As kg-1

NMHPPE 1994 y CCME 2005 respectivamente) El incremento

significativo de As en estas zonas en ambos distritos mineros sugiere una relacioacuten entre

la concentracioacuten de As y la proximidad a los residuos mineros ubicados en los

alrededores de los ingenios mineros Las elevadas concentraciones de As en los residuos

mineros estaacuten asociadas a la mineralogiacutea inherente de las menas que contienen

arsenopirita (FeAsS) (Lacerda y Salomons 1998) un mineral generalmente asociado

importante presencia de oro que incluso sirve como indicador de los filones auriacuteferos La

escorrentiacutea el viento y el traacutensito de personas podriacutean transportar partiacuteculas ricas en As

De hecho Tapia et al (2012) tambieacuten observaron en el distrito minero de Oruro (Bolivia)

que los fondos de As estaacuten significativamente aumentados en comparacioacuten con las

concentraciones de la corteza continental superior y las de los sitios industriales lo que

sugiere que los suelos superficiales estaacuten probablemente influenciados por las

actividades mineras e impactados por las partiacuteculas transportadas por el aire

67

343 Presencia y comportamiento de metales en los suelos

Considerando los resultados del PCA la presencia de CIC COT y arcilla en el

primer componente (PC1) se fundamenta en que la CIC suele estar fuertemente

relacionada con la materia orgaacutenica y el contenido en arcilla con cargas variables

capaces de adsorber cationes (Oorts et al 2003) Ademaacutes el Zn y el Cd biodisponibles

tambieacuten estaacuten asociados a este componente lo que indica que un aumento del

porcentaje de materia orgaacutenica o de arcilla podriacutea potenciar una mayor concentracioacuten de

Cd y Zn biodisponibles (Rauret 1998) aumentando la movilidad de estos metales Al

respecto Kierczak et al (2008) demostraron que la acumulacioacuten y el recambio de

materia orgaacutenica rigen el destino del Cu y el Zn

Asimismo el Cd el Zn y el Hg biodisponibles presentaron valores mas altos en los

suelos superficiales que en los suelos subsuperficiales Esto puede deberse

probablemente a los aacutecidos orgaacutenicos exudados por las raiacuteces de las plantas (en la zona

de estudio las raiacuteces de las plantas soacutelo alcanzan 5 cm de profundidad del suelo) que

pueden aumentar la solubilidad y biodisponibilidad de los metales pesados en los suelos

superficiales (Krishnamurti et al 1997) La materia orgaacutenica puede interactuar con el Hg

de diferentes maneras afectando a su transformacioacuten y disponibilidad (Ravichandran

2004) De hecho en los suelos ricos en materia orgaacutenica la transformacioacuten del Hg se

produce con frecuencia en el horizonte superior donde se re-moviliza y volatiliza

continuamente como mercurio orgaacutenico y metaacutelico (Do Valle et al 2006)

Las concentraciones biodisponibles de Cu Pb y As fueron similares en ambas

profundidades de las dos cooperativas mineras Aunque la disponibilidad de los metales

depende de muchos factores relacionados con las propiedades del suelo en este caso su

disponibilidad puede estar controlada por el pH la materia orgaacutenica y el contenido de

arcilla (Krishnamurti et al 1997 Silveira et al 2003) ya que no se encontraron

diferencias en estas propiedades en ambas profundidades (suelo superficial y

subsuperficial) Ademaacutes el As el Cu y el Hg biodisponibles estaacuten correlacionados con el

pH en PC2 lo que sugiere que el comportamiento de estos metales se ve afectado por la

acidez del suelo Tambieacuten el As biodisponible sigue el mismo patroacuten que el As total

(inferido por el anaacutelisis de correlacioacuten) mostrando valores maacutes altos en ZM donde se

encuentra la presencia de residuos Se conoce que la disponibilidad y la movilidad del As

dependen en gran medida de la forma mineralroca madre (Al-Abed et al 2008) Los

contenidos totales de Pb As y Cu y la fraccioacuten de Pb biodisponible se asociaron en la

PC3 indicando un comportamiento comuacuten de estos metales en la zona (Manta et al

2002) por lo que se puede inferir que el Pb biodisponible es dependiente de su

concentracioacuten total

Los metales solubles no estaacuten correlacionados con ninguna de las propiedades

estudiadas lo que indica que su comportamiento se ve afectado por una variedad de

propiedades y condiciones fisicoquiacutemicas del suelo aunque se conoce que el pH es el

68

principal factor que gobierna las concentraciones de metales solubles (Brallier et al

1996 Ross 1994) no se encontroacute ninguna correlacioacuten con los metales estudiados

En comparacioacuten con el contenido total de metales en todos los suelos estudiados

las fracciones biodisponibles soacutelo representaban el 5 para el As y Hg y el 16 para el

Cu el Zn el Cd y el Pb mientras que las fracciones solubles fueron inferiores al 1 de

la concentracioacuten total para todos los metales

Aunque no se observa contaminacioacuten por otros metales excepto por el As y el

Hg el anaacutelisis de factores (Fig 312) mostroacute que hay un efecto directo del procesamiento

del mineral en ambas cooperativas mineras causando el cambio de las propiedades del

suelo ya que la proximidad a las operaciones mineras (ingenios mineros) explica casi el

30 de la varianza de los datos El mayor contenido de materia orgaacutenica proporciona una

mayor calidad en los suelos de las zonas alejadas (ZC) de los ingenios mineros Esto se

debe probablemente a la contribucioacuten de la vegetacioacuten ya que la cobertura vegetal es

mayor en ZC La disminucioacuten de la cobertura vegetal (en aproximadamente 15) y los

menores valores de COT y NT en las zonas cercanas a los ingenios mineros (ZM)

podriacutean estar causados por los impactos directos de las actividades mineras con traacutensito

de personas y materiales de trabajo que pueden comprometer el normal desarrollo de la

vegetacioacuten afectando a la estabilidad del suelo lo que puede favorecer los procesos de

erosioacuten del mismo Asimismo las diferencias entre ambas cooperativas mineras con las

mayores concentraciones de metales en Virgen del Rosario podriacutean deberse entre otros

al contenido (alto) de oro en el mineral al tiempo de operacioacuten de las actividades de

concentracioacuten junto con los diferentes procedimientos de concentracioacuten de oro

Dado que la extraccioacuten de oro (por su precio en el mercado) es una actividad muy

importante en Bolivia y particularmente en el ANMIN - Apolobamba y que el uso de Hg

es una caracteriacutestica principal en la concentracioacuten del mismo su prohibicioacuten no es viable

dado el contexto socioeconoacutemico y cultural de la zona (Muntildeoz et al 2012) a esto se

suma la carencia de alternativas teacutecnicas y tecnoloacutegicas probadas y adecuadas al

contexto En este sentido es necesario promover la investigacioacuten acerca de tecnologiacuteas

maacutes limpias y que mejoren el rendimiento de concentracioacuten de oro aplicar buenas

praacutecticas ambientales (pej una gestioacuten adecuada de los residuos y la mejora del sistema

de su almacenamiento) ademaacutes de capacitar y concienciar a la poblacioacuten local sobre los

riesgos del Hg As y los metales pesados en el medio ambiente y en la salud puacuteblica

69

IV ESPECIACIOacuteN DE ARSEacuteNICO

EN SUELO Y EN RIZOSFERA

41 INTRODUCCIOacuteN

La mineriacutea de oro artesanal yo a pequentildea escala genera puntos criacuteticos de

contaminacioacuten del suelo por mercurio (Hg) y arseacutenico (As) (Teraacuten-Mita et al 2013 Faz et

al 2014) Los niveles elevados de Hg en los suelos cerca de las zonas de concentracioacuten

del oro (Au) estaacuten asociados con la amalgama utilizada para concentrar el oro mientras

que los minerales de arsenopirita (FeAsS) que comuacutenmente ocurren con los depoacutesitos de

mineral de oro son fuentes potenciales de As en el suelo La contaminacioacuten por As en

Bolivia se observa comuacutenmente en el cinturoacuten As-Ag-Pb-Zn-Au en los Andes

occidentales donde se concentran las actividades mineras Los suelos de las zonas

circundantes o cercanas a las cooperativas en el oeste de Bolivia contienen hasta 45 mg

de As kg-1

(Faz et al 2014) a menudo superando el nivel de las normas ambientales del

suelo (12 - 19 mg kg-1

) como las de las regulaciones de los Paiacuteses Bajos y Canadaacute

(NMHPPE 1994 CCME 1999) Las erosiones hiacutedricas y eoacutelicas de los residuos mineros

ricos en arsenopirita contaminan con As los suelos cercanos a la MAPE en el oeste de

Bolivia (Faz et al 2014)

Los niveles elevados de As en el suelo no solo suponen riesgos para el medio

ambiente sino que el As inorgaacutenico es toacutexico y puede causar caacutencer en la piel los

pulmones las viacuteas urinarias enfermedades cardiovasculares neurotoxicidad y diabetes

(Choong et al 2007 Guan et al 2012 OMS 2014) El As reacciona faacutecilmente con

compuestos de azufre (S) y foacutesforo (P) e interfiere en la replicacioacuten del ADN y otros

procesos bioloacutegicos (Wilson et al 2010 OMS 2014)

La toxicidad del As depende de la especiacioacuten y sigue el orden arsenito As(III) gt

arseniato As(V) gt especies organocomplejas (por ejemplo metil-As) (Fitz y Wenzel 2002

Wilson et al 2010) lo cual es debido a la alta disponibilidad del As(III) para la captacioacuten

por parte de los organismos y las reacciones con los compuestos bioloacutegicos que

contienen S (Giacomino et al 2010) Los riesgos para la salud del As(V) estaacuten asociados

a su similitud quiacutemica con el fosfato donde la sustitucioacuten estructural en compuestos

bioloacutegicos clave puede inhibir la eficiencia enzimaacutetica (Giacomino et al 2010) Los

efectos agudos de la ingestioacuten de As incluyen ardor y sequedad de boca y garganta

disfasia voacutemitos diarrea y hematuria (Choong et al 2007)

70

La especiacioacuten del As en los suelos depende de factores ambientales como el pH

el potencial de oxidacioacuten y la disponibilidad de donantesaceptores de electrones En un

entorno reductor (00-08 V pE) y en un rango de pH comuacutenmente encontrado en la

naturaleza (pH 2-10) el As(III) puede ser la especie dominante mientras que el As(V) es

maacutes probable que se encuentre en condiciones aeroacutebicas (McBride 1994 Wilson et al

2010) Los oacutexidos de manganeso (Mn) y hierro (Fe) en los suelos pueden reducirse a

Mn(II) y Fe(II) respectivamente cuando el As(III) se oxida a As(V) en suelos donde el

suministro de oxiacutegeno es bajo (McBride 1994) La oxidacioacuten de la materia orgaacutenica del

suelo puede influir en la transformacioacuten de As(V) en As(III) Dobra y Zagury (2006)

observaron la formacioacuten de As(III) a partir de suelos contaminados con arseniato de

cobre despueacutes de 40 diacuteas de incubacioacuten con una mezcla de musgo de turba y estieacutercol

de aves Tambieacuten los hongos micorriacutecicos arbusculares afectan a la especiacioacuten del As

en los suelos los datos de l-XANES de Gonzaacutelez-Chaacutevez (2014) mostraron que se

produjo una reduccioacuten gradual del As(V) en las hifas de Glomus intraradices tras la

exposicioacuten al As siendo la especie dominante el As(III) complejado con un compuesto

reducido de carbonato de hierro(II)

Los factores ambientales (pe pH Eh contenidos de Fe y Mn) difieren

significativamente entre el suelo y la rizosfera En las zonas mineras del sureste de

Espantildea los suelos de la rizosfera de Zygophyllum fabago L tienen un pH (79) un

carbono total (57 mg C kg-1

) y un contenido en nitroacutegeno (85 mgN kg-1

) todos maacutes altos

que el suelo no rizosfeacuterico (pH 53 21 mg C kg-1

y 31 mg N kg-1

) (Kabas et al 2014)

Ademaacutes los suelos de la rizosfera de Hyparrhenia hirta L que crecen en suelos

contaminados por metales tienen una menor concentracioacuten de Zn extraiacuteble con DTPA

(aacutecido dietileno triamina penta aceacutetico) que el suelo no rizosfeacuterico con 170 y 370 mg kg-1

respectivamente (Conesa et al 2007)

Fitz y Wenzel (2002) afirmaron que praacutecticamente no hay informacioacuten disponible

que aborde directamente el impacto del As en la rizosfera lo que permitiriacutea entender los

procesos en los suelos rizosfeacutericos para un mejor desarrollo de las estrategias de

fitorremediacioacuten en suelos contaminados con As El objetivo de este capiacutetulo es aportar

informacioacuten sobre la especiacioacuten del As en la rizosfera del suelo Especiacuteficamente se

determinaroacuten (i) las concentraciones de As y (ii) la especiacioacuten de este en los suelos

rizosfeacutericos y no rizosfeacutericos en las zonas de estudio lo que permitiraacute evaluar los riesgos

ambientales asociados a las altas concentraciones de As de estos lugares Tambieacuten se

determinaraacute la asociacioacuten espacial entre el As y el Fe en los suelos de la rizosfera asiacute

como la influencia de la saturacioacuten de agua y los tratamientos con ditionito de sodio para

dilucidar la posible transformacioacuten del As(V) en As(III) en el suelo

71

42 MATERIALES Y MEacuteTODOS

421 Zonas de estudio

Las zonas de estudio fueron las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo

Rojo Por citar los paraacutemetros baacutesicos (estudiados en el capiacutetulo III) se tiene que el pH

del suelo oscila entre 45 y 50 mientras que el contenido de carbono orgaacutenico total (CO)

en promedio en el suelo superficial variacutea de 55 a 123 g kg-1

en Virgen del Rosario y de

52 a 107 g kg-1

en Rayo Rojo donde los mayores contenidos de CO se encontraron

alejados de las zonas de actividades mineras

422 Disentildeo de muestreo y toma de muestras de suelo y rizosfera

Se tomaron 24 muestras compuestas de suelo en las zonas de estudio Virgen del

Rosario y Rayo Rojo estas muestras se tomaron de tres y cinco sitios seleccionados

para las aacutereas Virgen del Rosario (n = 9) y Rayo Rojo (n = 15) respectivamente donde

se llevaron a cabo las operaciones mineras Ademaacutes se muestrearon 6 muestras de

suelo control en tres lugares situados a unos 1500 m de las operaciones mineras Cada

muestra de suelo se clasificoacute como suelo no afectado (control) o suelo afectado por las

operaciones mineras (aacuterea cercana a las actividades mineras o zonas mineras) Cada

muestra de suelo estaba compuesta (100 g) por 5 submuestras Se utilizoacute una paleta no

metaacutelica para recoger las muestras de suelo posteriormente las muestras se secaron a

temperatura ambiente y se utilizaron bolsas de polietileno como almacenamiento antes

de los anaacutelisis de laboratorio

Se estudiaron 12 suelos de la rizosfera de las cuatro especies vegetales

dominantes en las aacutereas de estudio Alchemilla pinnata L Achiane acicularis Agrosties

sp y Deyeuxia sp Estas especies vegetales tienen una especial adaptacioacuten al clima

andino y constituyen la principal vegetacioacuten de pastoreo para el ganado y los cameacutelidos

por lo que son importantes vectores en la transferencia de As (y otros contaminantes

metaacutelicos) desde los suelos a la cadena alimentaria (Teraacuten-Mita et al 2013) A pinnata y

A acicularis se encontraron en las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo

mientras que Agrosties sp solo fue encontrada en Virgen del Rosario y Deyeuxia sp se

muestreoacute soacutelo en Rayo Rojo Se recogieron aproximadamente 5 g de muestras de suelos

a menos de 3 mm de las raiacuteces lo que constituyoacute cada muestra de rizosfera A

continuacioacuten se secaron a temperatura ambiente y se almacenaron en bolsas de

polietileno a la espera de los anaacutelisis de laboratorio (Faz et al 2014)

423 Contenido total de As

Para determinar la concentracioacuten total de As en los suelos rizosfeacutericos y no

rizosfeacutericos se empleoacute el meacutetodo 3050B de la Agencia de Proteccioacuten Ambiental de los

Estados Unidos (US EPA 1999) Las medidas de control de calidad durante el anaacutelisis

incluyeron los siguientes estaacutendares de suelo BCR-CRM 62 SRM 2709 y CRM 027

(Comisioacuten de las Comunidades Europeas Instituto Nacional de Normas y Tecnologiacutea-

EEUU Corporacioacuten de Tecnologiacutea de Recursos-EEUU)

72

424 Especiacioacuten de As

Se utilizoacute la Espectroscopia de Absorcioacuten de Rayos X de Borde Cercano (XANES)

para determinar el estado de oxidacioacuten del As en el suelo Las muestras se molieron

hasta 50 microm utilizando un mortero para posteriormente ser montadas en cinta Kaptontrade y

orientadas a 45deg hacia la exposicioacuten a la radiacioacuten de rayos X en la liacutenea de haz

VESPERS en las instalaciones del sincrotroacuten Canadian Light Source (Saskatoon

Canadaacute) Los espectros de absorcioacuten de rayos X en el rango de 70 eV para incluir el

borde K del As (11867 eV) se registraron utilizando un detector Vortex de cuatro

elementos Se obtuvo al menos tres espectros de cada suelo y de los estaacutendares (AS2O3

para As(III) y HAsNa2O4 para As(V)) con una resolucioacuten de 05 eV con un tiempo de

recogida de 2 s por paso Se utilizoacute el programa Athena (Ravel 2013) para procesar los

datos XANES y comparar el estado de oxidacioacuten del As en las muestras de suelo y de la

rizosfera

425 Otros Anaacutelisis

Las muestras seleccionadas tambieacuten fueron sometidas a tratamientos de

saturacioacuten de agua y de sulfuro como simulaciones de ambientes reductores lo que

permitioacute evaluar la transformacioacuten de As(V) en As(III) El tratamiento de saturacioacuten de

agua se realizoacute sumergiendo el suelo en agua durante un mes a 30degC Por su parte se

utilizoacute ditionito de sodio para reducir el As(V) a As(III) siguiendo una versioacuten modificada

del meacutetodo del ditionito para estimar yo eliminar el Fe del suelo (Burt 1992) Para ello el

suelo se saturoacute con 003 M de Na2SO4 y de este modo inducir una condicioacuten reductora

que se mantuvo durante una semana en condiciones ambientales en el laboratorio La

mezcla (o lechada) de suelos tratados con agua o con ditionito se montoacute en cinta

Kaptontrade y se sometioacute a XANES en condiciones similares a las descritas anteriormente

Adicionalmente se utilizoacute un haz de rayos X de 4x5 microm basado en el sincrotroacuten

para mapear la asociacioacuten espacial del As con el Fe (y otros componentes del suelo) lo

que permitioacute dilucidar los posibles mecanismos de acumulacioacuten de As en suelos

seleccionados de la rizosfera El mapeo elemental se realizoacute en un aacuterea aleatoria de

500x500 microm en el suelo de la rizosfera montado en cinta Kaptontrade y expuesto al haz de

rayos X a 2 s por ubicacioacuten en una cuadriacutecula espacial de 20 microm de resolucioacuten

426 Anaacutelisis estadiacutesticos

Se utilizoacute la versioacuten 12 de Statistics (Statsoft Inc 2013) para comparar la

concentracioacuten total de As en los suelos brutos y de la rizosfera recogidos en las aacutereas de

control y de las zonas mineras mediante un anaacutelisis de varianza multifactorial Las medias

de los factores significativos (p lt 005) se compararon estadiacutesticamente mediante la

prueba de diferencia de miacutenimos cuadrados

73

43 RESULTADOS

431 Contenido total de As

Los suelos y la rizosfera en las zonas Control del aacuterea Virgen del Rosario (VR)

teniacutean aproximadamente el doble de la concentracioacuten de As observada en el aacuterea Rayo

Rojo (RR) (Tabla 41) Para el suelo no rizosfeacuterico el As en el aacuterea minera fue similar al

de la zona Control (13 mg kg-1

) en el aacuterea RR mientras que en Virgen del Rosario los

contenidos de As fueron significativamente mayores en la zona minera (50 + 55 mg kg-1

)

que en el Control (36 + 77 mg kg-1

) En ambas cooperativas mineras los suelos de la

rizosfera en la zona de la mina teniacutean mayores concentraciones de As que los suelos no

rizosfeacutericos aunque estas diferencias no fueron estadiacutesticamente significativas entre los

suelos no rizosfeacutericos (50 + 55 mg kg-1

) y la rizosfera (64 + 10 mg kg-1

) en Virgen del

Rosario

Tabla 4 1

Concentracioacuten total de As (mg kg-1) en suelos no rizosfeacutericos y rizosfeacutericos en las cooperativas

mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo media (desviacioacuten estaacutendar)

Arseacutenico Total (mg kg

-1)

Virgen del Rosario Rayo Rojo

Zona Minera Zona de Control Zona Minera Zona de Control

Suelo 50 (55) aba 36 (77) c 13 (12) d 13 (05) d

Rizosfera 64 (10) a 24 (21) cd 36 (52) bc 15 (13) d Canadian Soil Quality Guidelines (mg As kg

-1 suelos) agriculturandash12 residencialparquesndash 12 comercial ndash 12 y uso industrial ndash 12 CCME

(1999) aValores promedios (desviaciones estaacutendar) seguidas de letras diferentes son significativamente diferentes (p lt 005)

432 Especiacioacuten de As

El As en las muestras de suelo de la zona control y de la zona minera estaba

presente como especie As(V) independientemente de su contenido total La comparacioacuten

de los espectros XANES del borde K del As mostroacute claramente la congruencia sobre el

espectro de HAsNA2O4 indicando asiacute el dominio de las especies de As(V) (Fig 41) Las

fracciones de arcilla tanto de los suelos no rizosfeacutericos como de los rzosfeacutericos tambieacuten

conteniacutean uacutenicamente especies de As(V) La especiacioacuten del arseacutenico en todos los

suelos de la rizosfera tambieacuten mostroacute la uacutenica presencia de As(V) independientemente

de la especie vegetal tanto en las parcelas control como en las de la zona minera de

ambas aacutereas Virgen del Rosario y Rayo Rojo (Fig 42) Indicar que no se estimoacute la

relacioacuten As(III)As(V) (Ravel 2013) porque las parcelas espectrales indicaron

consistentemente el contenido de especies de As(V) en todas las muestras y no se

reportoacute As(III) (Figs 41 y 42) independientemente del contenido total de As

74

Fig 4 1 Especiacioacuten de As en las muestras de suelo no rizosfeacuterico y rizosfera

recogidas de las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo en ANMIN - Apolobamba

75

Fig 4 2 Especiacioacuten de As en suelo de rizosfera de vegetacioacuten comuacuten en las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo en ANMIN - Apolobamba

433 Transformacioacuten de As(V) a As(III)

No hubo ninguacuten resultado detectable por As-XANES de la reduccioacuten de As(V) a

As(III) tanto en los suelos no rizosfeacutericos como en los de la rizosfera una vez fueron

sometidos a tratamientos de saturacioacuten de agua y de ditionito soacutedico Los espectros As-

XANES de los suelos tratados convergieron sobre el espectro de As(V) indicando la

presencia de especies de As(V) en todas las muestras sometidas a condiciones

reductoras (Fig 43) Ademaacutes hubo una estrecha asociacioacuten espacial positiva

(correlacioacuten de Pearson = 065 p lt 005) entre la distribucioacuten de As y Fe en los suelos de

la rizosfera Las mayores concentraciones de As coincidieron con puntos de acumulacioacuten

de Fe (Fig 44) se pueden ver los casos de i) horizontal 15 y vertical 485 ii) horizontal

16 y vertical 455-46 iii) horizontal 14 y vertical 46-48

76

Fig 4 3 Especiacioacuten de As en muestras de suelo no rizosferico (bulk) y rizosfera sujetas a tratamientos de saturacioacuten de agua y ditionito para inducir la reduccioacuten de As-V a As-III

Fig 4 4 Asociacioacuten espacial de As y Fe en el suelo de

rizosfera de Agrosties sp recogida de la cooperativa minera Virgen del Rosario en ANMIN - Apolobamba

77

44 DISCUSIOacuteN

441 Enriquecimiento de As en los suelos

Los contenidos de As en los suelos no rizosfeacutericos de las zonas control y de las

zonas de estudio Virgen del Rosario y Rayo Rojo fueron superiores a los 12 mg kg-1

nivel maacuteximo permitido por las Directrices Canadienses de Calidad del Suelo (CCME

1999) Wilson et al (2010) informaron de que los niveles de fondo de As en los suelos

(incluidos los suelos urbanos) estaacuten entre 002 y 45 mg kg-1

Aunque las concentraciones

de As en las muestras analizadas son elevadas los valores siguen siendo mucho maacutes

bajos respecto a los obtenidos en minas abandonadas en Eslovaquia 812 mg kg-1

(Rapant et al 2006) y en los residuos de minas en Portugal 1400 mg kg-1

(Kumpiene et

al 2012) Los residuos mineros de las minas de oro abandonadas en Nueva Escocia

(Canadaacute) conteniacutean hasta 310000 mg kg-1

de As (Meunier et al 2010) Los resultados

obtenidos son consistentes con los encontrados por Faz et al (2014) quienes reportaron

concentraciones naturales elevadas de As en los suelos debidas a actividades

magmaacuteticas dentro del cinturoacuten de As-Ag-Pb-Zn-Cu-Au (Litter et al 2010) en los Andes

occidentales

Sin embargo las intensas actividades mineras en el aacuterea de estudio

especialmente en Virgen del Rosario aumentaron las concentraciones de As en las

zonas mineras en comparacioacuten con las zonas control (zonas alejadas) De manera

similar Faz et al (2014) reportaron mayores acumulaciones de As en las aacutereas afectadas

por las actividades mineras en comparacioacuten con el nivel de fondo de As El vertido de

residuos mineros en las zonas de explotacioacuten y tratamiento (Teraacuten-Mita et al 2013)

puede contribuir a la acumulacioacuten de As en los suelos Ademaacutes la erosioacuten por el agua y

el viento pueden ser los causantes del enriquecimiento de As en los suelos de las zonas

de estudio por la dispersioacuten de los residuos mineros ricos en minerales de arsenopirita

El contenido de As en los suelos de la rizosfera en ambos lugares de estudio

supera las Directrices Canadienses de Calidad del Suelo (CCME 1999) Las actividades

de concentracioacuten de oro parecen aumentar el As en los suelos de la rizosfera al menos

dos veces en comparacioacuten con las zonas control La acumulacioacuten de metales en los

suelos de la rizosfera ha sido reportada en aacutereas mineras (Conesa et al 2007) El

enriquecimiento de As (y otros metales) puede atribuirse al movimiento de nutrientes en

la solucioacuten del suelo hacia las raiacuteces de las plantas durante la absorcioacuten por parte de las

mismas (Marschner 2008) donde el As disuelto que estaacute presente en la solucioacuten del

suelo puede ser excluido por las raices y posteriormente depositado en el suelo de la

rizosfera Sin embargo el As y el P son trasnportados hacia el interior de la planta por el

mismo sistema de transporte (Marschner 2008) de modo que el As presente en la

solucioacuten del suelo puede acabar en ciertos oacuterganos de la biomasa vegetal

Las acumulaciones de As en el suelo pueden estar asociadas a la formacioacuten de

complejos oacutergano-As a la precipitacioacuten de minerales que contienen As y a la sorcioacuten en

minerales del suelo ricos en Fe y a otros oxihidroacutexidos Este uacuteltimo proceso estaacute

78

respaldado por los resultdos obtenidos en este estudio los cuales muestran la estrecha

asociacioacuten espacial entre el As y el Fe en la rizosfera del suelo (Fig 44) Acumulaciones

similares de As sobre oacutexidos de Fe fueron reportadas por Kumpiene et al (2012) para As

en suelos tratados con cenizas volantes de carboacuten y en un artiacuteculo de revisioacuten de Fitz y

Wenzel (2002) Tambieacuten los resultados de Fan et al (2014) indicaron que el As estaba

distribuido de forma heterogeacutenea en el suelo y se asociaba principalmente con el hierro

en los suelos de los arrozales para lo cual se hizo uso de la teacutecnica de fluorescencia de

rayos X basada en el sincrotroacuten (l-XRF) La afinidad del As con los oacutexidos de Fe es algo

esperable debido a su similitud estructural con el fosfato un anioacuten comuacuten en los suelos

que se quimisorbe preferentemente en las cargas dependientes del pH en los oacutexidos de

Fe (McBride 1994 Komaacuterek et al 2013) El arseniato H2AsO4 cargado negativamente

podriacutea interactuar con las superficies dependientes del pH cargadas positivamente

especialmente cuando el pKa de los oacutexidos de Fe es aproximadamente 45

442 Especiacioacuten de As

La especiacioacuten del As (y de otros metales sensibles al potencial redox) en los

suelos se evalua a menudo utilizando las relaciones Eh-pH (Wilson et al 2010) donde se

describe comuacutenmente que el As estaacute presente principalmente como As (V) en

condiciones aeroacutebicas (alto potencial redox) y como As(III) en suelos inundados (bajo

potencial redox) (Fitz y Wenzel 2002) La presencia de As(III) en condiciones bien

aireadas y As(V) en ambientes anoacutexicos puede estar relacionada con la estabilizacioacuten

cineacutetica en microambientes (Wilson et al 2010) La medicioacuten del potencial redox de

equilibrio (Eh) en los suelos es difiacutecil debido a tanto a la coexistencia de varios pares

redox y a su variabilidad espacial (McBride 1994) Las mediciones contrastantes entre el

pH en el suelo y la rizosfera (o el microambiente maacutes reactivo del suelo) han sido

reportadas en otros lugares (Fitz y Wenzel 2002 Glowa et al 2004 Tuason y Arocena

2009 Kabas et al 2014)

El As(V) es la uacutenica especie de As identificada en todas las muestras del presente

estudio (Figs 42 y 43) independientemente tanto de los contenidos de As como de la

vegetacioacuten Estos resultados son consistentes con el dominio teoacuterico de HAsO2-

4 y

H2AsO-4

en el rango de pH ambiental comuacutenmente observado entre 4 y 9 (Wilson et al

2010) Aunque no se midioacute el pH los resultados sugieren que el As(V) domina en el suelo

de la rizosfera debido al un pH maacutes bajo que el suelo no rizosfeacuterico (Fitz y Wenzel 2002)

El bajo pH facilita la protonacioacuten de las cargas superficiales de los oacutexidos de Fe

dependientes del pH proporcionando asiacute maacutes lugares de sorcioacuten y mayores

acumulaciones de especies anioacutenicas de As(V) en la rizosfera que en los suelos no

rizosfeacutericos Meunier et al (2010) no detectaron evidencia alguna de As(III) en 29

muestras recogidas en minas abandonadas en Nueva Escocia Canadaacute aunque el

contenido total de As alcanzoacute hasta 310000 mg kg-1

De igual modo la aplicacioacuten de As-

XANES soacutelo detecto la presencia de As(V) en residuos mineros y suelos tratados con

cenizas volantes de carboacuten (Kumpiene et al 2012) Del mismo modo en suelos

podzoacutelicos contaminados con arseniato de cobre cromado el As(V) es la uacutenica especie

79

de As detectable el cual estaba sorbido principalmente en los minerales de silicato

protoimogolita y aloacutefano (Hopp et al 2008) Las condiciones reductoras inducidas por la

saturacioacuten de agua y los tratamientos de ditionita no proporcionaron sentildeales detectables

de As(III) utilizando el meacutetodo As-XANES (Fig 44) Parece que el potencial redox no

produjo suficientemente la reduccioacuten de As(V) en As(III) Quizaacutes los periodos de tiempo

del tratamiento (un mes para la saturacioacuten de agua y una semana para el ditionito) no

fueron lo suficientemente largos como para alcanzar las condiciones de equilibrio

80

V ESTUDIO DEL RECURSO VEGETACIOacuteN Y

SU INTERRELACIOacuteN CON EL SUELO

51 INTRODUCCIOacuteN

La contaminacioacuten ambiental del mercurio (Hg) asociado a la mineriacutea de oro

artesanal yo a pequentildea escala ha sido evaluada en varias zonas de la regioacuten andina y la

cuenca del Amazonas (Artaxo et al 2000 Nriagu et al 1992 Van Straaten 2000) En el

norte de Brasil el mercurio mayoritariamente se encuentra en los suelos superficiales

originados por las deposiciones atmosfeacutericas procedentes del proceso de amalgamacioacuten

en la mineriacutea artesanal yo a pequentildea escala (Oliveira et al 2001) Se encontraron altas

concentraciones de mercurio superiores a 4000 microg Hg de Kg-1

en los suelos cercanos a

lugares de comercializacioacuten de oro generados por la praacutectica comuacuten de quema de la

amalgama para purificar Au (Whitehead et al 1990 Rodrigues y Maddock 1997) Se

estima que de 500 a 1000 g de mercurio se evaporan por kg de oro extraiacutedo para luego

condensarse y depositarse en las hojas de las plantas suelos y riacuteos cercanos a la zona

de quema (Wotruba et al 1998) especialmente en eacutepocas de lluvia (Rodrigues y

Maddock 1997)

La mayoriacutea de estos estudios se centraron en la acumulacioacuten de mercurio en los

sistemas acuaacuteticos Sin embargo los niveles elevados de mercurio en los sedimentos se

derivan de la erosioacuten de los suelos con elevado contenido en mercurio (Maurice-Bourgoin

et al 2000 Oliveira et al 2001 Roulet et al 1998) y desempentildean un papel significativo

en la salud de los ecosistemas ya que el Hg se bio-concentra en la cadena alimentaria

especialmente en los ecosistemas acuaacuteticos en comparacioacuten con las viacuteas terrestres

(Adriano 2001) Sin embargo las fuentes disponibles de alimentos en las zonas de alta

altitud (4000 - 5000 msnm) como es el caso de las zonas de los Andes son en su

mayoriacutea de los medios no acuaacuteticos Por ejemplo Weberbauer (1945) indicoacute que en las

aacutereas huacutemedas de Puna Alta la formacioacuten de pajonales es la maacutes extensa y estaacute

compuesta principalmente de pastos para ganados por lo tanto se crea una necesidad

de impedir la transferencia de Hg de los suelos hacia las plantas (y eventualmente a los

animales terrestres)

81

En zonas de gran altitud cualquier cultivo a gran escala no es factible debido a la

orografiacutea y las condiciones climaacuteticas extremas por lo que las fuentes de economiacutea y

alimentos son principalmente dependientes de los pastores locales La ganaderiacutea andina

pastoral estaacute compuesta de cameacutelidos sudamericanos domeacutesticos como la ldquollamardquo (Lama

glama) ldquoalpacardquo (Lama pacos) y ldquoovejasrdquo (Ovis aries) (Browman 1990 Tichit 1995 Tichit

y Genin 1997) Las carnes de estos animales son las principales fuentes de alimentos

para la poblacioacuten especialmente alrededor de las zonas mineras andinas Vicuntildeas

(Vicugna vicugna) y guanacos (Lama guanicoe) son las especies silvestres de cameacutelidos

que en la zona de la puna cohabitan con el resto especies ganaderas En el caso de las

ldquovicuntildeasrdquo la poblacioacuten se encuentra regulada en muchas aacutereas protegidas donde la caza

de esta especie protegida es ilegal La lana de estos animales es de gran valor en el

mercado (SERNAP 2006)

Por lo tanto las uacutenicas fuentes de alimento para el ganado y los cameacutelidos

silvestres en estas zonas de gran altitud son las praderas nativas entre ellas varios tipos

de plantas adaptadas a las extremas condiciones climaacuteticas de la zona Entre ellos se

encuentran los llamados pajonales ocupando extensas aacutereas compuestas por ldquopastos

altos y gruesosrdquo secundarios de los geacuteneros Stipa y Festuca Los pastos altos y gruesos

constituyen el principal componente de las dietas de llamas y ovejas (Van Soest 1982

San Martiacuten 1991) Alzeacuterreca y Lara (1988) indicaron que la Festuca (Orthopylla spp)

llamada Paja brava o ichu iru (en idioma Quechua) es la especie dominante en casi el

30 de la superficie de las tierras altas centrales de Bolivia Otras especies forrajeras

locales son Bromus spp Calamagrostis spp Muhlenbergia spp Nasella spp Poa spp

Alchemilla spp Hypochoeris spp Luzula spp y Nototriche spp (Becker et al 1989

Ruiz-Canales y Tapia-Nuacutentildeez 1987)

En este sentido el objetivo principal de este capiacutetulo es determinar el contenido

de mercurio en los suelos y las plantas nativas alrededor de las aacutereas de quema oacute

incineracioacuten de la amalgama (Hg-Au) de las cooperativas mineras Virgen del Rosario y

Rayo Rojo Asimismo se pretende adquirir conocimiento sobre las probabilidades de

transferencia de Hg de los suelos en las plantas y finalmente predecir la posible

acumulacioacuten de Hg en el ganado que se encuentra en las cercaniacuteas de las cooperativas

mineras auriacuteferas en la zona de puna del ANMIN-Apolobamba

Se comparoacute la absorcioacuten de Hg en tres familias de plantas dominantes (Poaceae

Asteraceae y Rosaceae) Se determinoacute la concentracioacuten de mercurio en los suelos y

arroyos cercanos mediante el tiempo de drenaje lo que permitioacute conocer como se

transporta el Hg en distintos ecosistemas de la zona de estudio que forman parte de la

cuenca amazoacutenica

82

52 MATERIALES Y MEacuteTODOS

521 Zonas de Estudio

Las aacutereas de estudio son las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo

Rojo dos cooperativas representativas de la mineriacutea primaria o filoniana donde se

realiza la extraccioacuten de oro a traveacutes de su amalgamacioacuten con mercurio

522 Disentildeo de muestreo y toma de muestras de suelo y las plantas

Los sitios o lugares de quema variacutean desde quemadores de circuito abierto en el

patio del interior de las casas de los mineros hasta lugares o aacutereas especiales

destinadas a ser utilizadas por el grupo de mineros (o cooperativa) En este estudio se

consideraron lugares de quema de la amalgama activos Con la ayuda de los mineros

locales se han identificado tres lugares de quema (VR-A VR-B y VR-C (Fig 51 A)) y 5

(RR-A RR-B RR-C RR-D (Fig 51 B) RR-E (Fig 51 C)) correspondientes a las

cooperativas mineras Virgen del Rosario (VR) y Rayo Rojo (RR) respectivamente El

aacuterea de las zonas de quema oscila entre 20 a 40 m2

Para evaluar las deposiciones atmosfeacutericas de Hg en el proceso de quema de la

amalgama se tomaron muestras compuestas de suelo superficial (0-1 cm) La presencia

de vegetacioacuten fue uno de los principales criterios para localizar los puntos de muestreo

Cada muestra fue de aproximadamente 100 g recogidas de al menos 5 puntos Tambieacuten

se tomaron 9 muestras de suelo superficial en zonas a una distancia aproximada de

1500 m de distancia de las zonas de quema que representaraacuten los suelos no afectados

por la evaporacioacuten de mercurio de la amalgama es decir muestras control Cada

muestra de suelo se recogioacute mediante una espaacutetula no metaacutelica y se almacenoacute en

botella de vidrio previamente limpiados con HNO3 al 10 y transportadas al laboratorio a

4 degC antes de la determinacioacuten del pH del suelo y el contenido de Hg

83

Fig 5 1 Localizacioacuten de lugares de muestreo (A) ndash Virgen del Rosario VR-C (B) ndash Rayo Rojo RR-D (C) Rayo Rojo RR-E (D) Virgen del Rosario VR-B (E) Virgen del Rosario VR-A (F) aacuterea de disposicioacuten de residuos en Rayo Rojo entre RR-A yRR-B

En cada punto de muestreo de suelos se recolectaron muestras de plantas de

todas las familias botaacutenicas observadas en las aacutereas de muestreo Las plantas fueron

cuidadosamente extraidas del suelo y posteriormente cada planta fue almacenada

individualmente en bolsas de polietileno Las muestras vegetales se clasificaroacuten

botaacutenicamente en las instalaciones del Instituto Universitario de Investigacioacuten de la

Biodiversidad Universidad de Alicante (Espantildea) siguiendo la nomenclatura propuesta

por Brako y Zarucchi (1993) Una porcioacuten de cada material vegetal se lavoacute varias veces

con agua destilada a presioacuten para eliminar los residuos no deseados e impurezas Todos

los materiales vegetales lavados se secaron a temperatura ambiente Seguidamente se

separaron las raiacuteces y hojas y posteriormente se almacenaron en bolsas de papel

previamente a su anaacutelisis de laboratorio

84

Tambieacuten se obtuvieron muestras de 18 residuos y 6 sedimentos en las aacutereas de

estudio Los residuos estaban compuestos por minerales obtenidos de la molienda y

amalgamacioacuten simultaacutenea en el mortero de piedra o ldquotolocardquo (ver Fig 51 C) o en los

molinos semimecanizados (ver Fig 51 D) Estos resiacuteduos se almacenaban en bolsas

(Fig 1B) o se eliminaban alrededor de las aacutereas de procesamiento del mieneral (Fig 51

A E F) Las muestras de sedimentos fueron recogidas de los arroyos de poca

profundidad en las zonas de estudio Estos afluentes eventualmente desembocan en la

cuenca del Amazonas

523 Medicioacuten de mercurio en plantas y suelos

Las muestras de residuos y sedimentos obtenidas del suelo se secaron a

temperatura ambiente y se tamizaron con un tamiz de 2 mm de diaacutemetro de luz El pH del

suelo en agua y KCl fue determinado en una relacioacuten 125 (suelo agua) de acuerdo con

el meacutetodo MAPA (1986) Una fraccioacuten de cada muestra fue molida para la determinacioacuten

del Hg total El Hg total en las muestras fue extraiacutedo por el meacutetodo de digestioacuten de la

Agencia de Proteccioacuten Ambiental de EEUU (EPA) 7473 y los extractos fueron medidos

en el Sistema de Inyeccioacuten en Flujo de Mercurio - 400 (espectroacutemetro de absorcioacuten

atoacutemica FIMS 400 - PerkinElmer) con un liacutemite de deteccioacuten de 5 ng L-1

Se usaron tres

materiales de referencia certificados BCR-CRM 62 (hojas de tierra de oliva 028 plusmn 002

mg Hg kg-1

) SRM 2709 (San Joaquiacuten del suelo agriacutecola 140 plusmn 008 mg Hg kg-1

) y CRM

027 (suelo Contaminado 380 plusmn 065 mg Hg kg-1

) (para verificar la eficacia del

procedimiento de digestioacuten de la muestra seguacuten la Comisioacuten de las Comunidades

Europeas Instituto Nacional de Estaacutendares y Tecnologiacutea de EEUU Corporacioacuten de

Recursos Tecnoloacutegicos de EEUU)

Fig 5 2 Muestras de plantas colectadas en Rayo Rojo A) Aciachne Acicularis B) Perezia Pungens C) Agrosties

La concentracioacuten total de Hg en los materiales vegetales se determinoacute en el

Centro de Investigacioacuten de Energiacutea Medioambiental y Tecnoloacutegica (CIEMAT) en Madrid

(Espantildea) con un avanzado sistema de analizador de mercurio (AMA-254 LECO) con un

liacutemite de deteccioacuten de 05 microg Hg kg-1

El meacutetodo AMA-254 se basa en secar inicialmente

la muestra a 125 ordmC y su posterior descomposicioacuten teacutermica a 550 ordmC para finalmente

capturar el vapor de mercurio generado en un amalgamador de oro Se utilizaron los

materiales de referencia certificados (CRM) - SRM 2709 BCR-62 y CRM 027 para

determinar la exactitud y la precisioacuten de las mediciones El anaacutelisis de cada muestra se

realizoacute por triplicado

A)

85

524 Relacioacuten entre la concentracioacuten

Se calculoacute el coeficiente de concentracioacuten (CC) siguiendo el meacutetodo de Siegel et

al (1987) el cual calcula el ratio entre la concentracioacuten de Hg en la hoja o la raiacutez dividido

entre la concentracioacuten de Hg del suelo Siegel et al (1987) describioacute la planta con CCgt10

y CClt10 como acumulador y deyector de Hg respectivamente

525 Anaacutelisis estadiacutestico

La distribucioacuten normal de las concentraciones de Hg en las muestras de suelos y

de plantas se determinoacute mediante la prueba de Kolmogorov-Smirnov El anaacutelisis de

varianza (comparaciones muacuteltiples y Post Hoc) se llevoacute a cabo para evaluar las

diferencias entre los puntos de muestreo en cada cooperativa minera Los anaacutelisis

estadiacutesticos se realizaron con SPSS para Windows versioacuten 170

53 RESULTADOS

531 Identificacioacuten Botaacutenico de muestras de plantas

Los 35 materiales vegetales (17 muestras de Virgen del Rosario y 18 muestras de

Rayo Rojo) recogidos en las aacutereas de estudio fueron agrupados en cuatro familias

botaacutenicas Rosaceae Poaceae Asteraceae y Apiaceae Se reconocieron 4 taxones 3 de

geacutenero y 1 de especie de la familia Poaceae 4 taxones 2 de geacutenero y 1 de especie de la

familia Rosaceae 1 de especie de la familia Apteraceae y 1 de especie de la familia

Apiaceae Para la comparacioacuten de la absorcioacuten de Hg se consideraron los 3 taxones

botaacutenicos maacutes abundantes Poaceae Asteraceae y Rosaceae En Virgen del Rosario se

identificaron 2 geacuteneros de gramiacuteneas 1 taxa de Asteraceae 1 especie de Rosaceae y 1

especies de Apiaceae mientras que en Rayo Rojo se identificoacute 1 geacutenero y 1 de especie

de Poaceae 2 taxones y 1 especie de Asteraceae y 1 de especie de Rosaceae sn (Tabla

51) Alchemilla pinnata Agrostis sp aff Achyrocline fueron las especies geacuteneros y

taxones comunes a las dos cooperativas mineras Calamagrostis sp se limitaba a

cooperativa Virgen del Rosario mientras que Aciachne acicularis Perezia multiflora y

Baccharis aff caespitosa se encontraron soacutelo en Rayo Rojo

86

Tabla 5 1

Media (desviacioacuten estaacutendar) del contenido de Hg en hojas y raiacuteces de las plantas colectadas de las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo

Coperativa Minera Taxa Genera Especie n

Hoja Hg (mg kg

-1)

Raiz Hg (mg kg

-1)

Virgen del Rosario Family Rosaceae Alchemilla pinnata Ruiz amp Pav 4 42 (09) 59 (47)

Family Poaceae

Agrostis sp 7 104 (57) 112 (101) Calamagrostis sp 3 55 (42) 66 (40)

Family Asteraceae

Aff Achyrocline (Less) DC 2 93 (49) 11 (08) Family Apiaceae Azorella biloba (Schltdl) Wedd 1 70 67

Rayo Rojo

Family Rosaceae

Alchemilla pinnata Ruiz amp Pav 2 30 (27) 33 (11) Family Poaceae Aciachne acicularis Laeliggaard 5 12 (05) 07 (06)

Agrostis sp 3 30 (38) 06 (03)

Family Asteraceae Aff Achyrocline (Less) DC 1 98 06 Perezia multiflora (Bonpl) Less 5 32 (22) 12 (09) Baccharis aff caespitosa (Bonpl) Less 2 21 (02) 03 (01)

mg kg-1

mg Hg kg-1

de material vegetal

532 pH y mercurio en los suelos residuos y los sedimentos

Los suelos en las aacutereas de estudio fueron muy aacutecidos con una media del pH que

varioacute entre 45 a 46 en la zona de Virgen del Rosario y de 46 a 50 en Rayo Rojo (Tabla

52) El pH del suelo en las parcelas control en Virgen del Rosario fue significativamente

maacutes alto que en las demaacutes muestras de suelo mientras que los valores de pH de los

suelos en los puntos control y la incineracioacuten fueron similares en Rayo Rojo

La concentracioacuten media de Hg total en los suelos varioacute desde 155 mg Hg kg-1

hasta 166 mg Hg kg-1

y 05 mg Hg kg-1

a 486 mg Hg kg-1

en Virgen del Rosario y Rayo

Rojo respectivamente (Tabla 52) En general el contenido de Hg en el suelo en Virgen

del Rosario fue superior a los valores en Rayo Rojo Sin embargo una muestra (RR-E)

en Rayo Rojo tuvo la concentracioacuten maacutes elevada de Hg en el suelo con 113 mg Hg kg-1

El contenido total de Hg en los suelos no afectados (o suelos control) de las aacutereas de

estudio fue de 08 mg Hg kg-1

para Virgen del Rosario y 06 mg Hg kg-1

para Rayo Rojo

Los contenidos de Hg en todos los puntos de muestreo de las dos cooperativas mineras

fueron superiores a las muestras control excepto para el RR-D de la cooperativa minera

Rayo Rojo (Tabla 52)

87

Tabla 5 2

Media (desviacioacuten estaacutendar) de los valores de pH y contenido de Hg en suelos resiacuteduos y sedimentos de las coperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo

a b Letras diferentes indican diferencias significativas entre las medias despueacutes de la prueba de Tukey a

Plt005

La media total de Hg de los residuos de Virgen del Rosario fue mayor (220 mg Hg

kg-1

) a la de Rayo Rojo (61 mg Hg kg-1

) (Tabla 52) Los sedimentos presentaron bajas

concentraciones de Hg 17 mg Hg kg-1

en Virgen del Rosario y 133 mg Hg kg-1

en Rayo

Rojo No hubo diferencias significativas en el pH de los sedimentos relacionados con las

dos cooperativas mineras (Tabla 52)

533 El mercurio en muestras de hojas y raiacuteces

En las tres familias de plantas recolectadas en las aacutereas de estudio la media de

Hg contenido en las muestras de hojas y raiacutez de Virgen del Rosario fueron superiores a

los del Rayo Rojo (Tabla 51) Los contenidos de mercurio en las hojas de las plantas de

Virgen del Rosario fueron 42 mg Hg kg-1

(Rosaceae) entre 55 y 104 mg Hg kg-1

(Poaceae) y 93 mg Hg kg-1

(Asteraceae) mientras que en Rayo Rojo las variaciones

fueron entre 12 y 3 mg Hg kg-1

(Poaceae) y 21 a 98 mg Hg kg-1

(Asteraceae) y 3

(Poaceae) mg Hg kg-1

Los contenidos de Hg en las muestras de raiacutez de la cooperativa

Virgen del Rosario tuvo una variacioacuten de 11 mg Hg kg-1

(Asteraceae) a 112 mg Hg kg-1

(Poaceae) mientras que en la cooperativa Rayo Rojo presentoacute una variacioacuten de 03 mg

Hg kg-1

(Poaceae) a 33 mg Hg kg-1

(Rosaceae)

El cociente de concentracioacuten (CC) entre las tres familias botaacutenicas siguen las

tendencias dominantes la hoja - Poaceaegt Asteraceaegt Rosaceae y la raiacutez - Poaceaegt

Rosaceaegt Asteraceae (Tabla 51) La mayoriacutea de las muestras de hojas y raiacutez

presentaron un CClt10 disminuyendo con el aumento de contenido de Hg en el suelo

(Fig 53) A pesar de las 3 familias dominantes se observaron valores de CCgt 10 para

Aacutereas de muestreo pH Hg (mg kg-1

)

Virgen del Rosario

VR-A (n = 3) 45 (02)a 155 (98)b

VR-B (n = 3) 46 (04)a 162 (70)b

VR-C (n = 3) 45 (01)a 166 (59)b

Control Soil (n = 9) 53 (04)b 08 (01)a

Residuos (n = 11) 29 (06) 220 (287)

Sedimentos (n = 2) 53 (06) 17 (05)

Rayo Rojo

RR-A (n = 3) 49 (03)a 115 (28)ab

RR-B (n = 3) 49 (01)a 62 (55)ab

RR-C (n = 3) 46 (02)a 24 (15)a

RR-D (n = 3) 50 (01)a 05 (02)a RR-E (n = 3) 48 (01)a 486 (559)b

Suelo control (n = 9) 48 (02)a 06 (03)a

Residuos (n = 7) 76 (02) 61 (31)

Sedimentos (n = 4) 60 (06) 133 (104)

88

algunas muestras de hojas y raiacutez observaacutendose los 2 valores maacutes altos de CC (30 y 35)

en las muestras de hojas de Asteraceae (Baccharis aff caespitosa) correspondientes de

la cooperativa minera Rayo Rojo En ninguna de las muestras de raiacuteces de la familia

Asteraceae se observaron CCgt10 (Fig 53) De igual modo no se observaron valores de

CCgt 10 en las plantas que creciacutean en suelos con concentraciones gt 20 mg Hg kg-1

Fig 5 3 Coeficiente de concentracioacuten (CR) en hojas y

raiacuteces de las familias botaacutenicas colectadas LS ndash Hoja HgSuelo Hg RS ndash Raiz HgSuelo Hg

54 DISCUSIOacuteN

541 Vegetacioacuten muestreada

Las muestras de plantas recogidas corresponden a plantas tiacutepicas del ecosistema

de puna zona con una altura entre los 4200 a 4800 msnm (Weberbauer 1945) y se

utilizan para una variedad de propoacutesitos siendo el principal el forrajero para cameacutelidos y

ovejas Calamagrostis spp Festuca spp Poa spp y Stipa spp (Becker et al 1989 Ruiz-

Canales y Tapia-Nuacutentildeez 1987) Por el tipo de forraje que suelen consumir las llamas

sugiere que eacutestas pueden ser clasificadas como consumidoras a granel de forrajes de las

regiones secas (Van Soest 1982) Las llamas son aparentemente capaces de prosperar

con este tipo de forraje gracias a las adaptaciones fisioloacutegicas que compensan las dietas

maacutes pobres de calidad (San Martiacuten 1991) Una de las especies altamente seleccionada por

las alpacas adultas durante la estacioacuten seca es Alchemilla pinnata (Bryant y Farfaacuten 1984)

Algunas plantas tales como Baccharis spp (Asteraceae) se utilizan como lentildea en las aacutereas

de estudio (Reynel 1988) Tambieacuten se identificaron plantas medicinales como Alchemilla

pinnata Otras plantas medicinales reportadas en las aacutereas de estudio por Muntildeoz (2015) y

el SERNAP (2016) incluyen las siguientes Senecio spinosus y Belloa sp (Asteraceae)

Paronychia andina subsp boliviana (Caryophyllaceae) y Azorella diapensioides (Apiaceae)

89

542 Mercurio en suelos

El contenido medio de mercurio en los suelos de las tres zonas de quema de la

amalgama en Virgen del Rosario superoacute los niveles de referencia admisibles en los

siguientes paiacuteses o regiones los Paiacuteses Bajos - 03 mg Hg kg-1

Andaluciacutea (Espantildea)

Francia y Reino Unido ndash 1 mg Hg kg-1

Alemania - 2 mg Hg kg-1

y Canadaacute ndash 66 mg Hg

kg-1

(Barth y LHermite 1987 CCME 2007 Junta de Andaluciacutea 1999 NMHPPE 1994)

El contenido de mercurio en estos suelos al menos es 60 veces y 5 veces mayor en

comparacioacuten con el contenido de Hg en los suelos no afectados (o control) en Virgen del

Rosario y Rayo Rojo respectivamente El alto contenido de mercurio en estos suelos

pueden tener su origen en la deposicioacuten de vapor de Hg producto de la quema al aire

libre de la amalgama que seguacuten algunos estudios puede llegar a una distancia de ~ 50

km desde la fuente de emisioacuten (Maurice-Bourgoin 2001) de hecho en Brasil se

encontraron concentraciones superiores a 4000 mg Hg kg-1

en los suelos cercanos de

los lugares de quema de la amalgama para purificar el Au (Rodrigues y Maddock 1997)

Ademaacutes la concentracioacuten de mercurio del suelo anormalmente alta puede tener su origen

en la harina de mercurio generado y vertido desde los molinos (Wotruba 1998) (Foto

51 F) Otra fuente importante de mercurio es la contribucioacuten de las antiguas erupciones

volcaacutenicas en la zona (Roulet et al 1998 Carmouze et al 2000) seguacuten Roulet et al

(1998) las erupciones volcaacutenicas fueron las responsables de los elevados contenidos de

Hg en los suelos superficiales de la cuenca del Amazonas

En la cooperativa minera Rayo Rojo los contenidos de mercurio del suelo fueron

inferiores a los encontardos en Virgen del Rosario pero todaviacutea se encuentran por

encima de los niveles umbral de Hg en los paiacuteses citados anteriormente (excepto para

Canadaacute) en tres aacutereas de quema de amalgama La baja concentracioacuten de Hg total del

suelo encontrada bajo en RR-D podriacutea deberse a la reciente utilizacioacuten de este sitio como

un aacuterea de quema yo el resultado del almacenamiento de los residuos en bolsas (Foto

51 B) Por otro lado el maacutes alto contenido de mercurio de las zonas de estudio (113 mg

Hg kg-1

de suelo) se obtuvo en RR-E siendo eacutesta el producto de una muestra compuesta

recogida del patio de varias viviendas de cooperativistas mineros donde se ldquoquemardquo la

amalgama obtenida de la utilizacioacuten (individual o en grupo) de los trapiches (mortero de

piedra utilizado para la molienda de minerales antes de la colonizacioacuten espantildeola) (Foto

51 E) El uso prolongado de eacutestas tolocas explicariacutea la alta concentracioacuten de Hg total del

suelo en RR-E

En general los suelos con contenidos de Hg superiores a los niveles de referencia

pueden representar un peligro para la salud de las personas el medio ambiente

incluyendo plantas y animales Moreno-Jimeacutenez et al (2006) y Garciacutea-Saacutenchez et al

(2009) indicaron que un suelo con concentraciones de Hg superiores a 5 mg kg-1

se

considera toacutexico utilizando los criterios descritos por Kabata-Pendias y Pendias (1992) El

suelo no afectado por la contaminacioacuten presenta concentraciones de Hg entre 001 a 003

mg Hg kg-1

(Adriano 2001 Senesil et al 1999) Por lo tanto las concentraciones de

mercurio en los suelos en las aacutereas de estudio puede considerarse anormalmente altos

90

de acuerdo con Whitehead et al (1990) quien encontroacute contenidos de mercurio mayores

a 10 mg Hg kg-1

de los suelos de Niue Islas del Paciacutefico Sur

Con los resultados obtenidos las aacutereas de quema de amalgama podriacutean

considerarse puntos calientes de Hg siendo fuentes importantes de este elemento que

provocan el enriquecimiento de Hg en el suelo de las aacutereas de estudio con

concentraciones superiores a 10 mg Hg kg-1

de suelo En Eslovenia Gosar et al (2006)

observaron Hg en suelos cerca de una mina de Hg con concentarciones de hasta 47 mg

Hg kg-1

Sin embargo un contenido de Hg extremadamente alto fue encontrado en los

suelos cercanos a minas de mercurio Espantildea donde se encontraron concentraciones de

hasta 778 mg Hg kg-1

(Garciacutea-Saacutenchez et al 2009) Del mismo modo Fernaacutendez-

Martiacutenez et al (2006) encontraron concentraciones de hasta 29000 mg Hg kg-1

de suelo

en aacutereas de contacto directo con las chimeneas en minas de mercurio abandonadas en

Asturias (Espantildea)

Es necesario considerar que la erosioacuten de los suelos ricos en Hg es una fuente

potencial de contaminacioacuten de mercurio en la cuenca del Amazonas (Maurice-Bourgoin

et al 2000 Ramiacuterez y Teraacuten 2002) dicha erosioacuten acelera la liberacioacuten de mercurio en

los ecosistemas acuaacuteticos y presenta una grave amenaza para el medio ambiente

(Oliveira et al 2001 Maurice-Bourgoin et al 2003) Los contenidos de Hg determinados

en los sedimento muestreados en este estudio (ver fig 51 E) estaacuten en concordancia con

los estudios anteriores con respecto a la contribucioacuten de la mineriacutea auriacutefera artesanal y a

pequentildea escala a la acumulacioacuten de mercurio en la cuenca del Amazonas

543 Mercurio en plantas

La mayoriacutea de las muestras con CC menor a 10 indican que las plantas no son

acumuladoras activas de Hg como se sugirioacute anteriormente por Siegel et al (1987) y

Gnamus et al (2000) El CC bajo puede deberse al mecanismo de exclusioacuten de mercurio

en las plantas para evitar la absorcioacuten de este elemento o la capacidad de las plantas

para convertir Hg ioacutenico en Hg0 volaacutetiles o ambas (Siegel et al 1987) De igual modo las

zonas de muestreo de este estudio se encuentran a gran altitud (4300-4500 msnm) y de

acuerdo con Siegel et al (1987) valores altos de CC se suelen observar en plantas que

crecen en zonas bajas en suelos con bajos contenidos de mercurio Al igual que en el

presente estudio en plantas que creciacutean alrededor de antiguas minas de mercurio en

Espantildea donde la concentracioacuten de Hg del suelo es anormalmente alta se observaron

valores bajos de CC (Garciacutea-Saacutenchez et al 2009 Moreno-Jimeacutenez 2006)

Sin embargo la mayor parte de las plantas con CC lt10 mostraban un contenido

en Hg superior a 01 mg Hg kg-1

liacutemite para la alimentacioacuten animal deseable establecido

por el Parlamento Europeo y del Consejo de la Unioacuten Europea (Directiva 200232CE)

Por lo tanto muchas especies de plantas pertenecientes a la familia Poaceae y

Rosaceae que componen la mayor parte de las dietas regulares de los cameacutelidos podriacutean

91

suponer un riesgo para los propios cameacutelidos asiacute como para el ser humano Garciacutea-

Saacutenchez et al (2009) indicoacute que Kabata-Pendias y Pendias (1992) define la

concentracioacuten de Hg criacutetica en las plantas (o el nivel por encima del cual es probable que

resuten toacutexicas) entre 1 a 3 mg Hg kg-1

Las diversas especies y geacuteneros de plantas que

se recogieron en las aacutereas de estudio presentaron al menos una concentracioacuten media

de 06 mg Hg kg-1

por lo que los contenidos de Hg eran potencialmente toacutexicos para

todas las plantas En otro estudio Poschenrieder y Barceloacute (2003) indicoacute que 8 mg Hg kg-

1 representa la concentracioacuten toacutexica criacutetica del 10 de las plantas es decir que el 10 de

las plantas podriacutean morir si superan esa concentracioacuten

El Hg relativamente menor en las plantas recolectadas de Rayo Rojo frente a la

Virgen del Rosario podriacutea atribuirse a los altos contenidos de Hg en los suelos del

segundo sitio de estudio esto es consistente con la literatura que indica que los mayores

contenidos de Hg se registraron en plantas que creciacutean cerca de las proximidades aacutereas

de fundicioacuten con suelos con altos contenidos de Hg (Garciacutea-Saacutenchez et al 2009) La

absorcioacuten diferencial de mercurio entre las especies de plantas y sus raiacuteces y las partes

aeacutereas era tambieacuten evidente Todas las plantas en este estudio correspondieron a

hierbas perennes que pueden presentar una mayor acumulacioacuten de mercurio debido a

su largo ciclo de vida (Garciacutea-Saacutenchez et al 2009) Sin embargo las diferencias entre

las especies de plantas podriacutea ser debido a las caracteriacutesticas morfoloacutegicas Por

ejemplo Alchemilla pinnata (Rosaceae) presenta hojas peludas y frondosas

generalmente decumbentes esta planta es rastrera y estoloniacutefera (Romoleroux 2004)

Por su parte las especies de la familia Asteraceae tienen hojas herbaacuteceas carnosa

coriaacutecea o membranosa y son arbustos con tallos erectos (Achyrocline Perezia

multiflora) o plantas trepadoras formando alfombras (Baccharis caespitosa) (Mostacero

et al 1995) Estas caracteriacutesticas podriacutean propiciar condiciones oacuteptimas para la

deposicioacuten de Hg ya que una amplia aacuterea de la hoja puede tomar Hg de la deposicioacuten

aeacuterea a traveacutes de los estomas (Lindberg et al 1992) Por el contrario las especies de

plantas de la familia Poaceae en el estudio tienen caracteriacutesticas de las hojas que limitan

la deposicioacuten de Hg La morfologiacutea de las hojas es dominante laminar estrechas y por lo

general planas o enrolladas (Agrostis sp Calamagrostis sp) ademaacutes algunas hojas son

setaacuteceas y aciculares (Aciachne acicularis) (Watson y Dallwitz 1992)

En cuanto al contenido de Hg en las raiacuteces y en las partes aeacutereas se presentoacute

diferencias entre las plantas estudiadas En el caso de Aff Achyrocline spp las

concentraciones de Hg en la parte aeacuterea fueron mayores (de 8 a 16 veces) que los

valores encontrados en la raiacutez de la planta Tambieacuten se observaron diferencias en la Aff

Baccharis caespitosa Perezia multiflora y Agrostis sp de Rayo Rojo estas diferencias

pueden atribuirse a una mayor deposicioacuten de Hg en la parte aeacuterea de algunas especies

de plantas (Greger et al 2005) o con una mejor adsorcioacuten o bien por la acumulacioacuten del

aire (Bargagli 1993) El transporte atmosfeacuterico de Hg es relevante para el estudio debido

a su proximidad de la fuente antropogeacutenica (Southworth et al 2004) Los niveles de Hg

92

observados en la raiacutez y en la parte aeacuterea de las otras especies fueron en su mayoriacutea

similares

Por otro lado las plantas tienen mecanismos constitutivos (en la mayoriacutea de los

fenotipos) y de adaptacioacuten (presentes soacutelo en fenotipos resistentes) para la acumulacioacuten

o la tolerancia a altos niveles de contaminantes en la rizosfera (Meharg 1994) Los

estudios han demostrado que las especies de Poaceae Agrostis tenuis y Chloris barbata

han desarrollado poblaciones tolerantes a una elevada concentracioacuten de mercurio en

aacutereas cercanas a sitios contaminados (Bradshaw 1952 Lenka Panda y Panda 1992

Lenka et al 1993) Por otra parte Patra Lenka y Panda (1994) proporcionan evidencias

de que las poblaciones tolerantes fueron fisioloacutegicamente distintas de las poblaciones con

intolerancia dado que se observoacute una mayor actividad de las enzimas antioxidantes asiacute

como por los niveles elevados de tiol no proteico En este sentido este estudio sobre

acumulacioacuten de mercurio en las plantas nativas de esta zona puede servir como modelo

para estudiar el mecanismo de la acumulacioacuten de Hg y la tolerancia de las especies

nativas andinas en las zonas con niveles anormalmente altos de Hg en los suelos

544 Posible acumulacioacuten de mercurio en las carnes de cameacutelidos

La media de Hg en muestras de hojas de Poaceae en Virgen del Rosario y Rayo

Rojo por lo menos son 80 veces y 10 veces maacutes respectivamente en comparacioacuten con

los 01 mg Hg kg-1

para cualquier alimento animal (Directiva 200232CECE) El alto

contenido de Hg en plantas muestreadas en este estudio puede elevar el riesgo de Hg

incorporacioacuten en la cadena alimentaria debido a que los cameacutelidos son totalmente

dependientes de la escasa vegetacioacuten incluyendo Poaceae y Rosaceae que crecen en

estas aacutereas de gran altitud y la carne de estos animales es principal fuente de alimento

para la poblacioacuten que vive cerca a los sitios mineros auriacuteferos de la zona Con base en el

promedio de consumo diario de materia seca de llama (16 kg) y alpaca (27 kg) (Genin

1994 Rossi 2004 San Martiacuten 1996 San Martiacuten et al 1988b Turiacuten y otros 2001) y

suponiendo que el 60 de la dieta diaria de eacutestos cameacutelidos es Poaceae con 10 mg Hg

kg-1

la alpaca y llama ingeririacutean aproximadamente 10 y 16 mg Hg diacutea-1

respectivamente

No se tiene conocimiento sobre el liacutemite de tolerancia de absorcioacuten de Hg para los

pequentildeos rumiantes pero se estima que la absorcioacuten de Hg diaria por estos cameacutelidos

son mayores que la ingesta semanal provisional tolerante para los seres humanos fijado

en 16 mg kg-1

de peso establecido por la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS 1991)

Asiacute el Hg anormalmente alto puede afectar a los cameacutelidos del ANMIN-Apolobamba ya

que la acumulacioacuten de altos contenidos de mercurio en su carne es posible con el

consecuente riesgo para la salud de las peronas a traveacutes de la cadena troacutefica

93

VI CONCLUSIONES

Del desarrollo de la tesis doctoral se ha llegado a las siguientes conclusiones

El Aacuterea Protegida de Manejo Integrado Nacional (ANMIN) Apolobamba en Bolivia

alberga una elevada cantidad de operaciones mineras auriacuteferas (231) siendo los

yacimientos secundarios o aluviales los maacutes explotados en eacutesta uacuteltima deacutecada sin

embargo la explotacioacuten de yacimientos primarios o filonianos tuvieron una intensa

actividad desde la eacutepoca pre-colonial hasta la actualidad constituyeacutendose en la actividad

que mayor cantidad de mercurio (Hg) utiliza en el proceso de concentracioacuten de oro de

hecho en la mineriacutea filoniana la proporcioacuten de oro obtenido y la cantidad de mercurio

utilizado es 15 (cuando en la mineriacutea aluvial esta proporcioacuten es 104) A esto se suma la

generacioacuten de altas cantidades de residuos con elevadas concentraciones de metales

cuya disposicioacuten y almacenamiento en la mayoriacutea de los casos no son adecuados En

este entendido el ANMIN- Apolobamba especialmente importante por su biodiversidad

llega a ser una de las aacutereas protegidas maacutes afectadas en Bolivia por la contaminacioacuten

generada por la mineriacutea auriacutefera a pequentildea escala

Los resultados del estudio de metales pesados indican que son en su mayoriacutea de

origen geogeacutenico o que podriacutea ser parte de la re-emisioacuten de vertidos antropogeacutenicos

pasados debido a que no mostraron diferencias significativas entre los suelos

superficiales y de profundidad y con la proximidad a las zonas mineras (zonas cercanas

a las operaciones de concentracioacuten de oro) sin embargo se detectoacute un incremento de

mercurio en el suelo superficial en estas zonas lo que podriacutean indicar deposicioacuten directa

de Hg en los alrededores de los sitios de concentracioacuten del oro que incluye la quema de

la amalgama El contenido total y las fracciones biodisponibles y solubles de As fueron

elevados y mostraron valores maacutes altos en las zonas mineras probablemente

relacionados con la proximidad a los sitios de procesamiento del mineral y a los residuos

ricos en arsenopirita

Las concentraciones de cadmio (Cd) y zinc (Zn) biodisponibles se vieron

afectadas por la presencia de materia orgaacutenica y el contenido de arcilla en los suelos

mientras que el comportamiento del As Hg y cobre (Cu) se asocioacute con los niveles de

acidez del suelo Por el contrario la concentracioacuten de plomo (Pb) biodisponible estuvo

directamente relacionada por su concentracioacuten total En general los metales solubles

fueron altamente independientes sin correlaciones significativas con ninguna de las

94

propiedades fiacutesicas y quiacutemicas del suelo lo que sugiere que el comportamiento de los

metales (y metaloides) solubles se ve afectado por una variedad de condiciones

fisicoquiacutemicas

Los resultados de la especiacioacuten del As en las muestras de suelo indican un bajo

riesgo medioambiental debido al predominio del As(V) que es menos toacutexicosin embargo

se debe considerar que el As(V) tambieacuten induce toxicidad al inhibir la eficiencia

enzimaacutetica en el suelo mediante la sustitucioacuten isomorfa con iones de fosfato

estructuralmente similares en los compuestos bioloacutegicos Ademaacutes la dinaacutemica de la

transformacioacuten de As(V) en As(III) una vez que el As entra en la cadena alimentaria auacuten

no se conoce por completo por lo que se abre un importante desafiacuteo de investigacioacuten

para determinar el contenido de As en la vegetacioacuten nativa por la posibilidad de

transferencia a la cadena alimenticia a traveacutes de los cameacutelidos (alpaca llama) que se

alimentan con este tipo de vegetacioacuten

Se identificaron diferentes especies vegetales en las aacutereas de estudio que se

utilizan para una variedad de propoacutesitos incluyendo la alimentacioacuten de los cameacutelidos

(pe el geacutenero Poaceae) como combustible (pe Baccharis spp) y medicamentos (pe

Alchemilla pinnata y Aciachne acicularis) Al respecto los resultados mostraron bajos

coeficientes de concentracioacuten (CClt10) para la mayoriacutea de las plantas muestreadas para

este estudio hecho que confirma que la transferencia de Hg de los suelos a las plantas

no es muy eficaz por lo que la bioacumulacioacuten de Hg en las especies estudiadas es

insignificante Sin embargo las plantas que se encuentran cerca a los sitios de quema de

la amalgama (CC gt 01) no deberiacutean ser usadas como forraje para alimentar de los

cameacutelidos ya que el alto contenido de Hg encontradas en las diferentes especies

estudiadas podriacutea aumentar el riesgo de acumulacioacuten de Hg en la cadena alimentaria

debido a que los cameacutelidos son totalmente dependientes de estas especies forrajeras y

a su vez estos cameacutelidos son los principales proveedores de carne para la poblacioacuten

minera de la zona Ademaacutes el riesgo para la salud de la poblacioacuten y los mineros

aumenta si se utilizan algunas especies estudiadas con fines medicinales (pe

Alchemilla pinnata)

Asimismo es importante sentildealar que la cobertura vegetal de las zonas mineras es

un 15 menor respecto a las zonas alejadas de las operaciones mineras (consideradas

en este estudio como zonas de control) Por otra parte la erosioacuten de los suelos con altos

contenidos de Hg total de muchas fuentes puntuales podriacutea contribuir de manera

significativa a la contaminacioacuten de la parte baja de la cuenca del Amazonas

Por todo lo expuesto y considerando que la extraccioacuten de oro ha sido y es una

actividad muy importante en Bolivia y particularmente en el ANMIN - Apolobamba por la

alta generacioacuten de empleo directo e indirecto y que el Hg es el elemento principal para

la concentracioacuten del oro es muy posible que no se pueda prohibir su uso Por lo que las

soluciones apuntariacutean a promover la disminucioacuten de su utilizacioacuten asiacute como su uso

responsable Esto podriacutea lograrse a traveacutes de la implementacioacuten de tecnologiacuteas

95

alternativas maacutes limpias y que mejoren el rendimiento de concentracioacuten del oro de

asesoramiento teacutecnico permanente en todas las operaciones que constituyen el proceso

de extraccioacuten de oro de la aplicacioacuten de buenas praacutecticas ambientales y la constante

capacitacioacuten y concientizacioacuten de la poblacioacuten local sobre los riesgos del Hg el As y los

metales pesados en el medio ambiente y la salud puacuteblica

96

Referencias bibliograacuteficas

Adriano DC (2001) Trace Elements in Terrestrial Environments Biogeochemistry Bioavailability and Risks of Metals (2ordf ed) Springer-Valag

Al-Abed S Jegadeesan G Purandare J Allen D (2007) Arsenic release from iron rich mineral processing waste Influence of pH and redox potential Chemosphere 66775-782

Al-Abed S Jegadeesan G Scheckel K Tolaymat T (2008) Speciation

characterization and mobility of As Se and Hg in flue gas desulphurization residues Environ 421693-1698

Alzerreca H y Larm R (1988) Evaluacioacuten de praderas nativas en el altiplano central y

oeste del Departamento de Oruro (pp 3-11) Nacional en Praderas Nativas de

Bolivia

Artaxo P Campos R Fernandes E Martins J Xiatildeo Z Lindqvist O et al (2000)

Large scale mercury and trace element measurements in the Amazon basin Atmos Environ 344085-4096

Asociacioacuten Nacional de Mineros Medianos (2000) Memoria e Informe Anual 1999 La

Paz

Balladares A (1989) Metalurgia del oro y la plata Universidad Mayor de San Andres

Bargagli R (1993) Plant leaves and lichens as biomonitors of natural or anthropogenic

emissions of Mercury in Markert B (Eds) Plants as Biomonitors Indicators for Heavy Metals in the Terrestrial Environment VCH Publishers Inc New York

Barth H and LacuteHermite P (Eds) (1987) Scientific Basis for Soil Protection in the European Community Comission of the European Communities Elsevier Applied Science

Becker B Terrones - H FM Tapia ME(1989) Los pastizales y produccioacuten forrajera

en la Sierra de Cajamarca Proyecto Piloto de Ecosistemas Andinos

Betancourt OF (1994) Proteccioacuten de la salud de los mineros y de la poblacioacuten

circundante Seminario sobre amalgamacioacuten en la mineriacutea de oro PMSC Zaruma

Biobol (2 de marzo de 2021) Areas Protegidas Nacionales

httpswwwbiobolorgindexphpareas-protegidasap-de-boliviastart=11

Borggarrd O (1976) The use of EDTA in soil analysis Acta Agriculturae Scandinavica 26114-150

Bradshaw AD (1952) Populations of Agrostis tenuis resistant to lead and zinc

poisoning Nature 1691098

Browman DL (1990) High altitude camelid pastoralism of the Andes in Galaty JG and Johnson D (Eds) The world of pastoralism herding systems in comparative perspective (pp 323-352) Guliford Press

97

Bundschuh J Armienta MA Bhattacharya P Matschullat J Birkle P Mukherjee AB (2009) Natural arsenic in groundwater of Latin America ndash Occurrence health impact and remediation Netherlands Balkema

Buurman P Van Lagen B Veltorst EJ (1996) Manual for Soil and Water Analysis

Technical report Backhuys

Calvo R Macias F Riveiro A (1992) Aptitud agronoacutemica de los suelos de la provincia

de La Coruntildea (pp88-100) La Coruntildea Diputacioacuten Provincial de La Coruntildea

Campanini O (2020) El negocio del Mercurio en Bolivia Estudio sobre la

Comercializacioacuten para la Mineriacutea Auriacutefera en Bolivia La Libre

Campanini O Campos V Jimeacutenez G (2019) El Caso de la mineriacutea aluvial de oro en Bolivia La destruccioacuten de nuestros riacuteos y bosques La Libre

Campo L (2003) Componentes Programa Araucaria resultados cartograacuteficos Programa Araucaria (pp 29-47) Informe Interno La Paz

Carmouze JP Boudou A Lucotte M (2000) Le mercure en Amazonie Rocircle de lhomme et de lenvironnement risques sanitaires (1ordf ed pp92-93) lrsquoInstitut de

recherche pour le deacuteveloppement (IRD)

Carrillo F (2021) Situacioacuten actual del uso y consumo de mercurio en la mineriacutea auriacutefera de pequentildea escala en Bolivia Perioacutedico La Patria Perspectiva Minera

Catari H Fernaacutendez R (2003) Caracterizacioacuten espacial y propuesta de sistema de monitoreo del uso de la vegetacioacuten por cameacutelidos en el ANMIN Apolobamba

Servicio Nacional de Areas Protegidas (SERNAP)-PROGRAMA ARAUCARIA (pp14-27 31-67)

CCME (Canadian Council of Ministers of the Enviroment) (1999) Canadian soil quality guidelines for the proteccion of environmental and human health arsenic Canadian

Enviromental Quality Guidelines Canadian Council of Ministers of the Environent Winnipeg

CCME (Canadian Council of Ministers of the Environment) (2005) Canadian Water Quality Guidelines for the Protection of Agricultural Water Uses Summary Table (updated October 2005) Canadian Council of Ministers of the Environment

CCME (Canadian Council of Ministers of the Environment) (2007) Canadian Soil Quality

Guidelines for the Protection of Environmental and Human Health Summary Table (updated 70 September 2007) Canadian Council of Ministers of the Environment

Chapman HD (1970)Cation exchange capacity Methods of Soil analysis (pp891-900)

Madison American Society of Agronomy Inc

Choong TS Chuah TG Robiah Y Gregory FL Azni I (2007) Arsenic toxicity health hazards and removal techniques from water an overview Desalination 217 139ndash166

Cobertera E (1993) Edafologiacutea aplicada Suelos produccioacuten agraria planificacioacuten territorial e impactos ambientales (p 326) Madrid

Conesa HM Faz A Amaldos R (2007) Initial studies for the phytostabilization of a

mine tailing fron the Cartagena ndash La Union Mining District (SE Spain) Chemosphere 6638-44

424 Especiacioacuten de As 72 425 Otros Anaacutelisis 72 426 Anaacutelisis estadiacutesticos 72 43 RESULTADOS 73 431 Contenido total de As 73 432 Especiacioacuten de As 73 433 Transformacioacuten de As(V) a As(III) 75 44 DISCUSIOacuteN 77 441 Enriquecimiento de As en los suelos 77 442 Especiacioacuten de As 78 V ESTUDIO DEL RECURSO VEGETACIOacuteN Y SU INTERRELACIOacuteN CON EL SUELO 80 51 INTRODUCCIOacuteN 80 52 MATERIALES Y MEacuteTODOS 82 521 Zonas de Estudio 82 522 Disentildeo de muestreo y toma de muestras de suelo y las plantas 82 523 Medicioacuten de mercurio en plantas y suelos 84 524 Relacioacuten entre la concentracioacuten 85 525 Anaacutelisis estadiacutestico 85 53 RESULTADOS 85 531 Identificacioacuten Botaacutenico de muestras de plantas 85 532 pH y mercurio en los suelos residuos y los sedimentos 86 533 El mercurio en muestras de hojas y raiacuteces 87 54 DISCUSIOacuteN 88 541 Vegetacioacuten muestreada 88 542 Mercurio en suelos 89 543 Mercurio en plantas 90 544 Posible acumulacioacuten de mercurio en las carnes de cameacutelidos 92 VI CONCLUSIONES 93 Referencias bibliograacuteficas 96

INDICE DE FIGURAS

Fig 1 1 a) Empleo por actor minero b) Regaliacutea minera por actor productivo minero 7 Fig 1 2 a) Valor de produccioacuten de principales minerales de las Cooperativas b) Valor de Produccioacuten de Principales Minerales 9 Fig 1 3 Distribucioacuten de Yacimientos Auriacuteferos en el Departamento de La Pazhelliphellip helliphelliphelliphellip10 Fig 1 4 Extraccioacuten de oro por departamento 11 Fig 1 5 a) Valor de la exportacioacuten por depto b) Valor de la exportacioacuten ndash dpto La Paz 12 Fig 1 6 Actividades Mineras Auriacuteferas en Aacutereas Protegidas del SNAP - Bolivia 13 Fig 1 7 Produccioacuten de Oro e Importacioacuten de Mercurio 15 Fig 1 8 Proceso de concentracioacuten de oro proveniente de yacimiento primario 17 Fig 1 9 Proceso de concentracioacuten de oro proveniente de yacimiento secundariohelliphelliphelliphelliphellip19

Fig 2 1 Localizacioacuten geograacutefica de ANMIN-Apolobamba 26 Fig 2 2 Fisiografiacutea del ANMIN-Apolobamba 27 Fig 2 3 Mapa Geoloacutegico del ANMIN-Apolobamba 28 Fig 2 4 Mapa fiacutesico de ANMIN-Apolobamba 29 Fig 2 5 Mapa hidroloacutegico de ANMIN-Apolobamba 30 Fig 2 6 Mapa de suelos de ANMIN - Apolobamba 34 Fig 2 7 Mapa de distribucioacuten de vegetacioacuten de ANMIN-Apolobambahelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 35 Fig 2 8 a) Ganado de Alpacas b) VicuntildeasMunicipio de Pelechuco en ANMIN-Apolobamba 36 Fig 2 9 Mapa de Cobertura e Intensidad de Actividades Minera en ANMIN-Apolobamba 39

Fig 3 1 Muestreo de parcelas de Suelos 44 Fig 3 2 a) Muestreo de parcelas en la cooperativa Virgen del Rosario b) Las parcelas cercanas a las operaciones de procesamiento del mineral tambieacuten estaacute proacutexima a la poblacioacuten minera 44 Fig 3 3 Registro de cobertura vegetal en la localidad minera de Agua Blanca 45 Fig 3 4 Panoraacutemica del perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Virgen del Rosario 48 Fig 3 5 Detalle del perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Virgen del Rosario 49 Fig 3 6 Panoraacutemica perfil de la zona lejana al procesamiento del mineral Virgen del Rosario 51 Fig 3 7 Detalle del perfil de la zona lejana al procesamiento del mineral Virgen del Rosario 52 Fig 3 8 Panoraacutemica perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Rayo Rojo 55 Fig 3 9 Detalle del perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Rayo Rojo 56 Fig 3 10 Panoraacutemica perfil de la zona lejana al procesamiento del mineral Rayo Rojo 58 Fig 3 11 Detalle del perfil de la zona lejana al procesamiento del mineral Rayo Rojo 59 Fig 3 12 Anaacutelisis Multivariante 64

Fig 4 1 Especiacioacuten de As en las muestras de suelo no rizosfeacuterico y rizosfera recogidas de las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo en ANMIN - Apolobamba 74 Fig 4 2 Especiacioacuten de As en suelo de rizosfera de vegetacioacuten comuacuten en las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo en ANMIN - Apolobamba 75 Fig 4 3 Especiacioacuten de As en muestras de suelo no rizosferico (bulk) y rizosfera sujetas a tratamientos de saturacioacuten de agua y ditionito para inducir la reduccioacuten de As-V a As-III 76 Fig 4 4 Asociacioacuten espacial de As y Fe en el suelo de rizosfera de Agrosties sp recogida de la cooperativa minera Virgen del Rosario en ANMIN - Apolobamba 76 Fig 51 Localizacioacuten de lugares de muestreo (A) ndash Virgen del Rosario VR-C (B) ndash Rayo Rojo RR-D (C) Rayo Rojo RR-E (D) Virgen del Rosario VR-B (E) Virgen del Rosario VR-A (F) aacuterea de disposicioacuten de residuos en Rayo Rojo entre RR-A yRR-B 83 Fig 52 Muestras de plantas colectadas en Rayo Rojo A) Aciachne Acicularis B) Perezia Pungens C) Agrosties 84 Fig 53 Coeficiente de concentracioacuten (CR) en hojas y raiacuteces de las familias botaacutenicas colectadas LS ndash Hoja HgSuelo Hg RS ndash Raiz HgSuelo Hg 88

INDICE DE TABLAS Tabla 3 1 Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona cercana a los sitios de procesamiento del mineral Virgen del Rosario 47 Tabla 32 Propiedades fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo 49 Tabla 33 Metales pesados del perfil de suelo 50 Tabla 34 Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona lejana a los sitios de procesamiento del mineral Virgen del Rosario 50 Tabla 35 Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo 53 Tabla 36 Metales pesados del perfil de suelo 53 Tabla 37 Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona cercana a los sitios de procesamiento del mineral Rayo Rojo 54 Tabla 38 Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo 56 Tabla 39 Metales pesados del perfil de suelo 57 Tabla 3 10 Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona lejana a los sitios de procesamiento del mineral Rayo Rojohelliphelliphelliphellip 57 Tabla 311 Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo 60 Tabla 312 Metales pesados del perfil de suelo 60 Tabla 313 Medias (y desviacioacuten standard) de propiedades del suelo para diferentes profundidades proximidades y cooperativas mineras (n=9) 62 Tabla 3 14 Media (y desviacioacuten standard) para metales totales biodisponibles y solubles en diferentes profundidades y proximidades a los lugares de operacioacuten minera (n=9) 60 Tabla 315 Coeficientes de correlacioacuten (r) para las relaciones entre las diferentes propiedades del suelo (n = 36)helliphelliphelliphelliphellip 61 Tabla 316 F values de ANOVA de tres factores para todas las propiedades del suelo en todas las muestras (n=72) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip63 Tabla 4 1 Concentracioacuten total de As (mg kg-1) en suelos no rizosfeacutericos y rizosfeacutericos en las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo media (desviacioacuten estaacutendar) 73 Tabla 5 1 Media (desviacioacuten estaacutendar) del contenido de Hg en hojas y raiacuteces de las plantas colectadas de las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo 86 Tabla 5 2 Media (desviacioacuten estaacutendar) de los valores de pH y contenido de Hg en suelos resiacuteduos y sedimentos de las coperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo 87

1

RESUMEN

Bolivia llegoacute a ser uno de los principales productores de plata del mundo su

produccioacuten llegoacute a ser muy importante a mediados del siglo XVI cuando el proceso de

amalgamacioacuten permitioacute la produccioacuten masiva de plata dejando una cantidad sin

precedentes de mercurio con la consiguiente repercusioacuten medioambiental econoacutemica y

social en varias zonas de Bolivia

En los uacuteltimos antildeos en Bolivia se ha visto un importante aumento de las

operaciones mineras auriacuteferas motivado por el incremento del precio y la demanda

internacional del oro La mineriacutea auriacutefera boliviana tiene como principales protagonistas a

las cooperativas mineras que producen el 97 del oro a nivel nacional generando la

mayor cantidad de empleo en el sector El departamento de La Paz es el mayor productor

de oro a nivel nacional donde opera el 57 del total de cooperativas del paiacutes explotando

yacimientos auriacuteferos primarios y secundarios En el proceso de extraccioacuten de oro en

Bolivia el uso del mercurio es la praacutectica maacutes habitual la cantidad y su forma de uso

variacutea fundamentalmente por el tipo de yacimiento

Varias de las aacutereas protegidas nacionales subnacionales e incluso territorios

indiacutegenas y originarios que albergan una parte significativa de la biodiversidad del paiacutes y

son proveedoras de funciones ambientales vitales para el desarrollo tienen dentro de su

territorio actividades de extraccioacuten minera El Aacuterea Natural de Manejo Integrado Nacional

(ANMIN) - Apolobamba que se encuentra en el departamento de La Paz es una de las

aacutereas protegidas maacutes afectadas por las actividades mineras auriacuteferas a pequentildea escala

El objetivo principal de la tesis fue determinar los impactos ambientales de la

mineriacutea auriacutefera filoniana a pequentildea escala sobre medios bioacuteticos (vegetacioacuten nativa) y

abioacuteticos (suelos sedimentos y residuos) en ANMIN-Apolobamba Para ello se han

seleccionado dos cooperativas mineras auriacuteferas especialmente representativas por su

ubicacioacuten en zonas de alta intensidad de actividad minera estas son Virgen del Rosario

y Rayo Rojo En cada cooperativa minera se identificaron dos zonas una zona cercana

a las actividades de procesamiento del mineral yo de concentracioacuten del oro incluyendo la

quema de la amalgama que podriacutea denominarse zona minera y otra alejada de estas

operaciones mineras pudiendo considerarse zona de control En cada zona de acuerdo

a los objetivos especiacuteficos de la tesis se identificaron perfiles representativos de suelos

se tomaron muestras edaacuteficas superficiales y de profundidad asiacute como material vegetal

finalmente se colectaron muestras de residuos mineros y de sedimentos

En general los metales totales no mostraron diferencias signif icativas entre los

suelos superficiales y de profundidad y la proximidad a las zonas mineras lo que sugiere

2

que estos metales podriacutean ser de origen geogeacutenico Se detectoacute un incremento de

mercurio en el suelo superficial en las zonas mineras lo que indica una deposicioacuten

directa de mercurio Tambieacuten se obtuvieron altos valores de arseacutenico total biodisponible y

soluble en los alrededores de la zona minera probablemente relacionados con la presencia

de residuos ricos en arsenopirita Los contenidos de materia orgaacutenica y arcilla podriacutean

controlar las concentraciones de cadmio y zinc biodisponibles mientras que el pH del

suelo se relaciona con el comportamiento del arseacutenico mercurio y cobre Por el contrario

la concentracioacuten de plomo biodisponible estuvo directamente relacionada con su

concentracioacuten total En general los metales solubles fueron altamente independientes

sin correlaciones significativas con las propiedades fiacutesicas y quiacutemicas del suelo

Se determinoacute el contenido y la especiacioacuten del arseacutenico en las muestras de suelo

rizosfeacuterico y no rizosfeacuterico colectadas en las dos cooperativas de estudio para entender

su destino y los riesgos ambientales de las acumulaciones de este metal El valor

promedio de arseacutenico total en los suelos rizosfeacutericos y no rizosfeacutericos osciloacute entre 13 y 64

mg kg-1

La rizosfera presentoacute valores de al menos el doble del contenido de arseacutenico en

suelo no rizosfeacuterico El mapeo elemental usando un haz de rayos X de 4-5 microm generado

por sincrotroacuten mostroacute acumulaciones de arseacutenico en aacutereas enriquecidas con hierro Los

resultados de la espectroscopia de absorcioacuten de rayos X de borde cercano (XANES)

detectaron solo la especie As(V) en todas las muestras independientemente del

contenido de arseacutenico total sus fracciones y los tipos de vegetacioacuten Aunque la toxicidad

de As(V) es menor que As (III) se sugiere determinar la absorcioacuten de arseacutenico por la

vegetacioacuten de pastoreo comuacuten para los cameacutelidos del lugar por la posibilidad de su

incorporacioacuten en la cadena alimenticia

Considerando que las emisiones y liberaciones de mercurio en las actividades

mineras auriacuteferas a pequentildea escala se condensan y se depositan en las plantas suelos

y cuerpos de agua se estudioacute la transferencia de mercurio del suelo a las plantas para

predecir la posible acumulacioacuten de mercurio en el ganado cameacutelido alrededor de las

zonas mineras auriacuteferas de estudio El contenido medio de mercurio en los suelos variacutean

de 05 a 486 mg Hg kg-1

(de 5 a 60 veces maacutes altos en comparacioacuten con los suelos de la

zona de control) y excedioacute los niveles de referencia de los suelo de algunos paiacuteses

europeos Los contenidos de mercurio en hojas y raiacuteces variaron de 06 a 18 y 02 a 283

mg Hg kg-1 respectivamente Los altos contenidos de mercurio en Poaceae y Rosaceae

podriacutea elevar la acumulacioacuten de mercurio en la cadena alimenticia debido a que los

cameacutelidos son totalmente dependientes de estas especies forrajeras y a su vez estos

son los principales proveedores de carne para la poblacioacuten minera de esas zonas

quienes estaacuten en mayor riesgo si se utilizan algunas especies estudiadas con fines

medicinales

3

ABSTRACT

Bolivia was one of the main silver producers in the world its production became

very important in the middle of the 16th century when the amalgamation process allowed

massive silver production leaving an unprecedented amount of Hg with the consequent

environmental economic and social impacts in various areas of Bolivia

In recent years Bolivia has seen a significant increase in gold mining operations

motivated by the increase in the price and international demand for gold The mining

cooperatives are the main protagonists of Bolivian gold mining which produce 97 of the

gold nationwide generating the major amount of employment in the sector The

department of La Paz is the largest gold producer nationwide in where 57 of all

cooperatives in the country operate exploiting primary and secondary gold deposits In

the gold extraction process in Bolivia the use of mercury is the most common practice

the quantity and the way in which it is used varies fundamentally by the deposits type

Several of the national and sub-national protected areas and even indigenous and

native territories which host a significant part of Bolivias biodiversity and are providers of

vital environmental functions for development have mining extraction activities within their

territory The gold activity in the Natural Area of National Integrated Management (ANMIN)

- Apolobamba is one of the most affected protected areas by the small scale gold mining

activities effects

The main objective of the thesis was to determine the environmental impacts of the

small scale filonian gold mining activities on biotic (native vegetation) and abiotic (soils

sediments residues) resources in ANMIN-Apolobamba For this two gold mining

cooperatives especially representative in high intensity mining activity areas have been

selected they are Virgen del Rosariacuteo and Rayo Rojo In each mining cooperative two

zones were identified one close to the mineral processing or gold concentration activities

including the amalgam burning that could be called a mining zone and another far away

from these activities allowing considered a control zone In each area according to the

specific objectives of the thesis representative soil profiles were identified surface and

depth soil samples were taken as well as plant material finally mining residues and

sediments samples were collected

No significant differences in total metals were shown between top soils and deep

soils and the proximity to the mining zones suggesting that the origin of these metals

could be geogenic In the mining zones increased mercury in the surface soil was

detected indicating direct Hg deposition High values of total EDTA-extractable and

soluble arsenic were obtained in the mining area surroundings probably related to the

4

presence of arsenopyrite-rich residues While soil pH is related to the behavior of arsenic

mercury and copper cadmium and zinc EDTA-extractable concentrations could be

controlled by organic matter and clay contents On the other hand the lead EDTA-

extractable concentration was directly related to its total content Soluble metals in

general were highly independent of soil physical and chemical properties

To understand the fate and environmental risks of arsenic its content was

determined in rhizospheric and bulk soil samples collected in the two cooperatives in the

study The mean of total arsenic in rhizospheric and bulk soils types ranges between 13

and 64 mg kg-1 Arsenic content in rhizosphere was at least double related to the bulk

soil Using a 4-5 microm synchrotron-generated X-ray beam an elemental mapping was

performed that showed accumulations of arsenic in iron-enriched areas X-ray absorption

near edge spectroscopy (XANES) results indicate only As (V) species was detected in all

samples independently of total arsenic content its fractions or vegetation type Although

As(V) toxicity is lower than As(III) is important that As uptake of commonly-grazed

vegetation by camelids (alpaca and llama) must be determined to understand the

environmental risks due to the possibility of their incorporation into the food chain

Considering that the emissions and releases of mercury in small-scale gold mining

activities condense and deposited on plants soils and water bodies the transfer of

mercury from soil into plants was studied to predict the possible mercury accumulation in

livestock around the study gold mining areas Mean mercury content in the soils varies

from 05 to 486 mg Hg kg-1

(5 to 60 more compared to the soils of the control zone) and

exceeded the reference levels of the soils of some European countries The mercury

contents in leaves and roots ranged from 06 to 18 and 02 to 283 mg Hg kg-1

respectively The high mercury contents in Poaceae and Rosaceae may elevate mercury

accumulation into the food chain since camelids solely thrive on these plants for food

and in turn these are the main meat suppliers for the mining population who are most at

risk if some plant species are used for medicinal purposes

5

I INTRODUCCIOacuteN

11 EL CONTEXTO TEMPORAL DE LA TESIS DOCTORAL

El contexto temporal de la presente tesis doctoral abarca el intervalo de tiempo

desde 2007 a 2011 periacuteodo en el cual se obtuvieron todos los resultados tanto

cualitativos como cuantitativos a traveacutes de trabajos de campo (muestreos entrevistas

reuniones y otros) anaacutelisis de laboratorio anaacutelisis estadiacutesticos y otros necesarios para

alcanzar los objetivos de la tesis asiacute mismo para contextualizar dichos resultados en la

situacioacuten actual se realiza el anaacutelisis y las evaluaciones comparativas relativas a la

situacioacuten de la mineriacutea auriacutefera en Bolivia con datos de los uacuteltimos antildeos (2017-2021)

En eacuteste sentido y con el objetivo de generar un entendimiento integral en eacuteste espacio

de tiempo (2007-2020) en el Capiacutetulo I de Introduccioacuten se incorpora amplia informacioacuten

que describe la evolucioacuten de los acontecimientos en el marco de la mineriacutea auriacutefera en

el paiacutes y en el lugar de estudio en el Capiacutetulo II se sentildealan los cambios fundamentales

de la zona de estudio especialmente en lo que refiere a las actividades mineras

instaladas en el sector y finalmente en los Capiacutetulos III IV y V se realizan anaacutelisis

comparativos de los resultados obtenidos en el marco de la tesis respecto a los datos

disponibles en los uacuteltimos antildeos

12 ANTECEDENTES

121 Sinopsis de la historia de la mineriacutea en Bolivia

La extraccioacuten de depoacutesitos de mineral por las civilizaciones precolombinas se

remonta al menos al antildeo 2000 ac pero la extraccioacuten de minerales intensiva comenzoacute

con la colonizacioacuten y posterior explotacioacuten minera de plata en el Cerro Rico de Potosiacute

por los espantildeoles en 1545 (Miller y Villarroel 2011) Bolivia llegoacute a ser durante el

periacuteodo colonial y hasta la mitad del siglo XIX uno de los principales productores de

plata del mundo (Espiacute 2001) Su produccioacuten llegoacute a ser muy importante a mediados del

siglo XVI cuando el proceso de amalgamacioacuten conocido como el meacutetodo ldquode patiordquo fue

empleado a escala industrial estimulando la produccioacuten masiva de plata y dejando una

cantidad sin precedentes de mercurio con la consiguiente repercusioacuten medioambiental

econoacutemica y social en varias zonas de Bolivia (Nriagu 1994 Malm 1998)

6

La produccioacuten de plata en Potosiacute decayoacute en el uacuteltimo periodo del siglo XVII a

pesar del declive de la cotizacioacuten internacional de la plata a partir de 1870 la mineriacutea

empieza a expandirse por aproximadamente dos deacutecadas (Balladares 1989)

Producto de la Segunda Gran Revolucioacuten Industrial se inicia el ciclo del estantildeo

principalmente por el incremento de su precio y demanda de hecho entre 1900 y 1908

las exportaciones de estantildeo aumentoacute de 30 al 66 por el contrario la plata disminuyoacute

del 40 al 17 Posterior a la recesioacuten post-beacutelica de 1918 la produccioacuten de estantildeo

subioacute hasta 1929 (antildeo en el que se obtuvo la mayor produccioacuten histoacuterica de estantildeo con

41087 ton) a partir de entonces hubo un declive en la produccioacuten hasta 1941 y 1945

periacuteodo en el cual hubo un ascenso (Contreras 1994)

En ese momento coyuntural en 1952 se crea una de las empresas mineras

estatales maacutes grande a nivel mundial la Corporacioacuten Minera de Bolivia (COMIBOL)

(Malloy 1970) convirtieacutendose su creacioacuten en un hito en la historia minera de Bolivia El

trayecto de COMIBOL puede ser dividido en dos periodos el primero en el periacuteodo

1952-1985 y el segundo desde 1985 hacia adelante Durante el primer periodo estaba

en boga la ideologiacutea del capitalismo de Estado el cual era propietario y administrador

de empresas que explotaban recursos naturales claves como es la mineriacutea Despueacutes

de 1985 el modelo de desarrollo fue concluido draacutesticamente cuando se implantoacute un

reacutegimen de libre mercado con el Decreto 21060 que liberalizoacute la economiacutea (Malloy

1970) Casi de forma simultaacutenea COMIBOL sufrioacute las repercusiones de la caiacuteda del

precio del estantildeo cuando los precios se redujeron a la mitad El antildeo 1986 el cierre de la

COMIBOL fue determinante dejando sin trabajo a maacutes de 30000 mineros muchos de

los cuales por la ldquorelocalizacioacutenrdquo se unieron a los cocaleros y gremiales1 (Jordan y

Warhurst 1992)

A partir de los antildeos 1987 y 1988 el sector minero comienza su recuperacioacuten

sustituyendo la mineriacutea del estantildeo por la mineriacutea diversificada (incrementando

significativamente la produccioacuten de zinc oro y plata) en cuya fase de extraccioacuten se

incorporaron las teacutecnicas de explotacioacuten a cielo abierto y mineriacutea sin rieles mientras que

en el procesamiento se implementoacute principalmente el meacutetodo de lixiviacioacuten por agitacioacuten

(Loayza y Franco 2000)

Durante la etapa 1980-2000 la produccioacuten de estantildeo disminuyoacute en 55 sin

embargo se dio el crecimiento en la produccioacuten de minerales como el oro (641) zinc

(197) y plata (128) siendo estos dos uacuteltimos los que permitieron la recuperacioacuten de

las exportaciones (MMSD 2002) Desde el 2000 hasta la actualidad ademaacutes de la

produccioacuten de zinc estantildeo plata y plomo la produccioacuten de oro en Bolivia se ha

incrementado de manera importante seguacuten Campanini (2020) se ha cuadruplicado en

1 Producto del Decreto 21060 muchos mineros se re-localizaron o migraron a zonas especiacuteficas del territorio boliviano (como el Chapare) para realizar el cultivo de la coca Respecto a los gremiales instituciones como el CEDLA los asocian al crecimiento del ldquosector informalrdquo en esos antildeos en la actualidad los gremiales son agrupaciones locales con fuerte capacidad de organizacioacuten en diferentes rubros

7

el periacuteodo 2009ndash2018 Hasta el 2020 la actividad minera en Bolivia ha representado el

15 de la poblacioacuten ocupada con 138000 empleos directos y 828000 empleos

indirectos (MMAyA MMM GIT-OR 2020)

La Constitucioacuten Poliacutetica del Estado Boliviano reconoce tres actores productivos

del sector minero las empresas estatales (que forman parte de la COMIBOL) empresas

privadas y cooperativas privadas Las cooperativas mineras lograron en estas uacuteltimas

deacutecadas un reacutegimen normativo maacutes permisivo y flexible que otras entidades mineras

seguacuten Campanini (2020) no estaacuten sujetas a cumplir la normativa laboral tienen un

reacutegimen impositivo preferencial cuentan con apoyo estatal directo tienen participacioacuten

directa en instancias estatales entre otros Sin embargo es el actor minero que maacutes

empleos genera (Fig11 a) por el contrario es el que menos impuestos y regaliacuteas

aporta al Estado (Fig11 b) (Fundacioacuten Jubileo 2015)

La mineriacutea de menor tamantildeo es parte de la mineriacutea privada y se forma a partir

de operadores mineros cuyo trabajo es en pequentildea escala aplicando meacutetodos

manuales mecanizados y semi-mecanizados

Fig 1 1 a) Empleo por actor minero (en miles de trabajadores) b)

Regaliacutea minera por actor productivo minero (en millones de doacutelares americanos) Serie 1980 ndash 2018 (Fuente Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia 2019)

a)

b)

8

13 LA MINERIacuteA AURIacuteFERA EN BOLIVIA

Actualmente la mineriacutea auriacutefera en Bolivia tiene un fuerte componente

cooperativista mientras que la mineriacutea tradicional (estantildeo plomo plata y zinc) cuenta

con 477 cooperativas y en la mineriacutea de elementos no metaacutelicos se cuenta con 194

cooperativas en la mineriacutea auriacutefera se cuenta con 1406 cooperativas haciendo un total

de 2077 cooperativas (SERGEOTECMIN-VCM y AFCOOP 2018) El tamantildeo forma de

funcionamiento y organizacioacuten especiacutefica de cada una de estas cooperativas auriacuteferas

difieren seguacuten la regioacuten a la que pertenecen (Campanini 2020) actualmente estas

cooperativas se organizan en federaciones

En la uacuteltima deacutecada el principal mineral producido fue el estantildeo a nivel estatal)

el zinc y la plata a nivel privado sin embargo en las cooperativas la produccioacuten de oro

ha tomado absoluto protagonismo respecto a los demaacutes minerales (Fig 12 a) de

hecho hasta el antildeo 2018 un 93 de la produccioacuten de oro procediacutea de las cooperativas

y el 7 de las empresas privadas (MMM SENARECOM 2018) Desde una perspectiva

nacional en el periacuteodo 2014-2018 el aporte econoacutemico de la produccioacuten de oro es muy

similar al del zinc e incluso mayor al de la plata (Fig 12 b)

Mientras que a inicios de los antildeos 90 se estimaba una produccioacuten de oro 10000

kg antildeo-1

siendo el sustento de una poblacioacuten aproximada de 100000 personas

(mineros sus familias y otras personas dedicadas a actividades suplementarias)

(Wotruba 1998) en el antildeo 2019 se produjeron 42000 kg de oro generando 42000

fuentes de trabajo directo y maacutes de 250000 empleos indirectos (en las cooperativas)

de hecho solamente la produccioacuten nacional de oro del primer trimestre del antildeo 2020 fue

de 9200 kg por un valor de 460 millones de doacutelares superior en aproximadamente

10 a la produccioacuten del antildeo 2019 en el mismo periodo (MMAyA MMM GIT-OR 2020)

Una cuantificacioacuten aproximada de las actividades mineras distribuidas a nivel

nacional establece que 490 minas de oro corresponden a vetas y al menos 1270 a

depoacutesitos aluviales auriacuteferos (Zenteno 2020)

9

Fig 1 2 a) Valor de produccioacuten de principales minerales de las Cooperativas b) Valor de Produccioacuten de Principales Minerales (En Millones de Doacutelares Americanos) Serie 1980-2018 (Fuente Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia 2019)

132 Tipologiacutea de Yacimientos y Centros Mineros Auriacuteferos en Bolivia

Diversos documentos sobre geologiacutea en Bolivia sentildealan que los tipos de

yacimientos presentes en territorio boliviano son

Yacimientos primarios (vetiformes o vetas) Los minerales de oro junto con

los minerales de ganga o acompantildeantes se presentan habitualmente como relleno de

fracturas o en los planos de falla geoloacutegica Este tipo de mineralizacioacuten se desarrolla por

lo general de manera paralela o diagonal a los planos de estratificacioacuten

En el departamento de La Paz la forma de las vetas tanto en su extensioacuten

longitudinal como vertical es por lo general de tipo lenticular o en rosario las cuales

ocurren principalmente a lo largo de la Cordillera Oriental (Villegas et al 2021)

Yacimientos secundarios (aluviales) Estos yacimientos se originan de la

meteorizacioacuten y erosioacuten de los depoacutesitos primarios de la cordillera generados en

eventos geodinaacutemicos en el terciario y cuaternario se presentan cuando los minerales

a)

b)

10

de oro han sido erosionados transportados y depositados por el curso del agua su

acumulacioacuten forma placeres de oro Los depoacutesitos de placer se extienden por cientos de

kiloacutemetros desde sus nacientes en la cordillera a lo largo de los riacuteos Yani Tipuani

Challana Mapiri Kaka Alto Beni Beni Madre de Dios Madera en depoacutesitos de

paleocanales terrazas llanuras de inundacioacuten cauce actual de riacuteos y otros En

yacimientos secundarios el oro tiene contenidos metaacutelicos entre 02 y 20 - 50 gt

aproximadamente (Hinojosa 2016)

Yacimientos secundarios (fluvio glaciales - morreacutenicos) Ocurre cuando los

minerales de oro han sido erosionados por actividad glaciar y luego transportados y

depositados en la parte baja de los valles o en depresiones topograacuteficas

Yacimientos secundarios (coluviales) Estos yacimientos se presentan cuando

los minerales de oro han sido erosionados y depositados principalmente por accioacuten de

la gravedad en la parte baja o laderas de los altos topograacuteficos (cerros)

En Bolivia existen 1760 yacimientos de oro (que pueden presentar sectores de

alta y baja ley) de los cuales 420 (24) corresponden a yacimientos primarios 1269

(72) son yacimientos secundarios y 71 (4) son mixtos (son mixtos aquellos que en

una misma aacuterea minera puedan coexistir los yacimientos primarios y secundarios)

(Villegas et al 2021)

133 Mineriacutea Auriacutefera en el Departamento de La Paz

La distribucioacuten de los tipos de yacimientos auriacuteferos a nivel nacional muestra

que las predominancias de yacimientos corresponden al departamento de La Paz

seguido en orden de importancia por los departamentos de Santa Cruz Beni Potosiacute y

Pando La figura 13 muestra los diferentes yacimientos y su cuantificacioacuten aproximada

Fig 1 3 Distribucioacuten de Yacimientos Auriacuteferos en el Departamento de

La Paz 2021 (Fuente Villegas et al 2021)

11

En correlacioacuten con los datos del Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia (MMM)

Campanini (2020) sentildeala que el departamento de La Paz es el que lidera la produccioacuten

de oro (701 el 2017 y 41 el 2018) y donde opera el 569 del total de cooperativas

del paiacutes La principal regioacuten auriacutefera del departamento es Yungas que abarca hasta el

norte del altiplano boliviano (inicia en el lago Titicaca hasta el riacuteo Suches y el Aacuterea Natural

de Manejo Integrado Nacional ANMIN - Apolobamba) (Figura 14)

Fig 1 4 Extraccioacuten de oro por departamento 2009-2018 (kg) (Fuente Campanini 2020)

El Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia (2019) confirma que los valores de

exportacioacuten de minerales del departamento de La Paz (donde se encuentra el ANMIN-

Apolobamba) lo posicionan en segundo lugar (despueacutes de Potosiacute) a nivel nacional (Fig

15 a) este departamento tiene al menos 26 distritos mineros de oro y se ha constituido

en el mayor productor auriacutefero del paiacutes llegando a alcanzar una produccioacuten de 2363 t en

el antildeo 2019 (MMM 2020) de hecho los valores de exportacioacuten de oro en eacuteste

departamento son significativamente maacutes elevados que los de otros metales respecto a

otros metales (Fig 15 b)

En el departamento de La Paz la mineriacutea auriacutefera incluye la explotacioacuten de

yacimientos primarios secundarios y mixtos todos ellos con sus propias caracteriacutesticas

y repercusiones ambientales sociales y de salud puacuteblica entre otros

12

Fig 1 5 a) Valor de la exportacioacuten por departamento de Bolivia b) Valor de

la exportacioacuten - departamento La Paz (En Millones de doacutelares Americanos) Serie 2000 - 2018 (Fuente Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia 2019)

134 Mineriacutea Auriacutefera en Aacutereas Protegidas

Varias de las Aacutereas Protegidas nacionales (22 que pertenecen al Sistema

Nacional de Aacutereas Protegidas ndash SNAP) subnacionales (23 departamentales y 78

municipales) e incluso territorios indiacutegenas y originarios que albergan una parte

significativa de la biodiversidad de Bolivia y cuyos principales servicios y funciones eco-

sisteacutemicos son el almacenamiento de carbono y provisioacuten de agua cuentan dentro de

su territorio con actividades de extraccioacuten minera (Fig 16) ademaacutes de concesiones

petroleras expansioacuten de carreteras entre otros (WCS 2020)

Esta problemaacutetica asociada a la actividad auriacutefera en zonas tropicales en

territorio nacional no es reciente la creacioacuten de aacutereas naturales protegidas promovidas

por iniciativas regionales originoacute superposicioacuten de derechos y usos del suelo (MMSD

2002) A esto se suma el hecho de que en Bolivia las actividades mineras dentro de las

aacutereas protegidas no es ilegal sin embargo estas actividades deberiacutean desarrollarse

cumpliendo al menos a) las directrices establecidas en el Plan de Manejo de cada aacuterea

protegida b) la compatibilidad de la actividad minera y su respectiva aacuterea de influencia

con la categorizacioacuten de las zonas dentro del aacuterea protegida (especialmente en las

zonas de proteccioacuten estricta) y c) las medidas de mitigacioacuten de impactos de la actividad

minera sobre la biodiversidad ecosistemas y funciones ambientales de las aacutereas

a)

b)

13

protegidas En muchos casos los aspectos citados no se cumplen por lo que las

actividades mineras representan una amenaza para las aacutereas protegidas y sus

funciones ambientales que fueron la razoacuten de su creacioacuten

Fig 1 6 Actividades Mineras Auriacuteferas en Aacutereas Protegidas del SNAP - Bolivia (Fuente Servicio Nacional de Aacutereas Protegidas - SERNAP y Fundacioacuten Mineriacutea Medio Ambiente e Industria - MEDMIN 2019)

En la uacuteltima deacutecada se han realizado diversos estudios algunos de ellos

orientados especiacuteficamente a la mineriacutea auriacutefera Recientemente en el antildeo 2020 el

diagnoacutestico de impactos y situacioacuten de las actividades mineras en el Corredor de

Conservacioacuten Madidi - Piloacuten Lajas ndash Apolobamba ndash Cotapata (en el que ademaacutes de

Bolivia participan Colombia Peruacute y Ecuador) refleja el estado actual de las actividades

de mineriacutea auriacutefera en esta regioacuten de alta biodiversidad consideradas como Aacutereas

Clave de Biodiversidad (ACB) En este documento se determina que las aacutereas

protegidas de intereacutes nacional Apolobamba Madidi Cotapata y Piloacuten Lajas

14

representan el 49 del aacuterea del corredor (2225435 ha) y tienen 290 operaciones

mineras superpuestas que generan impactos ambientales en el 58 de su superficie

El aacuterea protegida de intereacutes nacional ANMIN-Apolobamba tiene la mayor presencia y

afectacioacuten minera (231 operaciones) seguida del Madidi (41 operaciones) y Cotapata

(18 operaciones) (WCS 2020)

Respecto a los Territorios Indiacutegenas Originarios Campesinos (TIOCs) la TIOC

Marka Cololo - Copacabana ndash Antaquilla (ubicada en Apolobamba) tiene mayor

presencia de actividad minera (30 operaciones) seguida de la TIOC Lecos de Apolo (17

operaciones) La TIOC Trsquosimane Moseteacuten de Piloacuten Lajas por ahora presenta una sola

actividad artesanal estacional estando amenazada por un futuro crecimiento de esta

actividad (WCS 2020)

En lo referente a bosques iacutentegros es importante sentildealar que estos representan

el 44 (2011008 ha) de la superficie del corredor (que incluye a los cuatro paiacuteses) y

la deforestacioacuten ocasionada por la actividad minera corresponde al 3 de eacutesta

Asimismo en el corredor existen 57 especies endeacutemicas 13 especies en peligro y 7

especies en peligro criacutetico de extincioacuten en cuyos haacutebitats existen actividades mineras

lo que implica una amenaza para estas especies (WCS 2020)

Respecto a las cuencas hidrograacuteficas del corredor las actividades mineras

tienen impacto en el 11 de su superficie (492076 ha) las cuencas de los riacuteos Mapiri

Boopi Beni Tuichi Madidi y Coroico presentan mayor actividad y afectacioacuten (WCS

2020

14 EL USO DEL MERCURIO EN BOLIVIA

En Bolivia no se realiza la extraccioacuten primaria de mercurio por lo que el paiacutes se

constituye en importador de mercurio (MMAyAVMABCCGDFPRONACOPS 2017) el

cual se utiliza principalmente en la mineriacutea y cuyo uso estaacute permitido2 En relacioacuten a las

importaciones de mercurio en Bolivia la mayor parte de las importaciones proceden de

Meacutexico (93) estas importaciones representan el 25 de todos los flujos comerciales

mundiales de mercurio y convierte a Bolivia en el segundo mayor importador de

mercurio del mundo (PNUMA 2019 UICN NL 2020) Los datos del 2019 indican que la

mayor parte de las importaciones (maacutes del 90) se registra en el departamento de La

Paz existiendo voluacutemenes pequentildeos de importaciones informales (UICN NL 2020)

Hasta el 2014 las importaciones anuales de mercurio no sobrepasaban las 15 t

reportaacutendose un deacuteficit en las importaciones de mercurio respecto a lo requerido para la

produccioacuten del oro declarado sin embargo en la gestioacuten 2015 las importaciones de

mercurio se incrementaron a 152 t de mercurio siendo doce veces superior respecto a

2 ldquoUso Permitidordquo se refiere al uso de mercurio o de compuestos de mercurio en el marco del Convenio de Minamata incluidos (no de manera restrictiva) los usos que esteacuten en el marco de los artiacuteculos 3 4 5 6 y 7 del Convenio

15

las importaciones del antildeo 2014 este incremento se dio justamente cuando el paiacutes

vecino Peruacute restringioacute el uso y comercializacioacuten de mercurio destinado a la extraccioacuten

de oro en el marco a su ratificacioacuten del Convenio de Minamata (UICN NL 2020)

Fig 1 7 Produccioacuten de Oro e Importacioacuten de Mercurio (en toneladas) Bolivia Serie 2000 - 2018 (Fuente

Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia 2019)

Seguacuten Carrillo (2021) Bolivia importa en promedio 198 t de mercurio antildeo-1

(tomando como fuente a UN Comtrade 2020) ademaacutes asegura que gran parte de este

insumo estaacute destinado a las actividades de tratamiento y beneficio de minerales

auriacuteferos ya que no se conoce de ninguacuten otro sector importante (industrial u otro) en

Bolivia que requiera de mercurio en sus procesos

Al respecto en Bolivia a traveacutes de la Ley Ndeg 759 del 17 de Noviembre de 2015

se ratifica el Convenio de Minamata sobre Mercurio en consecuencia en el marco de

su artiacuteculo 7 y el Anexo C el paiacutes ha asumido compromisos de cumplimiento obligatorio

para disminuir y si es posible eliminar el uso de mercurio en mineriacutea artesanal yo a

pequentildea escala

142 El uso del mercurio en el sector de las cooperativas auriacuteferas

En el proceso de extraccioacuten de oro en Bolivia el uso del mercurio es la praacutectica

maacutes habitual sin embargo en casos maacutes puntuales (grandes empresas) se aplica

tambieacuten la cianuracioacuten La cantidad y forma de uso del mercurio variacutea seguacuten algunos

factores sin duda el tipo de yacimiento seraacute el que defina el proceso de recuperacioacuten

de oro Sin embargo Hinojosa (2016) sentildeala que la caracterizacioacuten quiacutemica

metaluacutergica y mineraloacutegica de la mena (mineral beneficiable) es una operacioacuten previa a

la definicioacuten del tipo de procesamiento y concentracioacuten del oro y deberiacutea realizarse

mejorar el rendimiento de recuperacioacuten de oro

La publicacioacuten ldquoMercurio global oferta comercio y demandardquo del Programa de las

Naciones Unidas para el Medio Ambiente (2017) sentildeala que en Bolivia un 25 del

mercurio consumido en actividades de mineriacutea de pequentildea escala corresponde a

procesos de amalgamacioacuten de concentrados y un 75 a la amalgamacioacuten de mineral

16

entero eacuteste uacuteltimo considerado como un meacutetodo obsoleto teacutecnicamente ineficiente y

ambientalmente no adecuado que se podriacutea estar dando en operaciones de yacimientos

primarios (de veta) ya que las operaciones mineras que procesan minerales aluviales son

las uacutenicas que realizan una concentracioacuten previa antes de la amalgamacioacuten para

recuperar el oro fino (Carrillo 2021) En concordancia con lo sentildealado Villegas et al

(2021) sentildealan que en 2019 el uso de mercurio alcanzoacute a 68 t de las cuales 55 t se

orientariacutean a la mineriacutea filoniana (de vetas) y 13 t se dirigiriacutean a la mineriacutea aluvial

La reciente publicacioacuten ldquoMercurio en la pequentildea mineriacutea en Boliviardquo (2021)

establece la relacioacuten de oro obtenido y mercurio utilizado en las plantas de

concentracioacuten de acuerdo con la tipologiacutea del yacimiento y la granulometriacutea del oro

siendo la proporcioacuten promedio de 15 (mercurio total utilizado desde el inicio hasta el

final del proceso esponja total3 de oro obtenido) para el procesamiento de mineral de

veta mientras que la relacioacuten para mineral aluvial es de 104 (mercurio utilizado en la

parte final del proceso esponja parcial4 de oro obtenido) (Villegas et al 2021)

Asimismo a partir del antildeo 2019 se ha visto un incremento sustancial de las

operaciones mineras debido fundamentalmente al precio alto del oro aspecto que

permite realizar inversiones en maquinaria de mayor capacidad (especialmente en

equipos de conminucioacuten o molienda) este hecho (refirieacutendose a la mecanizacioacuten del

proceso) no siempre puede considerarse positivo auacuten maacutes si los procesos de beneficio

aplicados no son los adecuados y ademaacutes se prescinde de una etapa previa de

fortalecimiento y capacitacioacuten del recurso humano (Carrillo 2021)

143 Concentracioacuten de oro en la mineriacutea auriacutefera filoniana y aluvial

A continuacioacuten se haraacute una descripcioacuten breve de concentracioacuten de oro en la

mineriacutea auriacutefera filoniana y aluvial haciendo una breve diferenciacioacuten entre lo

teacutecnicamente adecuado y las praacutecticas actuales en las cooperativas mineras

1421 Proceso de concentracioacuten de oro procedente de yacimiento primario

Tomando como referencia la publicacioacuten de Hinojosa (2016) acerca de la

concentracioacuten gravimeacutetrica de menas auriacuteferas en el flujograma siguiente (Fig 16) se

muestra las operaciones baacutesicas del proceso oacuteptimo de concentracioacuten de oro

procedente de yacimiento primario

3 Esponja total de oro obtenido es el oro que se logra liberar del mercurio despueacutes del quemado de la amalgama

Este producto total considera la amalgamacioacuten de concentrados y tambieacuten el raspaje en molinos canaletas

amalgamadoras e incluso en bateas 4 Esponja parcial de oro obtenido es el oro que se logra liberar del mercurio despueacutes del quemado de la amalgama El oro obtenido con amalgama es solo una parte del total de oro producido y se refiere uacutenicamente al oro fino amalgamado

17

Fig 1 8 Proceso de concentracioacuten de oro proveniente de yacimiento primario (Fuente Hinojosa 2016)

El proceso de molienda de la mena debe procurar liberar las partiacuteculas de oro (a

traveacutes del molido fino de la mena) y facilitar su separacioacuten para lograr la mayor cantidad

de recuperacioacuten de oro Cada mena tiene sus propias caracteriacutesticas mineraloacutegicas

eacutestas determinan el tipo o grado de conminucioacuten (trituracioacuten yo molienda) adecuado para

la liberacioacuten del oro y su oacuteptima recuperacioacuten En este sentido es necesario realizar

pruebas y estudios previos de la mena para definir el circuito de conminucioacuten adecuado

y ofrecer una alimentacioacuten oacuteptima a las operaciones siguientes como la clasificacioacuten

concentracioacuten amalgamacioacuten hasta la obtencioacuten del oro fiacutesico Al respecto en la

generalidad de las cooperativas auriacuteferas (de yacimientos primarios) estos estudios

previos no son realizados ya que no cuentan con personal teacutecnico que asesore eacuteste y

las demaacutes operaciones del proceso de concentracioacuten de oro por lo que esta operacioacuten

se ajusta a la experiencia y disponibilidad de maquinaria y equipos presentes en la

operacioacuten minera

Es en la operacioacuten de conminucioacuten donde se antildeade el mercurio y donde suele

ocurrir su atomizacioacuten causando peacuterdidas considerables de mercurio en polvo que

tambieacuten es llamado ldquoharina de mercuriordquo

18

En el proceso de amalgamacioacuten el oro se alea con el mercurio (de manera

superficial) En esta fase todo el oro libre y limpio (pe libre de oacutexidos de hierro) se

amalgama pero es muy frecuente que el mineral bruto contenga otros minerales

acompantildeantes yo impurezas que causen problemas en el proceso de amalgamacioacuten

(Hinojosa 2016)

Al igual que en la etapa de conminucioacuten para la amalgamacioacuten deberiacutean

seguirse un paso previo de preparacioacuten en el que se realizan los caacutelculos sobre la

cantidad de mercurio y otros reactivos a utilizarse ademaacutes del tipo de reactor a

emplearse sin embargo en la praacutectica eacuteste paso es omitido y se realiza de manera

empiacuterica basaacutendose en una estimacioacuten volumeacutetrica visual y no por determinacioacuten de

peso no existe una metodologiacutea o protocolo definido que permita un control en la

dosificacioacuten de mercurio mucho menos de registro y seguimiento perioacutedico en el tiempo

(por diacuteamesantildeo o por turno) (Carrillo 2021)

En general la recuperacioacuten de oro en la mineriacutea filoniana (primarias o de vetas)

es baja fundamentalmente por la incipiente o nula planificacioacuten yo operacioacuten teacutecnica

procesos de concentracioacuten (gravimeacutetrica yo por amalgamacioacuten) a esto se suma la

peacuterdida de oro fino y laminar (laminado en la molienda) en los residuos yo colas

Asimismo la operacioacuten simultaacutenea de la molienda y la amalgamacioacuten provoca peacuterdidas

de diminutas partiacuteculas de oro contenidas en la harina de mercurio o en los floacuteculos de

amalgama cuyo menor peso especiacutefico y mayor superficie provoca su arrastre hacia las

colas o residuos (Wotruba 1998)

1422 Proceso de concentracioacuten de oro procedente de yacimiento secundario

La mineriacutea aluvial (placeres auriacuteferos) generalmente tienen un bajo contenido de

oro libre por lo que su explotacioacuten se extiende a mayor escala ademaacutes de la necesidad

de procesos adecuados con alta eficiencia de recuperacioacuten de oro (Hinojosa 2016)

19

Fig 1 9 Proceso de concentracioacuten de oro proveniente de yacimiento primario (Fuente Hinojosa 2016)

El tipo de yacimiento define el meacutetodo de explotacioacuten pudiendo ser eacutestos a cielo

abierto y mecanizado en plataformas y terrazas o subterraacuteneo y semi-mecanizado en

cauces antiguos estos meacutetodos se diferencian fundamentalmente por las capacidades

de tratamiento (mayor capacidad en plataformas y terrazas ocurre lo contrario en

cauces antiguos) sin embargo el sistema de recuperacioacuten de oro es el mismo y

consiste en dos etapas lavado y clasificacioacuten y concentracioacuten en canaleta en este

uacuteltimo paso se utiliza el mercurio para amalgamar el oro fino retenido y finalmente

proceder a la quema eliminando el mercurio (vapor) y dejar el oro libre (Fig 17)

15 POLIacuteTICA MINERA EN BOLIVIA

En Bolivia desde el antildeo 2006 se promovieron cambios estructurales en el sector

minero estos fueron incluidos en el Plan de Desarrollo Econoacutemico y posteriormente

fueron consignados en la Constitucioacuten Poliacutetica del Estado (CPE) aprobada el antildeo 2009

donde se marcan los lineamientos para el desarrollo y ejercicio de la actividad minera

20

Antes de eacutesta coyuntura la participacioacuten estatal en el sector productivo minero era

discreta debido fundamentalmente a la exportacioacuten de materia prima basada en

minerales tradicionales estantildeo plomo plata y zinc sin embargo la nueva CPE define

al Estado como actor productivo protagoacutenico administrador de los recursos

mineraloacutegicos y responsable del control y fiscalizacioacuten de la actividad minera

151 Constitucioacuten Poliacutetica del Estado

La CPE en su acaacutepite relativo a Recursos Naturales fundamentalmente

establece que estos son de propiedad y dominio directo indivisible e imprescriptible del

pueblo boliviano y corresponde al Estado su administracioacuten ademaacutes en el acaacutepite de

Mineriacutea y Metalurgia entre otros aspectos se establece la responsabilidad del Estado

sobre las riquezas mineraloacutegicas en territorio boliviano reconociendo como actores

productivos mineros al Estado a la empresas privadas y a las cooperativas debiendo

eacutestos uacuteltimos que ser fortalecidos por el Estado

152 Plan Nacional de Desarrollo Econoacutemico y Social ndash PDES

El Plan de Desarrollo Econoacutemico y Social ndash PDES de Bolivia (2016 ndash 2020) con

una perspectiva de transformacioacuten productiva establece como sectores estrateacutegicos

generadores de excedentes a los sectores hidrocarburos mineriacutea y metalurgia

electricidad y recursos ambientales Especiacuteficamente se identifica a los sectores de

hidrocarburos y mineriacutea como columnas esenciales en la economiacutea del paiacutes asimismo

en el marco de la gestioacuten de los sistemas de vida establece entre otros el Sistema

Plurinacional de Aacutereas Protegidas (Ministerio de Planificacioacuten del Desarrollo 2016)

153 Plan Sectorial de Desarrollo Integral Minero Metaluacutergico

El Plan Sectorial de Desarrollo Integral Minero Metaluacutergico 2016 ndash 2020 define

al estado como actor fundamental del desarrollo del sector a traveacutes del Ministerio de

Mineriacutea y Metalurgia Este plan consigna objetivos estrateacutegicos dentro los cuales se

pueden citar la ampliacioacuten de reservas mineras en territorio nacional generacioacuten de

nuevos proyectos mineros promocioacuten de inversiones mejora de la productividad y

eficiencia de la produccioacuten asiacute como de su industrializacioacuten y diversificacioacuten

formalizacioacuten de operadores y control de la comercializacioacuten entre otros Sin embargo

el abordaje de los impactos ambientales provocados por la mineriacutea su gestioacuten

prevencioacuten mitigacioacuten su impacto en aacutereas protegidas forestales en el recurso agua

entre otros estaacuten siendo considerados de manera poco profunda

El Plan Sectorial Minero Metaluacutergico 2009 - 2015 incluyo dentro de sus poliacuteticas

el fortalecimiento de la mineriacutea a pequentildea escala y cooperativas mineras por lo que se

implementoacute acciones de fomento e incentivo en el aacutembito impositivo regalitario de

financiamiento y asistencia teacutecnica principalmente al sector cooperativo minero que

impulsoacute su crecimiento principalmente en la actividad auriacutefera (WCS 2020) En eacuteste

sentido seguacuten un estudio del CEDIB en la gestioacuten 2008 se teniacutean 404 Cooperativas

21

con derechos mineros a nivel nacional actualmente seguacuten datos del Viceministerio de

Cooperativas Mineras al 2019 existiriacutean 2077 cooperativas mineras de las cuales

alrededor del 70 son cooperativas del sector auriacutefero

154 Convenio de Minamata

El Convenio de Minamata que surge a raiacutez de la contaminacioacuten ocurrida en

Minamata (Japoacuten) entra en vigor el 16 de agosto de 2017 Su primera segunda y

tercera Conferencia de las Partes fueron celebradas en el 2017 2018 y 2019

respectivamente en todas ellas Bolivia tuvo una participacioacuten activa

El Convenio de Minamata conjuntamente con los Convenios de Basilea

Estocolmo y Rotterdam establece lineamientos mundiales sobre la gestioacuten racional de

los productos quiacutemicos y los desechos peligrosos En Bolivia a traveacutes de la Ley Ndeg 759

del 17 de Noviembre de 2015 se ratifica el Convenio de Minamata sobre Mercurio de

conformidad con la Constitucioacuten Poliacutetica del Estado la Ley Ndeg 401 de Celebracioacuten de

Tratados y del Decreto Supremo Ndeg 2476 El Punto Focal del Convenio de Minamata

en Bolivia es el Viceministro de Medio Ambiente Biodiversidad Cambios Climaacuteticos y

de Gestioacuten y Desarrollo Forestal con su instancia de coordinacioacuten operativa del

Convenio el Programa Nacional de Contaminantes Orgaacutenicos Persistentes

(PRONACOPs) ambos dependientes del Ministerio de Medio Ambiente y Agua

El Convenio en su artiacuteculo 2 establece de ldquouso permitidordquo el mercurio o

compuestos del mercurio en la mineriacutea auriacutefera artesanal y en pequentildea escala en este

mismo marco el artiacuteculo 7 establece que cualquier Estado en cuyo territorio exista

mineriacutea y procesamiento auriacutefero artesanal y en pequentildea escala (sin importar su

magnitud) asume la obligacioacuten de establecer y poner en marcha medidas para reducir y

si es posible eliminar la utilizacioacuten de mercurio y compuestos del mercurio asiacute como las

emisiones y liberaciones de este elemento metaacutelico al medio ambiente

16 PROBLEMAacuteTICA AMBIENTAL ASOCIADA A LA MINERIacuteA AURIacuteFERA

Aunque actualmente las actividades mineras de la pequentildea mineriacutea auriacutefera

presentan efectos ambientales colaterales la problemaacutetica ambiental del sector auriacutefero

viene desde la eacutepoca de la colonizacioacuten Al respecto Nriagu (1994) sentildeala que en

promedio la peacuterdida anual de mercurio durante la colonia espantildeola fue de 612 t antildeo-1

(rango de 292 a 1085 t antildeo-1

) entre 1580 y 1900 El acumulado de peacuterdidas de mercurio

al medio ambiente debido a la produccioacuten de metales preciosos en ldquolas Ameacutericasrdquo fue

de 257400 t con 196000 t dispersas en Ameacuterica del Sur y Central y 61380 t en los

Estados Unidos Se estima que aproximadamente el 60 - 65 del mercurio perdido fue

liberado a la atmoacutesfera lo que sugiere que las minas de oro y la plata eran una fuente

de contaminacioacuten atmosfeacuterica de mercurio (Nriagu 1994) El reciclaje permanente de

esta gran masa de mercurio puede ser en parte responsable de los flujos elevados de

22

mercurio en muchas partes del Norte y Sur Ameacuterica y los niveles de referencia5 altos de

mercurio a nivel mundial

Aunque actualmente el uso del mercurio es incipiente respecto a la eacutepoca de la

colonizacioacuten los efectos ambientales negativos de la pequentildea mineriacutea en general tiene

muchas causas relacionadas entre siacute entre las principales estaacuten el casi nulo

asesoramiento teacutecnico en las diferentes operaciones de extraccioacuten del oro (desde la

explotacioacuten de los yacimientos hasta la concentracioacuten del metal) las deficientes

condiciones teacutecnicas (tecnologiacutea y equipamiento) de la pequentildea mineriacutea el incipiente

control ambiental de las entidades reguladoras y el desconocimiento de los criterios

ambientales por parte de los mineros

En general en los sistemas de flujo abierto de molienda - amalgamacioacuten existe

una perdida entre 5 y 10 kg de mercurio por kg de oro (Wotruba 1998) estas peacuterdidas

son mayores a las causadas por la quema de amalgama a la intemperie seguacuten Wotruba

(1998) se vaporan de 05 a 1 kg de mercurio por kg de oro la mayor proporcioacuten de este

vapor de mercurio re-condensa y se precipita en los alrededores de los sitios de quema

Al respecto Maurice-Bourgoin (2000) sentildeala que la contaminacioacuten de mercurio podriacutea

extenderse hasta alrededor de 50 km de la zona de emisioacuten

Las emisiones de mercurio vapor (por la quema de la amalgama) ademaacutes de

generar impactos al medio ambiente tambieacuten pueden provocar problemas de salud

ocupacional debido a que los mineros que no tienen la proteccioacuten respiratoria

adecuada inhalan directamente el vapor de mercurio pudiendo llegar a intoxicaciones

aguas y croacutenicas Algunas investigaciones en el aacuterea de salud han reportado altos

contenidos de mercurio en la orina de los mineros y sus familias (Betancourt 1994) sus

difiacuteciles condiciones de vida dificultan la relacioacuten especiacutefica del uso de mercurio y sus

efectos en la salud

Asiacute mismo cada tipo de explotacioacuten auriacutefera conlleva impactos ambientales

propios en el caso de la mineriacutea aluvial ademaacutes de la contaminacioacuten por el mercurio

existen otros impactos ambientales que son de consideracioacuten como colmatacioacuten de

fuentes superficiales de agua por la deficiente gestioacuten del material y residuos

desechados alteracioacuten de la dinaacutemica de los riacuteos por la ocupacioacuten y desviacioacuten de

cauces afectacioacuten a los lechos de los riacuteos modificacioacuten de la calidad del agua por el

aporte de sedimentos desechos orgaacutenicos y quiacutemicos (tal es el caso del Riacuteo Suacutechez

que sirve de frontera entre Peruacute y Bolivia en su nacimiento y discurre por el ANIMN-

Apolobamba) asiacute mismo se destruye o dificulta la interaccioacuten entre aguas superficiales

y subterraacuteneas (Campanini Campos Jimeacutenez 2019)

5 El nivel de referencia o nivel geneacuterico de referencia se define como la concentracioacuten de una sustancia

contaminante en el suelo que no conlleva un riesgo superior al maacuteximo aceptable para la salud humana o los ecosistemas

23

En el caso de la mineriacutea filoniana las colas o residuos generalmente son

vertidos en aacutereas circundantes a la planta de procesamiento en muchos casos sin

ninguacuten tipo de contencioacuten oacute sistemas de almacenamiento (balsas diques sacos u

otros) oacute son vertidas directamente a riacuteos proacuteximos asimismo estas colas oacute residuos

ricos en sulfuros son dispersados a los alrededores a traveacutes del viento y del traacutensito

humano depositaacutendose en los suelos la vegetacioacuten y cuerpos de agua La lodificacioacuten

de los riacuteos causa una afectacioacuten directa a la fauna acuaacutetica y su consiguiente

disminucioacuten llegando incluso a causar confrontaciones sociales con poblaciones que

viven aguas abajo que comercializan y consumen peces del riacuteo (Wotruba 1998

MEDMIN 2009) Asimismo la emisioacuten de sulfuros hacia cuerpos de agua circundantes

(riachuelos arroyos otros) yo su almacenamiento inadecuado por oxidacioacuten genera

aacutecido sulfuacuterico y hierro en solucioacuten disminuyendo el pH por lo que se genera

condiciones para la lixiviacioacuten de otros metales pesados y metaloides (Fe As Sb Zn

Cd etc) (Wotruba 1998 Miller y Villarroel 2011) El tipo magnitud y el alcance de la

contaminacioacuten por metales asiacute como los efectos potenciales sobre la salud humana

variacutean de riacuteo a riacuteo pero difieren significativamente entre los riacuteos de diferentes pisos

ecoloacutegicos (Miller y Villarroel 2011)

17 JUSTIFICACIOacuteN Y OBJETIVO

171 Justificacioacuten

Habiendo descrito la repercusioacuten econoacutemica social y ambiental de la mineriacutea

auriacutefera se considera imprescindible conocer con mayor profundidad el grado de

contaminacioacuten del capital natural originado por las actividades mineras auriacuteferas

filonianas (de yacimientos primarios) que como se ha podido advertir a lo largo de eacuteste

capiacutetulo es una de las maacutes contaminantes en teacuterminos de aporte de metales pesados

(como el mercurio) al ambiente maacutes auacuten en un espacio protegido especialmente

significativo en Bolivia por su diversidad de ecosistemas (glacial altoandino punentildeo y

bofedal) que ademaacutes por su diversidad bioloacutegica y eco-sisteacutemica de Bolivia es

catalogada como una de las aacutereas naturales maacutes importantes Los resultados del

presente estudio permitiraacuten identificar los posibles impactos y los riesgos potenciales

tanto para la biota como para el recurso suelo De esta manera se dispondraacute de la

informacioacuten necesaria para establecer lineamientos para la reduccioacuten de los mismos y

que mejoren las condiciones de vida de los habitantes de ANMIN-Apolobamba y las de

aquellas poblaciones que aunque no se localizan en el interior del Aacuterea Protegida pero

que dependen del agua procedente de los riacuteos que nacen y atraviesan eacutesta aacuterea asiacute

como de la biodiversidad de este enclave singular esencial para la supervivencia de

estas comunidades

24

Los resultados obtenidos seraacuten transferidos a los organismos gubernamentales

competentes en materia medioambiental y de mineriacutea asiacute como al Servicio Nacional de

Aacutereas Protegidas (SERNAP)

172 Objetivos

El objetivo principal del trabajo es determinar los impactos ambientales de la

mineriacutea auriacutefera filoniana a pequentildea escala sobre medios bioacuteticos y abioacuteticos en

ANMIN-Apolobamba (Bolivia) y sus posibles consecuencias para la poblacioacuten

Este objetivo principal se divide en los siguientes objetivos especiacuteficos

- Analizar el grado de contaminacioacuten de los medios bioacuteticos y abioacuteticos (suelo

agua vegetacioacuten y otros relacionados) por los principales metales pesados

asociados a la actividad minera tales como cobre (Cu) cadmio (Cd) zinc (Zn)

plomo (Pb) tanto en sus formas totales solubles y biodisponibles en

cooperativas mineras representativas de la mineriacutea auriacutefera filoniana

- Estudiar la variacioacuten de los contenidos de mercurio (Hg) en suelos vegetacioacuten

residuos y sedimentos derivados de la actividad minera auriacutefera filoniana

- Determinar los contenidos de arseacutenico (As) y su especiacioacuten en el suelo y en la

rizoacutesfera

- Caracterizar la vegetacioacuten predominante en las zonas de estudio

- Estudiar la interrelacioacuten entre el sistema suelo-vegetacioacuten en cuanto a la

distribucioacuten y transmisioacuten de los contenidos de Hg y su posible incorporacioacuten a la

cadena troacutefica

- Evaluar los riesgos asociados y sugerir algunas acciones para minimizarlos

25

II DESCRIPCIOacuteN DE LA ZONA DE ESTUDIO

21 SITUACIOacuteN GEOGRAacuteFICA POBLACIOacuteN Y CLIMA

Las zonas de estudio se encuentran en el interior d

el Aacuterea Natural de Manejo Integrado Nacional Apolobamba (ANMIN-

Apolobamba) que se halla ubicada al oeste del Departamento de La Paz abarcando las

provincias Bautista Saavedra y Franz Tamayo El ANMIN ndash Apolobamba se creoacute en 1972

(como Reserva Nacional de Fauna Ulla Ulla con una superficie original de 240000 ha)

con el fin de brindar proteccioacuten a la vicuntildea (Vicugna vicugna) y los ecosistemas

altoandinos que existen en la zona en el antildeo 2000 se ampliacutea su superficie a 4837438

ha (abarcando la vertiente oriental de la Cordillera creando condiciones territoriales

suficientes para establecer una zona de proteccioacuten estricta) re - categorizaacutendola como

Aacuterea Natural de Manejo Integrado Nacional

Los municipios involucrados en el ANMIN-Apolobamba son Pelechuco Curva

Charazani y Mapiri que se extiende desde la regioacuten cordillerana de Apolobamba hasta

la regioacuten montantildeosa huacutemeda de la ceja de monte y al oeste hace frontera con Peruacute

(SERNAP 2016) El rango altitudinal oscila entre 800 - 6200 msnm involucrando una

zona alta o altiplaacutenica una zona intermedia de valles interandinos y una zona baja o de

yungas huacutemedos (SERNAP 2016) Sus liacutemites son 68ordm 30 - 69ordm 20 longitud oeste y

14ordm 40 - 15ordm 10 latitud sur

El ANMIN- Apolobamba es una de las aacutereas protegidas nacionales con mayor

nuacutemero de comunidades de poblacioacuten originaria que habita en su espacio en los

cuatro municipios hay unas 111 comunidades y una poblacioacuten total aproximada de

26437 habitantes de acuerdo a los datos registrados por el Censo 2012 (SERNAP

2016)

26

Fig 2 1 Localizacioacuten geograacutefica de ANMIN-Apolobamba (Fuente Elaboracioacuten con base a datos de SERNAP 2006)

22 CLIMATOLOGIacuteA

La regioacuten alto andina del ANMIN-Apolobamba pertenece a una zona de

transicioacuten entre el clima huacutemedo tropical y el seco de alta montantildea Las variaciones

climatoloacutegicas en las diferentes regiones del aacuterea protegida estaacuten determinadas

principalmente por las caracteriacutesticas morfoloacutegicas de la estructura fiacutesica de la Cordillera

Oriental (SERNAP 2006)

Las temperaturas miacutenimas en la zona alta (pej Ulla Ulla) en los meses de abril

a noviembre generalmente estaacuten por debajo de 0 degC mientras que las temperaturas

maacuteximas se registran en el periacuteodo de verano con valores superiacuteores a los 11 degC

(SERNAP 2016) En los valles interandinos (pej Pelechuco) las temperaturas

maacuteximas se encuentran entre los 12 - 14 degC mientras que las temperaturas miacutenimas

llegan se encuentran entre 0 - 5 degC En la regioacuten de los Yungas bajos (informacioacuten

tomada de la estacioacuten de Tipuani ubicada en las proximidades del ANMIN ndash

Apolobamba) las temperaturas maacuteximas bordean los 30 degC mientras que las

temperaturas miacutenimas estaacuten entre los 24 ndash 25 Cdeg (SERNAP 2016)

Las precipitaciones en la regioacuten de Ulla Ulla inician en los meses de septiembre

a noviembre no superan los 40 mm por mes incrementaacutendose en el mes de diciembre

hasta los 80 mm En los valles huacutemedos las precipitaciones inician en el mes de

agosto incrementaacutendose hasta alcanzar los 130 mm en el mes de enero En las

regiones bajas las precipitaciones se inician en abril con cerca de 50 mm por mes

incrementaacutendose hasta llegar a su maacuteximo valor que bordea los 80 mm entre los meses

de diciembre y enero La temporalidad de las precipitaciones en el ANMIN ndash

Apolobamba coincide con las del paiacutes mismos que estaacuten supeditados al

comportamiento estacional de la zona de convergencia Inter tropical

27

El comportamiento de los vientos estaacuten directamente relacionados de las

caracteriacutesticas orograacuteficas en general los vientos maacutes fuertes se producen

generalmente entre los meses de julio y noviembre

23 FISIOGRAFIacuteA GEOLOGIacuteA GEOMORFOLOGIacuteA E HIDROGRAFIacuteA

231 Fisiografiacutea

El ANMIN ndash Apolobamba tiene diversas aacutereas fisiograacuteficas asciende desde los

1000 m de altitud por la comunidad Pauje Yuyo sub troacutepico Puli hasta sobrepasar la

altitud de 5400 m en la Cordillera de Akamani cerca de la comunidad Cantildeizaya y

Callinsani Debido a efectos de glaciaciones se producen en el aacuterea procesos de

degradacioacuten y meteorizacioacuten de rocas y la erosioacuten y arrastre de material a las partes

bajas (SERNAP 2016)

En el Plan de Manejo del ANMIN ndash Apolobamba (2016 ndash 2025) se sentildeala que

existe la predominancia de dos extremidades montantildeosas de la red de cordilleras de

Apolobamba (Cordilleras de Callinsani y Akamani) que se unen en el sector del abra de

Pumasani a partir de ella se extiende la planicie de Ulla Ulla hasta el liacutemite con Peruacute

atraviesa esta planicie el riacuteo Suches (que nace en el lago Suches) y se consitituye en

liacutemite natural entre Bolivia y Peruacute desembocando en el Lago Titicaca Asimismo de los

deshielos de la Cordillera de Apolobamba terminan formando parte de los riacuteos de

Curva Caalaya Charazani y Chullina desembocando en el riacuteo Mapiri (cuenca

Amazoacutenica)

En la regioacuten y en el aacuterea del ANMIN Apolobamba se identifican cuatro grandes

regiones fisiograacuteficas Llanura Aluvial Lacustre Pie de Monte Andino Zona Andina y la

Zona Sub Andina (Fig 22)

Fig 2 2 Fisiografiacutea del ANMIN-Apolobamba (Fuente SERNAP 2016)

28

232 Geologiacutea

El Plan de Manejo del ANMIN ndash Apolobamba (2016 ndash 2025) cita el estudio

realizado por Ramiacuterez y Teraacuten (2002) acerca de las caracteriacutesticas geoloacutegicas y mineras

de la ordillera de Apolobamba sentildealando que eacutesta cordillera presenta rocas

paleozoicas no diferenciadas mientras que en el flanco occidental de la cordillera y en

el sector de Charazani afloran rocas devoacutenicas no diferenciadas en unidades ademaacutes

en el altiplano norte presenta depoacutesitos glaciales y fluvioglaciales cenozoicos en el

piedemonte andino Asimismo sentildeala que en la cordillera de Apolobamba la secuencia

sedimentaria se inicia con pelitas gris oscuras metamorfizadas depositadas en

plataforma profunda de la formacioacuten Capinota la sedimentacioacuten continuacutea con una

alternancia de pizarras metalimolitas gris oscuras y bancos de areniscas grises de

plataforma somera de la formacioacuten Coroico En transicioacuten la secuencia de areniscas gris

claras de plataforma proximal posteriormente se registra un episodio de subsidencia

evidenciado por limolitas grises esquistosas alternado con bancos de arenisca de la

formacioacuten Amutara En el aacuterea de Charazani y en el piedemonte altiplaacutenico floran rocas

del ciclo cordillerano caracterizado por pizarras limolitas y areniscas probablemente de

edad devoacutenica (Fig 23) Seguacuten cita Muntildeoacutez (2009) estas formaciones se caracterizan

por presentar un relieve muy alto tipo cordillerano de aspecto muy irregular con cimas

agudas como efecto de la accioacuten de los procesos glaciales

Catari y Fernaacutendez (2003) mencionan la presencia de depoacutesitos aluviales al

oeste del aacuterea depoacutesitos de abanico aluvial en la parte central junto con depoacutesitos

glaciaacutericos y rocas con cubierta cuaternaria al noreste aparecen areniscas lutiacuteticas del

Paleozoico y al sureste rocas iacutegneas

Fig 2 3 Mapa Geoloacutegico del ANMIN-Apolobamba (Fuente Campo 2003)

29

233 Geomorfologiacutea

Son los relieves cordilleranos los que destacan en la geomorfologiacutea de esta

aacuterea con pronunciadas diferencias de nivel y fuertes pendientes Como se muestra en

la Fig 24 las mayores altitudes del aacuterea se localizan en la parte noroeste llegando

hasta la zona central de ANMIN - Apolobamba alcanzando altitudes que superan los

5000 msnm Hacia el este las pendientes se suavizan hasta alcanzar niveles por

debajo de 1000 m de altitud no obstante la mayor parte del territorio se encuentra por

encima de una cota de 2500 m (Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

Fig 2 4 Mapa fiacutesico de ANMIN-Apolobamba (msnm) (Fuente SERNAP 2006)

El ANMIN-Apolobamba estaacute comprendido en el extremo noroeste de la Cordillera

Oriental y el Altiplano Norte Los afloramientos estaacuten constituidos por sedimentitas

paleozoicas en la cordillera y depoacutesitos glaciales y fluvioglaciales cenozoicos en el

piedemonte altiplaacutenico y terrazas aluviales que afloran en los flancos altos del valle del

Riacuteo Camata (Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

234 Hidrografiacutea

En el ANMIN - Apolobamba se distinguen claramente tres cuencas la del Riacuteo

Suches Mapiri y Tuichi en las que se producen una fuerte influencia orograacutefica que

como se conoce en toda la regioacuten andina el relieve muy complejo desde la cumbres

nevadas hasta los valles huacutemedos y secos ejerce decisivamente sobre los patrones de

circulacioacuten del viento la radiacioacuten solar y en particular en la precipitacioacuten que espacios

reducidos (SERNAP 2006)

La cuenca del riacuteo Suches estaacute ubicada en la parte occidental del ANMIN-

Apolobamba (en la frontera con la Repuacuteblica de Peruacute) tiene sus nacientes del deshielo

de los nevados altoandinos en la Cordillera Oriental que posteriormente originan

30

lagunas importantes como Suches Cololo Nube y Kellu cuyo desaguumle originan

bofedales extensos en las planicies de Ulla Ulla (aprovechados para el pastoreo de

ganado cameacutelido) y su confluencia forma el riacuteo Suches (nace en la laguna Suches

desembocando en el Lago Titicaca) Esta cuenca estaacute conformada por varias micro-

cuencas (SERNAP 2016)

La cuenca del riacuteo Mapiri se encuentra en la parte andina de la cuenca del Riacuteo

Beni y sus afluentes o tributariacuteos que se originan en la Cordillera de Apolobamba los

principales riacuteos en esta cuenca son el riacuteo Charazani que al unirse con el riacuteo Sayhuani

conforman el riacuteo Camata que es el liacutemite inferior o sur del ANMIN-Apolobamba La

cuenca del riacuteo Mapiri estaacute conformada por dos sub-cuencas la del riacuteo Camata (que en

su curso inicial se denomina Sayhuani hasta su unioacuten con el riacuteo Charazani) y la sub-

cuenca del riacuteo Yuyo que constituye el liacutemite oriental del ANMIN-Apolobamba hasta su

concurrencia con el riacuteo Ateacuten (SERNAP 2016)

El riacuteo Tuichi pertenece a la cuenca alta del riacuteo Beni y estaacute conformada por tres

tributarios importantes el riacuteo Pelechuco el Hilo Hilo y el riacuteo Sunchulli que confluyen

fuera de los liacutemites del ANMIN para conformar el riacuteo Amantala (SERNAP 2016)

La Fig 25 muestra los riacuteos maacutes importantes las cuencas del ANMIN -

Apolobamba

Fig 2 5 Mapa hidroloacutegico de ANMIN-Apolobamba (Fuente SERNAP 2006)

Seguacuten SERNAP (2016) el balance hiacutedrico del ANMIN Apolobamba muestra

un estado deficitario en varios meses del antildeo si solo se consideran los aportes

31

pluviales de agua siendo mayor el deacuteficit en los valles y yungas de la sub-cuenca

del riacuteo Caama respecto a las zonas altas y al valle de Pelechuco que presentan

mayor humedad debido especialmente a la influencia de los glaciales de

Apolobamba

24 EDAFOLOGIacuteA

Para la descripcioacuten de suelos los Planes de Manejo del ANMIN ndash Apolobamba

del antildeo 2006 y del periacuteodo 2016 ndash 2025 hacen referencia al Plan de Manejo de la

Reserva Nacional de Fauna Ulla Ulla realizado por Amurriacuteo y Salcedo en 1997 el cual

se constituye en el principal estudio acerca de los suelos de la zona Este estudio

sentildeala que el desarrollo de los suelos de la vertiente occidental es el resultado de los

procesos de deposicioacuten fluvioglaciar que han determinado geoformas caracteriacutesticas

como las llanuras fluvioglaciares abanicos y conos de transicioacuten asiacute como depoacutesitos de

transicioacuten encauzados de valle Por otro lado la vertiente oriental los procesos de

coluviacioacuten cumplen un rol importante en los tipos de suelos establecieacutendose

asociaciones de suelos delgados en las cimas de las colinas de mediana profundidad a

lo largo de las laderas y profundos en la depresioacuten de los valles en eacutestas uacuteltimas es

frecuente encontrar terrazas de origen aluvial donde el material constitutivo se mezcla

con el material de deposicioacuten coluvial

En ambas vertientes y donde las condiciones lo permiten se tienen suelos

orgaacutenicos (bofedales) que se encuentran en mayor proporcioacuten en la vertiente

occidental Amurriacuteo y Salcedo (1997) clasifican y describen los suelos de acuerdo a su

vertiente Occidental y Oriental

241 Suelos de la Vertiente Occidental

a) Orgaacutenicos (bofedales)

Son suelos que se han desarrollado sobre sedimentos fluvio-lacustres se

encuentran en las regiones maacutes planas y deprimidas situacioacuten que ha favorecido el

proceso de sedimentacioacuten y la inmovilizacioacuten o circulacioacuten lenta del agua que antildeadidas

a las bajas temperaturas hacen que el proceso de descomposicioacuten de materia orgaacutenica

sea muy lento resultando en una acumulacioacuten de suelos orgaacutenicos profundos

b) De origen Fluvio - glacial

Estos suelos se han desarrollado a partir de deposiciones de materiales

arrastrados por riacuteos provenientes del deshielo de los glaciares Los suelos incluidos en

esta unidad se encuentran sobre las llanuras fluvioglaciares (suelos superficiales y

medios suelos huacutemedos que los correspondientes a las pampas) los abanicos (suelos

pedregosos que corresponden a las pampas secas) y conos de transicioacuten

32

c) Sobre Morrenas

Son suelos pedregosos profundos y de textura franco-limosa La presencia de

grava a lo largo de todo el solum permite un adecuado drenaje Debido a la actividad

glacial maacutes reciente en esta unidad se presentan pendientes abruptas y ondulaciones

en superficie y se incluyen los lagos altoandinos cuya formacioacuten se debe tambieacuten a

procesos glaciales En las planicies en torno a los lagos se han desarrollado suelos

medianos a profundos la mayoriacutea presenta piedras y pedregones en superficie En las

laderas se encuentran suelos esqueleacuteticos que se asocian a afloramientos rocosos

debido a la gravedad el material maacutes fino se deposita en las zonas maacutes bajas En estos

suelos donde la erosioacuten es moderada y laminar se desarrollan pastizales bajos que son

utilizados para el pastoreo de cameacutelidos

d) Sobre Material Calcaacutereo

Estos suelos fueron ubicados en la ladera del cerro Hichocollo sin embargo

seguacuten los Planes de Manejo los mismos autores (Amurriacuteo y Salcedo 1997)

recomiendan realizar un muestreo maacutes intensivo para su cuantificacioacuten

e) Del Altoandino

Por las condiciones climaacuteticas extremas la formacioacuten es imposibilitada en esta

regioacuten se limita a una disgregacioacuten fiacutesica y acumulacioacuten de material fino en lugares

protegidos donde se desarrolla vegetacioacuten adaptada a estas condiciones

242 Suelos de la Vertiente Oriental

a) Del Altoandino

Estos suelos tienen las mismas caracteriacutesticas que los de la vertiente occidental

en esta zona existe predominio de roca desnuda y se evidencia la presencia de

bofedales en zonas deprimidas

b) De los Pastizales Paraacutemicos Huacutemedos

El relieve de esta zona es accidentado y presenta valles cerrados y muy

disectados por la influencia de la actividad glacial Debido a la topografiacutea montantildeosa en

las laderas y en sitios protegidos se han formado suelos de profundidad media sobre un

material parental pizarroso estaacuten presentes los afloramientos rocosos En cuanto a su

reacutegimen de humedad estos suelos pertenecen al orden de los Entisoles

c) Del Bosque de Ceja de Montantildea

Los suelos que se encuentran bajo la faja boscosa ubicada a mayor altitud

denominada Ceja de Montantildea prrsentan dos horizontes orgaacutenicos en superficie cuyos

contenidos en materia orgaacutenica y nitroacutegeno son altos

33

d) De los Matorrales Xerofiacuteticos ndash Valles Secos

Estos suelos se encuentran en el extremo sud-oeste del ANMIN Apolobamba en

la zona correspondiente al pueblo de Charazani sobre material del carboniacutefero

constituido por areniscas amarillo claras cuarcitas y lutitas bajo un paisaje montantildeoso

modelado tambieacuten por procesos criacuteogeacutenicos y con una vegetacioacuten xerofiacutetica se han

desarrollado suelos moderadamente profundos Presentan texturas arenosas que

sumada a la alta pendiente dan lugar a suelos secos debido a su elevado drenaje tanto

interno como externo aspecto evidentemente asociado al tipo de vegetacioacuten Los

contenidos de materia orgaacutenica y nitroacutegeno son moderados

e) Sobre Material Volcaacutenico Aacutecido

Estos suelos tienen la afluencia de rocas volcaacutenicas aacutecidas ubicados en los

alrededores del pueblo de Calaya en una zona escarpada de uso agriacutecola De

profundidad moderada presenta reaccioacuten fuertemente aacutecida en superficie y media en

profundidad La reaccioacuten aacutecida es atribuible a dos factores principales los altos

contenidos de materia orgaacutenica y a la acidez del material parental

f) De Terrazas Aacutecidas

Estos suelos se encuentran en pequentildeas zonas que se ubican en las maacutergenes

de los riacuteos Pelechuco (con moderada profundidad estructura granular y textura franca

con buena fertilidad fiacutesica) Queara (profundidad moderada estructura migajosa

mediana en superficie y suelta en profundidad de textura limo arenoso en superficie

arenoso en profundidad son utilizadas intensivamente con fines agriacutecolas debido a la

fertilidad inherente a su origen) y Charazani

g) Del Bosque Yunguentildeo

Estos suelos se han desarrollado sobre material de pizarras casi en su totalidad

existiendo en partes rocas graniacuteticas y cuarcitas de color gris a marroacuten Los suelos son

francos con abundantes materia orgaacutenica de color cafeacute muy oscuro en huacutemedo

moderadamente profundos

Seguacuten el estudio de Amurrio y Salcedo (1997) y Plan de Manejo de aacuterea los

suelos de ANMIN - Apolobamba (Fig 26) principalmente pertenecen a los Oacuterdenes

Entisoles Inceptisoles Mollisoles Histosoles y Ultisoles (USDA 2014)

Los entisoles son suelos que muestran poca evidencia de desarrollo de

horizontes pedogeacutenicos estaacuten en aacutereas de materiales parentales depositados

recientemente o en aacutereas donde la de erosioacuten o deposicioacuten son maacutes raacutepidas que la tasa

de desarrollo del suelo como dunas pendientes pronunciadas y llanuras aluviales

(USDA 2021) Los entisoles generalmente presentan un solo horizonte diagnoacutestico de

superficie directamente sobre la roca consolidada o no consolidada (Udorthents liacuteticos o

tiacutepicos respectivamente) Cuando el material de origen de estos suelos es de origen

34

aluvial y es transportado por cauces de agua se trata de Udifluvents mientras que los

Aquents aparecen cuando existen condiciones aacutequicas o reacutegimen de humedad aacutequico

que origina moteaduras y otros rasgos de oacutexido-reduccioacuten en el suelo Suele

presentarse material original areno francoso o maacutes grueso perteneciendo en ese caso

los suelos al gran grupo Udipsamments (USDA 2014)

Fig 2 6 Mapa de suelos de ANMIN - Apolobamba (Fuente SERNAP 2006)

Por otro lado los Inceptisoles son suelos de ambientes semiaacuteridos a huacutemedos

que generalmente exhiben soacutelo rangos moderados de desarrollo y formacioacuten de

humedad del suelo estos suelos se encuentran en posiciones geomorfoloacutegicas maacutes o

menos estables que han permitido un mayor grado de evolucioacuten edaacutefica (USDA 2021)

Se trata fundamentalmente de suelos del Suborden Udepts y mayormente del Gran

grupo Eutrudepts siendo Aquepts cuando existen condiciones aacutequicas (USDA 2014)

Los Ultisoles son suelos que se encuentran en aacutereas huacutemedas se formaron a

partir de procesos de erosioacuten y lixiviacioacuten bastante intensos que dan como resultado un

subsuelo enriquecido con arcilla y dominado por minerales como cuarzo caolinita y

oacutexidos de hierro Son suelos tiacutepicamente aacutecidos en los que la mayoriacutea de los nutrientes se

concentran en los centiacutemetros superficiales tienen una capacidad moderadamente baja

para retener adiciones de cal y fertilizantes (USDA 2021) Se encuentran principalmente

los Udults que se suelen incluir en el Gran Grupo Hapludults (USDA 2014)

Los Mollisoles son suelos que tienen un horizonte superficial de color oscuro

relativamente alto en contenido de materia orgaacutenica estos suelos son ricos en bases y

por lo tanto son bastante feacutertiles Se forman debajo de la vegetacioacuten en climas con deacuteficit

de humedad estacional de moderado a pronunciado (USDA 2021) Mayormente dentro

de este orden aparecen el Suborden Udolls y el Gran grupo Hapludolls (USDA 2014)

35

Los Alfisoles se encuentran en aacutereas semiaacuteridas a huacutemedas estos suelos son el

resultado de procesos de meteorizacioacuten que lixivian minerales arcillosos y otros

componentes de la capa superficial al subsuelo donde pueden retener y suministrar

humedad y nutrientes a las plantas Se formaron principalmente bajo cubierta vegetal o

forestal mixta y son productivos para la mayoriacutea de los cultivos (USDA 2021)

25 BIODIVERSIDAD

251 Flora y Vegetacioacuten

Las especies vegetales registradas en el ANMIN- Apolobamba son 2932

distribuidas en diferentes familias (SERNAP 2016) A continuacioacuten en base a

informacioacuten del Plan de Manejo del ANMIN- Apolobamba (2016-2025) se describen las

principales unidades de vegetacioacuten a) Vegetacioacuten subnival y alto andina b) Bofedal c)

Puna huacutemeda d) Pastizal huacutemedo e) Pastizal bajo pastoreo f) Bosque nublado de ceja

de montantildea g) Paramo Yunguentildeo h) Valle seco i) Bosque huacutemedo montano superior

j) Bosque huacutemedo montano medio k) Bosque huacutemedo montano inferior l)Sabana de

montantildea Las unidades de vegetacioacuten que se encuentran en zonas altas (entre 3500 y

5200 msnm) se caracteriza por una pradera de bajo porte predominando gramiacuteneas

duras y silificadas como Festuca dolichophylla Stipa ichu Calamagrostis spp y plantas

arrosetadas rastreras y en cojines compactos (Biobol 2017)

Fig 2 7 Mapa de distribucioacuten de vegetacioacuten de ANMIN-Apolobamba (Fuente SERNAP 2006)

El Plan de Accioacuten Ambiental del ANMIN ndash Apolobamba (2020) sentildeala que

Socondori y Puntan son las cimas con mayor riqueza de plantas vasculares

presentando 46 y 33 especies respectivamente Asimismo se sentildeala que el ANMIN ndash

36

Apolobamba posee la mayor riqueza de liacutequenes (donde la altura no disminuye la

riqueza) respecto a otros sitios GLORIA en Bolivia6 Puntani se constituye en la cima

con mayor morfoespecies de liacutequenes (87) El Poa glaberrima Senecio

apolobambensis Stipa hans-meyeri Deyeuxia filifolia var festucoides y Pycnophyllum

tetrastichum son las especies con predominancia de cobertura

En el marco de las funciones ambientales el ANMIN - Apolobamba alberga

formaciones vegetales de relevante importancia como los bofedales de altura y los

bosques de quentildeua para la eco-regioacuten de la Puna Mesofiacutetica (SERNAP 2020)

252 Fauna

Seguacuten cita el Plan de Accioacuten Ambiental del ANMIN ndash Apolobamba (2020) se

tiene un registro de 31201 individuos de los cuales 19174 son individuos de especies

priorizadas y 12027 individuos de otras especies los registros corresponden a

monitoreos de los antildeos 2010 y 2020 de los cuales el 53 son registros de Vicugna

vicugna el 38 corresponden registros de especies mayormente domeacutestica ambos

para los antildeos 2018 y 2019 el restante 9 corresponde a las otras especies silvestres

En el ANMIN ndash Apolobamba se encuentran registradas especies de fauna en

diversas categoriacuteas de amenaza tal es el caso de la vicuntildea (Vicugna vicugna) el venado

petiso (Mazama bricenii chunyi) el gato andino o titi (Felis jacobita) el jucumari u oso

andino (Tremarctos ornatus) la taruca o venado andino (Hippocamelus antisensis) el

puma (Felis concolor) el ciervo (Odocoileus virginianus) la choca grande (Fulica

gigantea) el pato de torrentes (Merganetta armata) la huallata (Chloephaga

melanoptera) aves como Leptasthenura andicola Asthenes humilis Agriacuteornis andicola

Grallaria erythrotis (endeacutemica de la regioacuten) y posiblemente el furnaacuterido Cinclodes

aricomae

Fig 2 8 a) Ganado de Alpacas b) Vicuntildeas ambos en el Municipio de Pelechuco en ANMIN-Apolobamba

6 Son sitios de monitoreo de flora alpina en el marco de la Red de Monitoreo GLORIA y la ldquoIniciativa para la

Investigacioacuten y el Seguimiento Global de los Ambientes Alpinosrdquo GLORIA se constituye en la maacutes importante red de monitoreo a largo plazo de la biodiversidad frente al cambio climaacutetico en aacutembitos de alta montantildea (Global Observation Research Initiative in Alpine Environments)

37

El piso ecoloacutegico de Puna Sub-huacutemeda del ANMIN-Apolobamba que

comprende altitudes desde los 4200 a 5500 msnm es el haacutebitat natural de tres

especies de cameacutelidos sudamericanos la alpaca (Lama pacos) y llama (Lama glama)

en sus formas domeacutesticas y la vicuntildea (Vicugna vicugna) en su forma silvestre Existen

dos razas de alpaca que se explotan por la alta calidad de su fibra y por su carne la

Huacaya (99) y la Suri (1) (Muntildeoz y Faz 2009)

26 RECURSOS MINERALOacuteGICOS

El Plan de Manejo Ambiental del ANMIN ndash Apolobamba (2006) hace referencia al

estudio realizado por Ramiacuterez y Teraacuten (2002) quienes han establecido distritos mineros

seguacuten sus caracteriacutesticas de la mineralizacioacuten Distrito Pelechuco-Sunchuliacute donde el

mineral de intereacutes econoacutemico es el oro cuyos depoacutesitos son de tipo primario y de

placer Distrito Suches caracterizado por los depoacutesitos de placer restringidos al

noroeste de cordillera Distrito Charazani donde la mineralizacioacuten es polimetaacutelica

tenieacutendose minerales de Pb Ag Zn Sn y Sb ademaacutes en la parte sudeste ocurren

depoacutesitos de oro aluvial en los lechos del riacuteo Kelluacota finalmente Distrito Mapiri que

se caracteriza por los placeres aluviales de oro

Distrito de Pelechuco-Sunchulliacute presenta dos tipos de depoacutesitos auriacuteferos

uno primario y otro de placer la mineralizacioacuten primaria se fundamenta en mantos

subconcordantes de cuarzo gris auriacutefero cuyos espesores variacutean entre 5 a 40 cm los

rumbos de estas estructuras son generalmente NO - SE y vetillas de cuarzo cuyos

espesores variacutean entre 2 a 5 cm Tambieacuten existe un emplazamiento de vetas de cuarzo

blanco de hasta 7 m de espesor asociadas a eventos tardiacuteos El mineral de intereacutes

econoacutemico es el oro y la ganga estaacute constituida por pirita calcopirita arsenopirita y

cuarzo Los depoacutesitos auriacuteferos de placer aluvial estaacuten ubicados en la parte baja de los

riacuteos que drenan esta zona de la cordillera se trata de conglomerados fluviotorrenciales

(Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

Distrito de Suches se caracteriza por los depoacutesitos de placer que estaacuten

restringidos al noroeste de la cordillera Se trata de placeres glaciales constituidos

principalmente por morrenas laterales compuestas de clastos ordoviacutecicos con

contenidos dispersos de partiacuteculas de oro Por otra parte las escorrentiacuteas superficiales

han afectado a este material morreacutenico dando lugar a depoacutesitos de terraza donde la

distribucioacuten del oro estaacute controlada por las estructuras del sedimento (Ramiacuterez y Teraacuten

2002)

Distrito Charazani la mineralizacioacuten es polimetaacutelica Las estructuras

mineralizadas filonianas estaacuten emplazadas en sedimentitas devoacutenicas que contienen

minerales de Pb Ag Zn Sn y Sb y como minerales de ganga cuarzo siderita pirita y

calcopirita En la parte sureste ocurren depoacutesitos de oro aluvial en los lechos del Riacuteo

Kelluacota (Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

38

Distrito de Mapiri (zona dentro del ANMIN Apolobamba) se caracteriza por

los placeres aluviales de oro Los depoacutesitos en el Riacuteo Camata estaacuten constituidos por

terrazas altas y por el lecho actual del riacuteo Por otro lado a partir de la confluencia de los

riacuteos Camata y Consata donde se conforma el Riacuteo Mapiri las terrazas aluviales estaacuten

maacutes desarrolladas (Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

261 Actividad minera en el ANMIN - Apolobamba

Seguacuten WCS (2020) las aacutereas protegidas de intereacutes nacional se constituyen en

zonas ricas en patrimonio natural y social con ecosistemas de gran biodiversidad

endeacutemica y son proveedoras de funciones ambientales vitales para el desarrollo como

la provisioacuten de agua y la regulacioacuten climaacutetica En algunas aacutereas protegidas las

actividades mineras estuvieron presentes incluso antes que se promulgaraacuten como

aacutereas protegidas Al respecto la Ley Ndeg 535 de Mineriacutea y Metalurgia en su Artiacuteculo 220

sentildeala que los actores productivos mineros pueden realizar actividades mineras en

aacutereas protegidas cumpliendo del marco normativo ambiental y el respeto a los objetivos

de creacioacuten

Sin embargo existen actividades mineras que operan al interior de aacutereas

protegidas sin considerar y respetar la zonificacioacuten respectivas para el desarrollo de

eacutestas actividades Un claro ejemplo es el ANMIN- Apolobamba en cuyo Plan de Accioacuten

de Ambiental ndash PAA se sentildeala que un 30 del total de sus aacutereas mineras estaacuten en

zonas de proteccioacuten estricta siendo una parte mineriacutea ilegal y otra operaciones mineras

con derechos pre constituidos (SERNAP 2019 WCS 2020)

En un poco maacutes de la uacuteltima deacutecada el nuacutemero de operaciones en la pequentildea

mineriacutea auriacutefera en ANMIN-Apolobamba ha crecido en un 480 las cuales estaacuten

ubicadas en toda la cordillera oriental del paiacutes (WCS 2020) por lo que se constituye en

una de las aacutereas protegidas maacutes afectadas por los efectos de las actividades auriacuteferas

En el antildeo 2009 se registraron 48 operaciones mineras auriacuteferas de las cuales cuarenta

estaban activas y ocho paralizadas (MEDMIN 2009) sin embargo en el antildeo 2019 se

identificaron 231 operaciones activas (WCS 2020) En ANMIN - Apolobamba el

principal metal explotado es el oro el cual se encuentra en yacimientos yo depoacutesitos de

oro aluviales y yacimientos primarios ambos son explotados en su mayoriacutea por

cooperativas mineras aunque se registra tambieacuten la participacioacuten del estado

(COMIBOL) (SERNAP 2020)

En eacuteste sentido WCS (2020) determina que el aacuterea protegida con mayores

impactos por actividad minera es el ANMIN Apolobamba por su tipo de mineriacutea

dimensioacuten e intensidad Concretamente se determina que el potencial minero auriacutefero

dentro el ANMIN ndash Apolobamba es Medio y que sus impactos en las zonas con

amenazas y riesgos geoloacutegicos ademaacutes de la generacioacuten de pasivos mineros es Medio

a Alto siendo los riacuteos Tuichi Kaka y Nube los maacutes afectados (Fig 29)

39

Fig 2 9 Mapa de Cobertura e Intensidad de Actividades Minera en ANMIN-Apolobamba (Fuente WCS 2020)

En el estudio Mitigacioacuten de Amenazas Mineras en el Corredor de conservacioacuten

Vilcabamba-Amboroacute de Conservacioacuten Internacional (2003) se indica que las actividades

mineras del ANMIN-A se encuentran en las cuencas altas de riacuteos que ingresan a otras

Aacuterea Protegidas del Corredor de Conservacioacuten Vilcabamba ndash Amboroacute y que la regioacuten de

Mapiri y Tipuani que aunque en parte se encuentran fuera del Aacuterea Protegida afectan

al complejo de proteccioacuten Madidi ndash Piloacuten Lajas por lo que el impacto que genera la

actividad minera no solo es puntual si no que afecta a otras poblaciones y sitios de

intereacutes de conservacioacuten

27 DESCRIPCIOacuteN DEL AacuteREA DE ESTUDIO

El aacuterea de estudio se circunscribe al Distrito Pelechuco ndash Sunchulli

especiacuteficamente en a) la subcuenca del riacuteo Pelechuco donde se encuentra ubicada la

cooperativa Rayo Rojo y b) en la subcuenca del riacuteo Sunchulli donde se encuentra la

coorperativa Virgen del Rosario dos cooperativas mineras representativas de la

mineriacutea filoniana (de yacimientos primarios) estaacuten situadas en las localidades mineras

de Agua Blanca y Sunchulliacute respectivamente (Fig 210) Estas cooperativas fueron

seleccionadas fundamentalmente porque en el periacuteodo de estudio (2008 ndash 2011)

presentaban intensas actividades de explotacioacuten ademaacutes se pueden citar otras razones

importantes como

- La proporcioacuten de cantidad de mercurio utilizado en eacuteste tipo de explotacioacuten

es mucho mayor respecto al procesamiento de minerales aluviales (15 en

finolinano y 104 en aluvial) En el caso especiacutefico de Rayo Rojo la

proporcioacuten media es de 155

40

- La intensidad de la actividad minera en la zona estaacute catalogada como alta

- Su tipo de explotacioacuten es una de las mas contaminantes en teacuterminos de

aporte de metales pesados (entre ellos el mercurio)

Virgen del Rosario

Rayo Rojo

10 km

Fig 2 10 Cooperativas Mineras en el Aacuterea de Estudio en ANMIN-Apolobamba (Fuente Elaboracioacuten con

base en informacioacuten georeferenciada de campo)

Las operaciones mineras en este distrito datan de la eacutepoca de la colonia existen

vestigios de los campamentos espantildeoles en las zonas de explotacioacuten de las

cooperativas La Reserva (Turcos) Virgen del Rosario y Jancko Kala Tambieacuten existen

evidencias de trabajos de la eacutepoca republicana en la zona donde se encuentra la

cooperativa Rayo Rojo Las labores de explotacioacuten se iniciaron aproximadamente en

1995 en la cuenca del riacuteo Sunchulli con la apertura de la cooperativa Segundo Huayna

Sunchulli posteriormente iniciaron sus trabajos Rayo Rojo Corihuari Coricancha y

Virgen del Rosario Estas minas se encuentran a 5600 msnm y las labores de

extraccioacuten de mineral se realizan por el meacutetodo de socavones

El tonelaje extraiacutedo de carga es variable el promedio es 025 t d-1

a excepcioacuten

de la cooperativa Virgen del Rosario que extrae 4 t d-1

oacute maacutes Los tenores de oro son

variables desde 1g t-1

hasta maacutes de 25 g t-1

La cantidad de carga extraiacuteda estaacute

relacionada con la mecanizacioacuten de sus operaciones generalmente las minas estaacuten

equipadas con compresores y perforadoras La extraccioacuten y transporte es a traveacutes de

ldquoHualaychosrdquo (andariveles) y volqueta de transporte de carga hacia el ingenio donde se

41

cuenta con chancadoras molinos de bolas jig mesa concentradora amalgamadora

elutriador retorta y horno

Los procesos llevados a cabo en los ingenios son chancado molienda

concentracioacuten gravimeacutetrica y amalgamacioacuten de los concentrados con mercurio

volatilizacioacuten del mercurio (en algunas ocasiones utilizando retortas) En otros casos se

efectuacutea la trituracioacuten de la carga y amalgamacioacuten al mismo tiempo posteriormente se

exprime la amalgama en una tela y se calienta con sopletes anafes y fogatas para

volatilizar el mercurio y recuperar el oro

42

III ESTUDIO DEL RECURSO SUELO -

METALES PESADOS

31 INTRODUCCIOacuteN

La extraccioacuten y concentracioacuten de oro proveniente de yacimientos primarios

(filonianos) se acompantildea de numerosos impactos ambientales tanto en los lugares

cercanos a la explotacioacuten de la mina como en la planta de concentracioacuten (comuacutenmente

llamado ingenio minero7) Estos impactos principalmente son a) las emisiones toacutexicas

de mercurio (Hg) en diferentes formas (liacutequido y vapor) que afectan a los recursos

bioacuteticos y no bioacuteticos y b) la contaminacioacuten por los residuos (ricos en sulfuros) ya que el

metal (oro) es una muy pequentildea fraccioacuten de todo el material extraiacutedo Estos residuos

contienen minerales metaacutelicos como pirita calcopirita y arsenopirita que se transportan

a traveacutes de las partiacuteculas en suspensioacuten y el viento aprovechando su casi inexistente

sistema de confinamiento o almacenamiento (Ramiacuterez y Teraacuten 2002 Bundschuh et al

2009) Como consecuencia los suelos presentan niveles altos de metales pesados en

el entorno a las explotaciones mineras (Vega et al 2004)

Como se ha mencionado en capiacutetulos anteriores el Hg pasa a la atmoacutesfera

durante el proceso de quema de la amalgama unos 500 a 1000 g Hg kg-1

de oro se

evaporan hacia la atmoacutesfera circundante y la mayoriacutea del vapor se condensa de nuevo y

precipita en las proximidades de la zonas de quema (Wotruba et al 1998) Recientes

publicaciones han revelado que actualmente en la mineriacutea filoniana se utiliza una

proporcioacuten de oro extraiacutedo y Hg de 15 (Villegas et al 2021) Sin embargo la ausencia

de un seguimiento continuo y disponibilidad de datos de la mineriacutea auriacutefera en Bolivia

impide una estimacioacuten precisa de la cantidad de Hg liberado al medio ambiente y su

impacto real

La contaminacioacuten por Hg asociado a la mineriacutea a pequentildea escala representa un

importante problema de salud ambiental y humana en muchas partes del mundo

incluida la regioacuten andina y la cuenca del Amazonas (Nriagu et al 1992 Artaxo et al

2000 van Straaten 2000) Las concentraciones de mercurio en muestras de agua de

7 Es el lugar donde se procesa (a traveacutes de procesos fiacutesicos y quiacutemicos) el mineral extraiacutedo de los

yacimientos mineros para la obtencioacuten de concentrados minerales suele estar situado en los alrededores de la explotacioacuten minera para reducir los gastos asociados al transporte

43

las minas de oro en la regioacuten amazoacutenica de Brasil presentaron valores entre 01 y 86

mg Hg L-1

Por lo tanto el mercurio como otros metales pueden incorporarse a la

cadena alimentaria a traveacutes de la flora y la fauna en sus formas biodisponible y soluble

(Millaacuten et al 2006 Sierra et al 2006)

Por otra parte las principales fuentes antropogeacutenicas de arseacutenico incluyen tanto

hornos metaacutelicos de fundicioacuten como minas de oro En muchas zonas los niveles de

arseacutenico en el medio ambiente es un motivo de preocupacioacuten e intereacutes ya que los

estudios epidemioloacutegicos han demostrado varios efectos adversos para la salud en las

poblaciones locales (Nriagu et al 2007) El arseacutenico estaacute presente en Bolivia

principalmente en la regioacuten oeste de los Andes especiacuteficamente en la zona conocida

como cinturoacuten As-Ag-Pb-Zn-Cu-Au (Litter et al 2010) y considerado como una gran

fuente de contaminacioacuten natural de arseacutenico el cual es resultado de una intensa

actividad magmaacutetica desde el Mioceno (MDSMA 1996)

Los objetivos de este capiacutetulo se centraron fundamentalmente en i) determinar la

contaminacioacuten del suelo por mercurio arseacutenico y metales asociados (Cu Pb Zn y Cd)

causados por la actividad minera de oro en dos cooperativas mineras representativos de

la regioacuten andina y del distrito minero Sunchulliacute - Pelechuco (Virgen del Rosario y Rayo

Rojo) y ii) establecer la relacioacuten entre estos metales pesados y las propiedades

fisicoquiacutemicas del suelo

32 MATERIALES Y MEacuteTODOS

321 Zonas de estudio

En cada cooperativa minera se identificaron dos zonas

- Una zona cercana al ingenio o planta de procesamiento que podriacutea estar

afectada por su cercaniacutea a los lugares de procesamiento del mineral yo concentracioacuten

del oro Esta zona estaacute a menos de 200 m del ingenio o planta y se denominaraacute (en este

y los siguientes capiacutetulos) zona minera (ZM)

- Otra zona alejada del ingenio o planta de procesamiento que de manera

a-priori podriacutea considerarse no afectada por su lejaniacutea a las aacutereas de procesamiento del

mineral yo concentracioacuten del oro por lo que podriacutea considerarse una zona de control

Esta zona estaacute a una distancia aproximada de 15 km del ingenio o planta y se

denominaraacute (en este y los siguientes capiacutetulos) zona de control (ZC)

322 Disentildeo de muestreo y toma de muestras de suelos de perfiles y parcelas

3221 Muestreo de Perfiles de Suelos

En cada zona (ZM y ZC) se ha identificado un perfil representativo de los suelos

de la zona a continuacioacuten se han tomado muestras de los horizontes que componen el

perfil Asimismo en cada perfil se han registrado datos relativos a su ubicacioacuten

44

(coordenadas UTM) altitud posicioacuten fisiograacutefica pendiente material original

vegetacioacuten condiciones de drenaje afloramientos rocosos pedregosidad salinidad

erosioacuten e influencia humana Se realizoacute la descripcioacuten macromorfoloacutegica de los suelos

aplicando los lineamientos de la USDA (2014)

3222 Muestreo de Parcelas de Suelos

En cada zona de estudio (zona minera y zona de control) se distribuyeron 3

parcelas de 5 x 5 m de extensioacuten donde se seleccionaron 3 puntos de muestreo de

suelo ubicados de manera aleatoria en cada parcela En cada punto se tomaron

muestras edaacuteficas superficiales (de 0 a 5 cm) y de profundidad (de 5 a 15 cm) tal como

se muestra en la Fig 31 Por tanto se obtuvieron 9 muestras a modo de reacuteplicas para

caracterizar cada zona y cada profundidad

Fig 3 1 Muestreo de parcelas de Suelos

La profundidad del muestreo se determinoacute en funcioacuten de la profundidad de las

diferentes especies vegetales identificadas en la zona Asiacute se establecioacute que la mayor

concentracioacuten radicular se encontraba entre 0-5 cm siendo eacutesta la profundidad en la

que podriacutea haber una mayor deposicioacuten de metales pesados por arrastre eoacutelico yo por

precipitaciones Sin embargo tambieacuten se observaron raiacuteces entre 5-15 cm por lo que

se decidioacute tomar esta profundidad como subsuperficial con el fin de comparar los

contenidos de los diferentes elementos analizados en ambas profundidades y

determinar asiacute la afeccioacuten del tanto del suelo como de la biota

Fig 3 2 a) Muestreo de parcelas en la cooperativa Virgen del Rosario b) Las parcelas cercanas a las

operaciones de procesamiento del mineral tambieacuten estaacute proacutexima a la poblacioacuten minera

a) b)

45

Fig 3 3 Registro de cobertura vegetal en la localidad minera de Agua Blanca

Todas las muestras se almacenaron en bolsas de polietileno a 4 ordm C (Parker y

Bloom 2005) Ademaacutes se registroacute la cobertura vegetal en cada parcela siguiendo el

meacutetodo establecido por Rocha y Saes (2003) Este procedimiento consistioacute en establecer

cuadriacuteculas de 50 cm (de lado) en el interior de cada parcela utilizando cintas meacutetricas

dispuestas de forma transversal y longitudinal en cada punto de interseccioacuten (o veacutertice de

cada cuadriacutecula) se insertaron agujas a 90ordm respecto al suelo en el punto de insercioacuten se

observa y registra la existencia de planta (p) oacute suelo (s) La sumatoria independiente de p

y s y su posterior relacioacuten permitiraacute cuantificar la cobertura vegetal (en porcentaje)

323 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos

Las muestras se secaron a temperatura ambiente en bandejas individuales

provistas de papel absorbente posteriormente fueron tamizadas a un tamantildeo de

diaacutemetro de luz inferior a 2 mm Fue molida una fraccioacuten de cada muestra para la

medicioacuten de algunos paraacutemetros Para la determinacioacuten del pH en agua y KCl se

empleoacute la relacioacuten 125 (suelo agua o KCl) mientras que la conductividad eleacutectrica

(CE) se determinoacute en una relacioacuten 15 (suelo agua) (MAPA 1986) El carbono orgaacutenico

total (COT) y nitroacutegeno total (N) se determinaron utilizando el meacutetodo descrito por

Duchaufour (1970) La capacidad de intercambio catioacutenico (CIC) se midioacute de acuerdo a

Chapman (1965) El carbonato de calcio (CaCO3) se determinoacute por el meacutetodo

volumeacutetrico de Bernard La textura se obtuvo mediante el caacutelculo del porcentaje de los

diferentes tamantildeos de partiacutecula (arena limo y arcilla) empleando la pipeta Robinson la

clasificacioacuten textural fue realizada seguacuten la guiacutea de la FAO (2006)

Los valores de metales totales fueron obtenidos mediante los meacutetodos de digestioacuten

de la Agencia de Proteccioacuten Ambiental de EEUU (EPA 1996) se aplicoacute el meacutetodo EPA

3050B para la determinacioacuten de As Cd Cu Pb y Zn y el meacutetodo EPA 7473 para la

determinacioacuten de Hg Para verificar la eficiencia de la digestioacuten de las muestras se

utilizaron tres materiales de referencia certificados BCR-CRM 62 (hojas de oliva molidas

028 plusmn 002 mg Hg kg-1

) SRM 2709 (suelo agriacutecola de San Joaquiacuten 140 plusmn 008 mg Hg kg-1

)

a)

46

y CRM 027 (Suelo contaminado 380 plusmn 065 mg Hg kg-1

) (Comisioacuten de las Comunidades

Europeas Instituto Nacional de Estaacutendares y Tecnologiacutea de EEUU Corporacioacuten de

Recursos Tecnoloacutegicos de EEUU) Los metales biodisponibles se extrajeron con DTPA

para suelos neutros y baacutesicos o EDTA para los suelos aacutecidos con una relacioacuten 12 (suelo

DTPA) utilizando una relacioacuten 15 relacioacuten (suelo EDTA) (Lindsay y Norvell 1969

Borggaard 1976 Crock y Severson 1980) Los metales solubles en agua fueron extraiacutedos

de acuerdo a Buurman et al (1996) en una relacioacuten 15 (suelo agua miliQ)

Los metales totales disponibles y solubles en agua (excepto el mercurio) se

midieron en el espectroacutemetro de absorcioacuten atoacutemica AAnalyst 800 (PerkinElmer)

Dependiendo de la concentracioacuten de los metales se aplicoacute el meacutetodo de llama (mezcla

aire ndash acetileno) o el meacutetodo horno con caacutemara de grafito que cuenta con correccioacuten

de fondo con laacutempara de deuterio y con correccioacuten de fondo por efecto Zeeman

longitudinal Las concentraciones de mercurio (total biodisponible y soluble en agua) se

midieron mediante el Sistema de Inyeccioacuten en Flujo de Mercurio - 400 (espectroacutemetro

de absorcioacuten atoacutemica FIMS 400 - PerkinElmer) con un liacutemite de deteccioacuten de 5 ng L-1

323 Anaacutelisis estadiacutestico

El anaacutelisis estadiacutestico de los resultados se realizoacute de manera conjunta en las dos

cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo En todos los casos se utilizoacute el

test de Kolmogorov-Smirnov El anaacutelisis de varianza (comparaciones muacuteltiples y Post

Hoc) se llevoacute a cabo verificando que el P-valor (significancia) asociado a las muestras

sea mayor que 005 aceptando el supuesto de homogeneidad de varianzas (los datos

de las variables continuas se comportan de la misma manera en cuanto a variabilidad o

dispersioacuten) Con el fin de darle un enfoque integral en los casos de la mineriacutea primaria

se aplicoacute un anaacutelisis ANOVA de tres factores con todas las propiedades fiacutesicas y

quiacutemicas lo que permitioacute evaluar las diferencias entre las dos cooperativas mineras

(CM) la proximidad a los sitios de procesamiento del mineral (P) y las diferentes

profundidades (D) Por lo tanto se ha utilizado tres factores (CM P y D) con dos

niveles de cooperativa minera (Virgen del Rosario y Rayo Rojo) dos niveles de

proximidad (zona cercana o lejana a los sitios de procesamiento de mineral - ingenios) y

dos niveles de profundidad suelo superficial (0 - 5 cm) y suelo de profundidad (5 - 15

cm) con 9 repeticiones a modo de reacuteplica para todos los niveles

Como se detectaron interacciones significativas con la mayoriacutea de los factores

para evaluar las diferencias entre estos los datos fueron sometidos a un modelo lineal

para cada paraacutemetro La separacioacuten de medias se hizo seguacuten la prueba de Tukey con

diferencias significativas a P lt005 Las relaciones entre las propiedades del suelo

fueron evaluadas con la prueba de Pearson Las propiedades fiacutesicas y quiacutemicas de los

suelos (incluidos los metales) se sometieron a anaacutelisis de componentes principales

(ACP) para evaluar con claridad los patrones principales de variacioacuten para los tres

factores de estudio (CM P y D) Los anaacutelisis estadiacutesticos se realizaron con el programa

SPSS para Windows versioacuten 170

47

33 RESULTADOS

331 Perfiles de suelos en las zonas identificadas

3311 Cooperativa Minera Virgen del Rosario (VR)

a) Zona cercana a los sitios de procesamiento (Zona Minera - ZM) - VR

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil del suelo

Se seleccionoacute y muestreoacute el perfil de suelo de mayor representatividad de la

zona cuya descripcioacuten macromorfoloacutegica se muestra en la Tabla 31

Tabla 3 1 Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona cercana a los sitios de procesamiento

del mineral Virgen del Rosario

Paraacutemetro Descripcioacuten

Localizacioacuten Cooperativa minera Virgen del Rosario Sunchulli

Coordenadas UTM 19L0499178-8345099

Altitud 4033 m

Clima del suelo (USDA 2006) Reacutegimen de Humedad Uacutedico

Reacutegimen de Temperatura Meacutesico

Forma del terreno y Topografiacutea

Topografiacutea Montantildeoso (gt30)

Geomorfologiacutea circundante Montantildea

Posicioacuten fisiograacutefica Pendiente

Pendiente Moderadamente abrupto (15-30) de forma

rectiliacutenea

Vegetacioacuten y Uso de la tierra

Uso de la tierra Pastoreo seminomadismo extraccioacuten y

recoleccioacuten Influencia humana Vegetacioacuten ligeramente alterada

Vegetacioacuten Matorral de espinosas de alta montantildea con

una cobertura entre el 15 y el 40

Material original Coluvios de esquistos

Profundidad efectiva Profundo (100-150 cm)

Caracteriacutesticas de superficie

Afloramientos rocosos Comunes con afloramientos

separados de 20 a 50 m Pedregosidad superficial Pocas gravas medias y piedras

y muy pocos pedregones Erosioacuten Erosioacuten laminar moderada por agua que afecta a

gt 50 del aacuterea

Relacioacuten Suelo-Agua

Drenaje Bien drenado

Inundacioacuten Anualmente Duracioacuten de 15 a 30 diacuteas

Agua subterraacutenea No observada

Condiciones de humedad Huacutemedo

Clasificacioacuten Entic Hapludolls (Soil Survey Staff 2006) o Haplic

Phaeozems (FAO-ISRIC-IUSS 2006)

48

Fig 3 4 Panoraacutemica del perfil de la zona cercana al procesamiento del

mineral Virgen del Rosario

Descripcioacuten de los horizontes

Hor Prof cm

A1Ah 0-16 Pardo oscuro (5BG31) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo

(5BG41) en seco Textura franca Comunes gravas medias y

gruesas angulares de naturaleza esquistosa Estructura granular

fina moderada Blando friable adherente plaacutestico Comunes poros

muy finos y muy pocos poros finos que ocupan un volumen del 15-

40 Comunes raiacuteces muy finas y finas No calcaacutereo Liacutemite neto

plano

A2AC 16-24 Pardo (5BG51) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo (5BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas y piedras y pocos

pedregones angulares de naturaleza esquistosa Estructura

subangular fina deacutebil a masiva Duro friable ligeramente

adherente ligeramente plaacutestico Comunes poros finos y muy finos

que ocupan un volumen del 5-15 Pocas raiacuteces muy finas y muy

pocas raiacuteces finas No calcaacutereo Liacutemite gradual plano

CRC gt24 Pardo grisaacuteceo (5BG61) en estado huacutemedo y gris (10BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas gruesas y piedras y

pocos pedregones angulares ligeramente meteorizados de

naturaleza esquistosa Masivo Extremadamente duro muy friable

ligeramente adherente ligeramente plaacutestico Muy pocos poros muy

finos que ocupan menos del 2 de volumen Pocas raiacuteces muy

finas No calcaacutereo

49

Fig 3 5 Detalle del perfil de la zona cercana al

procesamiento del mineral Virgen del Rosario

Descripcioacuten analiacutetica del perfil de suelo

Las Tablas 32 y 33 muestran los resultados de las propiedades fiacutesico-

quiacutemicas y de metales pesados del perfil de suelo respectivamente Estos resultados

muestran un ligero incremento del pHagua con la profundidad de los horizontes del perfil

ocurre lo contrario con la CE COT NT CIC y arcilla no se registra de presencia en

CaCO3 en ninguno de los estratos La relacioacuten CN muestra un incremento considerable

en el horizonte maacutes profundo Respecto a los metales totales las concentraciones de

Cu Cd Hg y As disminuyen con la profundidad de los horizontes el Zn y Pb presentan

sus valores maacutes altos en el horizonte A2 Los metales biodisponibles siguen el mismo

patroacuten que los metales totales Todos los metales solubles disminuyen con la

profundidad de los horizontes El Cd biodisponible y soluble se encuentra por debajo del

liacutemite de deteccioacuten

Tabla 32 Propiedades fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo

Muestra pHagua pHKCl CE

(dS m-1

) CaCo3

COT

()

NT

() CN

CIC

(cmol kg-1)

Arcilla

()

Limo

()

Arena

()

A1 494 398 013 000 371 051 735 2424 1834 4742 3424

A2 507 389 006 000 207 029 721 2012 1453 4595 3951

CR 516 383 007 000 123 012 994 1272 1369 4970 3661

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitr oacutegeno

Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

A1

A2

CR

50

Tabla 33 Metales pesados del perfil de suelo

ltDL por debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cd 2 microg kg-1 para el contenido total y 01 microg kg-1 para las fracciones biodisponibles y solubles)

b) Zona alejada a los sitios de procesamiento (Zona Control - ZC) - VR

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil

En la tabla 34 se presentan los resultados de la caracterizacioacuten del perfil de

suelo de mayor representatividad de la zona

Tabla 34

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona lejana a los sitios de procesamiento del mineral Virgen del Rosario

Paraacutemetro Descripcioacuten

Localizacioacuten Cooperativa minera Virgen del Rosario Sunchulli

Coordenadas UTM 19L0499178-8345099

Altitud 4033 m

Clima del suelo (USDA 2006) Reacutegimen de Humedad Uacutedico

Reacutegimen de Temperatura Meacutesico

Forma del terreno y Topografiacutea

Topografiacutea Montantildeoso (gt30)

Geomorfologiacutea circundante Montantildea

Posicioacuten fisiograacutefica Pendiente

Pendiente Moderadamente abrupto (15-30) de forma

rectiliacutenea

Vegetacioacuten y Uso de la tierra

Uso de la tierra Pastoreo seminomadismo extraccioacuten y

recoleccioacuten

Influencia humana Vegetacioacuten ligeramente alterada

Vegetacioacuten Matorral de espinosas de alta montantildea con

una cobertura entre el 15 y el 40

Material original Coluvios de esquistos

Profundidad efectiva Profundo (100-150 cm)

Muestra

Metales Totales (mg kg-1) Metales Biodisponibles (mg kg

-1) Metales Solubles (mg kg

-1)

Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As

A1 1126 5904 014 1794 018 2371 205 612 000 558 0004 099 0393 0493 ltDL 0048 00006 014

A2 1001 6840 010 2748 005 1192 277 284 ltDL 1166 0003 075 0230 0425 ltDL 0039 00001 008

CR 354 5995 011 1563 003 417 099 142 ltDL 418 0002 019 0154 0282 ltDL 0130 00001 010

51

Caracteriacutesticas de superficie

Afloramientos rocosos Comunes con afloramientos

separados de 20 a 50 m Pedregosidad superficial Pocas gravas medias y piedras

y muy pocos pedregones Erosioacuten Erosioacuten laminar moderada por agua que afecta a

gt 50 del aacuterea

Relacioacuten Suelo-Agua

Drenaje Bien drenado

Inundacioacuten Anualmente Duracioacuten de 15 a 30 diacuteas

Agua subterraacutenea No observada

Condiciones de humedad Huacutemedo

Clasificacioacuten Udorthent tiacutepico (Soil Survey Staff 2006) Regosol euacutetrico

(FAO-ISRIC-IUSS 2006)

Fig 3 6 Panoraacutemica perfil de la zona lejana al procesamiento del

mineral Virgen del Rosario

Descripcioacuten de los horizontes

Hor Prof cm

A1 0-10 Pardo oscuro (5BG31) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo

(5BG41) en seco Textura franca Comunes gravas medias y

gruesas angulares de naturaleza esquistosa Estructura granular

fina moderada Blando friable adherente plaacutestico Comunes poros

muy finos y muy pocos poros finos que ocupan un volumen del 15-

40 Comunes raiacuteces muy finas y finas No calcaacutereo Liacutemite neto

plano

A2 10-26 Pardo (5BG51) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo (5BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas y piedras y pocos

pedregones angulares de naturaleza esquistosa Estructura

subangular fina deacutebil a masiva Duro friable ligeramente

adherente ligeramente plaacutestico Comunes poros finos y muy finos

52

que ocupan un volumen del 5-15 Pocas raiacuteces muy finas y muy

pocas raiacuteces finas No calcaacutereo Liacutemite gradual plano

CR gt26 Pardo grisaacuteceo (5BG61) en estado huacutemedo y gris (10BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas gruesas y piedras y

pocos pedregones angulares ligeramente meteorizados de

naturaleza esquistosa Masivo Extremadamente duro muy friable

ligeramente adherente ligeramente plaacutestico Muy pocos poros muy

finos que ocupan menos del 2 de volumen Pocas raiacuteces muy

finas No calcaacutereo

Fig 3 7 Detalle del perfil de la zona lejana al procesamiento del mineral Virgen del Rosario

Descripcioacuten analiacutetica del perfil de suelo

Las Tablas 35 y 36 muestran los resultados de las propiedades fiacutesico-quimicas

y de metales pesados del perfil de suelo respectivamente Estos resultados muestran

un ligero incremento del pHagua con la profundidad de los horizontes del perfil ocurre lo

contrario con el resto de los paraacutemetros analizados (CE COT NT CN CIC Arcilla y

Limo) no se registra de presencia en CaCO3 en ninguno de los estratos En relacioacuten

a los metales totales las concentraciones de Cu Cd y As incrementan con la

profundidad de los horizontes ocurre lo contrario con el Hg mientras que el Zn y Pb

presentan sus valores maacutes altos en el horizonte CR El Hg biodisponible sigue el mismo

patroacuten que el Hg total mientras que los demaacutes metales no lo hacen A excepcioacuten del As

todos los metales solubles disminuyen con la profundidad de los horizontes El Cd

bidisponible y soluble se encuentra por debajo del liacutemite de deteccioacuten

A1

A2

CR

53

Tabla 35

Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo

Muestra pHagua pHKCl CE

(dS m-1

) CaCo3

COT

() NT () CN

CIC

(cmol kg-1)

Arcilla

()

Limo

()

Arena

()

A1 449 382 012 000 277 055 501 1655 1430 5077 3493

A2 466 386 005 000 083 044 188 1629 1358 4958 3664

CR 469 392 004 000 052 031 168 1319 1034 4460 4506

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitroacutegeno

Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

Tabla 36

Metales pesados del perfil de suelo

ltDL por debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cu 2 microg kg-1 Cd 01 microg kg-1

Pb 01 microg kg-1

para las fracciones extraiacutebles y solubles)

3312 Cooperativa Minera Rayo Rojo (RR)

c) Zona cercana a los sitios de procesamiento (Zona Minera - ZM) - RR

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil

Seguidamente en la Tabla 37 se muestra la caracterizacioacuten del perfil de suelo

de mayor representatividad de la zona

Muestra

Metales Totales (mg kg-1) Metales Biodisponibles (mg kg

-1) Metales Solubles (mg kg

-1)

Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As

A1 1924 6725 018 2152 048 3339 244 518 001 275 0004 165 0003 0267 ltDL 0005 00009 020

A2 1925 6163 022 2114 023 4676 215 381 002 285 0003 151 0001 0231 ltDL 0002 00001 014

CR 1987 6975 022 2315 021 5718 259 215 001 261 0002 173 ltDL 0201 ltDL ltDL 00001 035

54

Tabla 37

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona cercana a los sitios de procesamiento del mineral

Rayo Rojo

Paraacutemetro Descripcioacuten

Localizacioacuten Cantoacuten Pelechuco

Coordenadas UTM 19L0480385-8369931

Altitud 5194 m

Clima del suelo (USDA 2006) Reacutegimen de Humedad Uacutedico

Reacutegimen de Temperatura Meacutesico

Forma del terreno y Topografiacutea

Topografiacutea Montantildeoso (gt30)

Geomorfologiacutea circundante Montantildea

Posicioacuten fisiograacutefica Pendiente

Pendiente Muy abrupto (gt60) de forma rectiliacutenea

Vegetacioacuten y Uso de la tierra

Uso de la tierra Pastoreo seminomadismo extraccioacuten y

recoleccioacuten Influencia humana Vegetacioacuten ligeramente alterada

Vegetacioacuten Matorral de espinosas de alta montantildea con

una cobertura entre el 15 y el 40

Material original Esquistos

Profundidad efectiva Muy superficial (lt30 cm)

Caracteriacutesticas de superficie

Afloramientos rocosos Muchos con afloramientos

separados de 5 a 15 m Pedregosidad superficial Pocas gravas medias y piedras

y muy pocos pedregones Erosioacuten Erosioacuten laminar moderada por agua que afecta a

gt 50 del aacuterea

Relacioacuten Suelo-Agua

Drenaje Algo excesivamente drenado

Inundacioacuten Ninguna

Agua subterraacutenea No observada

Condiciones de humedad Huacutemedo

Clasificacioacuten Udorthent tiacutepico (Soil Survey Staff 2006) Leptosol liacutetico

(WRB 2006)

55

Fig 3 8 Panoraacutemica perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Rayo Rojo

Descripcioacuten de los horizontes

Hor Prof cm

A1 0-10 Pardo oscuro (5BG31) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo

(5BG41) en seco Textura franca Comunes gravas medias y

gruesas angulares de naturaleza esquistosa Estructura granular

fina moderada Blando friable adherente plaacutestico Comunes poros

muy finos y muy pocos poros finos que ocupan un volumen del 15-

40 Comunes raiacuteces muy finas y finas No calcaacutereo Liacutemite neto

plano

A2 10-26 Pardo (5BG51) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo (5BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas y piedras y pocos

pedregones angulares de naturaleza esquistosa Estructura

subangular fina deacutebil a masiva Duro friable ligeramente

adherente ligeramente plaacutestico Comunes poros finos y muy finos

que ocupan un volumen del 5-15 Pocas raiacuteces muy finas y muy

pocas raiacuteces finas No calcaacutereo Liacutemite gradual plano

CR gt26 Pardo grisaacuteceo (5BG61) en estado huacutemedo y gris (10BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas gruesas y piedras y

pocos pedregones angulares ligeramente meteorizados de

naturaleza esquistosa Masivo Extremadamente duro muy friable

ligeramente adherente ligeramente plaacutestico Muy pocos poros muy

finos que ocupan menos del 2 de volumen Pocas raiacuteces muy

finas No calcaacutereo

56

Fig 3 9 Detalle del perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Rayo Rojo

Descripcioacuten analiacutetica del perfil de suelo

Los resultados de las propiedades fiacutesico-quiacutemicas y de metales pesados del

perfil de suelo se presentan en las Tablas 38 y 39 respectivamente El pHagua y el

porcentaje de arcilla muestran un incremento directamente proporcional a la profundidad

de los horizontes del perfil ocurre lo contrario con el resto de los paraacutemetros analizados

(CE COT NT CIC limo) La relacioacuten CN presenta su menor valor en el segundo

horizonte no se registra de presencia en CaCO3 en ninguno de los estratos Respecto a

los metales totales las concentraciones de Cd Pb Hg y As disminuyen con la

profundidad de los horizontes el Cu y Zn presentan sus valores maacutes bajos en el

horizonte A2 El Zn Cd Pb y As biodisponibles disminuyen con la profundidad de los

horizontes pero no registra Hg biodisponible en ninguno de los estratos Las

concentraciones de metales solubles siguen patrones independientes

Tabla 38

Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo

Muestra pHagua pHKCl CE

(dS m-1

) CaCo3

COT

() NT () CN

CIC

(cmol kg-1)

Arcilla

()

Limo

()

Arena

()

A1 445 388 017 000 447 051 885 2673 760 3308 5931

A2 462 368 005 000 197 029 687 2565 2072 3177 4750

CR 528 427 002 000 103 012 826 1186 2437 2539 5024

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitr oacutegeno

Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

A1

A2

CR

57

Tabla 39

Metales pesados del perfil de suelo

ltDL por debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cd 01 microg kg-1 para las fracciones biodisponibles y solubles)

a) Zona alejada a los sitios de procesamiento (Zona Control - ZC) - RR

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil

Se ha tomado el perfil de suelo de mayor representatividad de la zona

Tabla 3 10

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona lejana a los sitios de procesamiento del mineral

Rayo Rojo

Paraacutemetro Descripcioacuten

Localizacioacuten Cantoacuten Pelechuco

Coordenadas UTM 19L0480385-8369931

Altitud 5194 m

Clima del suelo (USDA 2006) Reacutegimen de Humedad Uacutedico

Reacutegimen de Temperatura Meacutesico

Forma del terreno y Topografiacutea

Topografiacutea Montantildeoso (gt30)

Geomorfologiacutea circundante Montantildea

Posicioacuten fisiograacutefica Pendiente

Pendiente Muy abrupto (gt60) de forma rectiliacutenea

Vegetacioacuten y Uso de la tierra

Uso de la tierra Pastoreo seminomadismo extraccioacuten y

recoleccioacuten Influencia humana Vegetacioacuten ligeramente alterada

Vegetacioacuten Matorral de espinosas de alta montantildea con

una cobertura entre el 15 y el 40

Material original Esquistos

Profundidad efectiva Muy superficial (lt30 cm)

Muestra Metales Totales (mg kg

-1) Metales Biodisponibles (mg kg

-1) Metales Solubles (mg kg

-1)

Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As

A1 757 3657 029 1229 058 661 078 115 001 189 000 004 0002 013 ltDL 0004 00005 021

A2 588 3577 005 488 005 529 085 019 000 100 000 003 0153 026 ltDL 0014 00002 077

CR 778 3587 005 429 003 489 055 058 ltDL 072 000 010 ltDL 010 ltDL 0002 00001 075

58

Caracteriacutesticas de superficie

Afloramientos rocosos Muchos con afloramientos

separados de 5 a 15 m Pedregosidad superficial Pocas gravas medias y piedras

y muy pocos pedregones Erosioacuten Erosioacuten laminar moderada por agua que afecta a

gt 50 del aacuterea

Relacioacuten Suelo-Agua

Drenaje Algo excesivamente drenado

Inundacioacuten Ninguna

Agua subterraacutenea No observada

Condiciones de humedad Huacutemedo

Clasificacioacuten Udorthent tiacutepico (Soil Survey Staff 2006) Leptosol liacutetico

(WRB 2006)

Fig 3 10 Panoraacutemica perfil de la zona lejana al procesamiento

del mineral Rayo Rojo

Descripcioacuten de los horizontes

Hor Prof cm

A1 0-20 Pardo oscuro (5BG31) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo

(5BG41) en seco Textura franca Comunes gravas medias y

gruesas angulares de naturaleza esquistosa Estructura granular

fina moderada Blando friable adherente plaacutestico Comunes poros

muy finos y muy pocos poros finos que ocupan un volumen del 15-

40 Comunes raiacuteces muy finas y finas No calcaacutereo Liacutemite neto

plano

A2 20-38 Pardo (5BG51) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo (5BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas y piedras y pocos

pedregones angulares de naturaleza esquistosa Estructura

subangular fina deacutebil a masiva Duro friable ligeramente

59

adherente ligeramente plaacutestico Comunes poros finos y muy finos

que ocupan un volumen del 5-15 Pocas raiacuteces muy finas y muy

pocas raiacuteces finas No calcaacutereo Liacutemite gradual plano

CR gt38 Pardo grisaacuteceo (5BG61) en estado huacutemedo y gris (10BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas gruesas y piedras y

pocos pedregones angulares ligeramente meteorizados de

naturaleza esquistosa Masivo Extremadamente duro muy friable

ligeramente adherente ligeramente plaacutestico Muy pocos poros muy

finos que ocupan menos del 2 de volumen Pocas raiacuteces muy

finas No calcaacutereo

Fig 3 11 Detalle del perfil de la zona lejana al

procesamiento del mineral Rayo Rojo

Descripcioacuten analiacutetica de los perfiles de suelo

Los resultados de las propiedades fiacutesico-quiacutemicas y de metales pesados del

perfil de suelo se presentan en las Tablas 38 y 39 respectivamente El pHagua y el

porcentaje de arena muestran un incremento directamente proporcional a la profundidad

de los horizontes del perfil ocurre lo contrario con el resto de los paraacutemetros analizados

(CE COT NT CN CIC y Limo) La arcilla presenta su mayor valor en el segundo

horizonte no se registra de presencia en CaCO3 en ninguno de los estratos Respecto a

los metales totales las concentraciones de Cu Cd Pb Hg y As disminuyen con la

profundidad de los horizontes el Zn presenta su valor maacutes alto en el horizonte A2 El

Zn Cd Pb y As biodisponibles disminuyen con la profundidad de los horizontes pero no

registra Hg biodisponible en ninguno de los estratos Las concentraciones de metales

solubles siguen patrones independientes sin embargo el Cd estaacute por debajo del liacutemite

de deteccioacuten

A1

A2

CR

60

Tabla 311

Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo

Muestra pHagua pHKCl CE (dS

m-1

) CaCo3

COT

() NT () CN

CIC

(cmol kg-1)

Arcilla

()

Limo

()

Arena

()

A1 481 388 018 000 786 055 1423 1120 577 5163 4259

A2 485 368 005 000 136 044 308 833 725 4919 4356

CR 584 427 002 000 067 031 218 552 523 4630 4848

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitr oacutegeno

Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

Tabla 312 Metales pesados del perfil de suelo

ltDL por debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cd 01 microg kg-1 para las fracciones biodisponibles y solubles)

332 Suelos de Parcelas

3321 Propiedades Fiacutesico-quiacutemicas

Los resultados de las propiedades fiacutesicas y quiacutemicas se muestran en la Tabla

313 De acuerdo a los valores de pH los suelos de las parcelas se pueden clasificar

entre muy fuertemente aacutecidos y muy aacutecidos en Virgen del Rosario y muy fuertemente

aacutecidos en Rayo Rojo en ambos distritos mineros los suelos son no salinos (USDA

2014) La clase textural en Virgen del Rosario para todos los suelos

independientemente de la zona o la profundidad fue franco mientras que en Rayo Rojo

fue franco arenoso (FAO 2006) No se ha observado contenido en carbonato de calcio

en ninguna de las muestras de suelo

El pH osciloacute entre 48 y 53 en Virgen del Rosario y entre 46 y 49 en Rayo Rojo

no hubo carbonatos en ninguna muestra de suelo La conductividad eleacutectrica osciloacute

entre 123 y 48 dSm-1 en Virgen del Rosario y entre 212 y 54 dSm-1 en Rayo Rojo

siendo el valor maacutes alto el registrado en la capa superior del suelo del ZC El COT y el

NT siguieron el mismo patroacuten con los valores maacutes altos en la capa superior del suelo en

ambas cooperativas mientras que la relacioacuten CN mostroacute valores de 134 a 26 en

Virgen del Rosario y de 96 a 254 en Rayo Rojo

Muestra Metales Totales (mg kg

-1) Metales Biodisponibles (mg kg

-1) Metales Solubles (mg kg

-1)

Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As

A1 991 3750 033 1758 096 1163 197 577 001 252 000 145 0043 038 ltDL 0012 00007 147

A2 622 3835 015 568 004 469 131 097 ltDL 121 000 036 0193 038 ltDL 0021 00001 067

CR 312 3653 009 298 002 431 202 049 ltDL 062 000 020 0017 008 ltDL 0004 00001 090

61

De los resultados de la determinacioacuten de suelo o planta en la cuadriacutecula de

muestreo se infiere que la cubierta vegetal es de aproximadamente 75 en ZC y 60

en ZM en ambos distritos mineros

Comparando los suelos superficiales y los de profundidad en ambas

cooperativas mineras y a diferentes proximidades de las operaciones mineras no hubo

diferencias significativas en la mayoriacutea de las propiedades (Pgt 005) con la excepcioacuten

de CE en ZM y CO NT CIC en ZC en Virgen del Rosario (Tabla 313)

No se observaron diferencias significativas entre el subsuelo y el suelo

superficial en la mayoriacutea de las propiedades (Plt005) con la excepcioacuten de la CE en ZM

y el COT N y CEC en ZC de Virgen del Rosario El COT el N y la CEC mostraron

diferencias significativas (Plt0001) entre ZC y ZM en los suelos superficiales siendo

los valores de estas propiedades en ZC casi el doble de los obtenidos en DZ en ambas

cooperativas mineras El mismo patroacuten se observa en el subsuelo excepto para el N

cuyos valores fueron similares en ambas zonas Los mayores valores de CEC en ZC

estuvieron probablemente relacionados con los mayores contenidos de COT y arcillas

con correlaciones positivas significativas entre CEC y COT (r = 086 Plt0001) y arcilla

(r = 074 Plt0001)

3322 Metales Totales biodisponibles y solubles

La Tabla 314 muestra los resultados de los contenidos de metales totales

biodisponibles y solubles

62

Tabla 313

Medias (y desviacioacuten standard) de propiedades del suelo para diferentes profundidades proximidades y cooperativas mineras (n=9)

Coop

Minera

Profun

didad

(cm)

pH H2O pH KCl C E (dS m-1) COT () NT () CN

CIC

(cmol kg-1

)

Arcilla

() Limo () Arena ()

Virgen del Rosario

Zona alejada de las operaciones mineras ndash zona control (ZC)

0-5A 53 (04)a 44 (03)a 024 (001)a 123 (26)a 11 (02)a 117 (14)ab 260 (28)a 178 (3)a 364 (94)a 458 (89)ab

5-15B 50 (02)ab 40 (01)b 015 (003)ab 83 (3)bc 07 (01)bc 116 (06)ab 210 (44)c 154 (25)a 353 (8)a 493 (7)abc

Zona cercana a las operaciones mineras ndash zona minera (ZM)

0-5 50 (05)ab 40 (03)b 004 (002)c 55 (2)cd 05 (02)bc 104 (1)b 170 (33)cd 128 (28)b 452 (43)b 421 (54)a

5-15 48 (04)b 38 (01)b 009 (004)b 48 (15)d 04 (01)c 107 (09)ab 134 (18)de 127 (16)b 451 (5)b 422 (62)a

Rayo Rojo

Zona lejana de las operaciones mineras ndash zona control (ZC)

0-5 48 (02)b 38 (01)b 021 (012)a 107 (12)ab 11 (02)a 105 (24)b 254 (34)ab 101 (33)b 312 (44)a 588 (73)c

5-15 46 (01)b 38 (01)b 006 (001)bc 95 (17)ab 07 (02)b 145 (51)a 217 (23)bc 122 (45)b 329 (41)a 549 (71)bc

Zona cercana a las operaciones mineras ndash zona minera (ZM)

0-5 49 (03)ab 39 (03)b 005 (001)c 52 (2)d 05 (02)bc 10 (36)bc 107 (22)e 49 (12)c 478 (46)b 472 (55)ab

5-15 49 (02)ab 38 (01)b 009 (006)bc 29 (09)d 05 (01)bc 65 (26)c 96 (13)e 48 (15)c 455 (42)b 497 (56)abc

F-value 42 108 116 246 63 458 251 117 68 42

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitroacutegeno Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio

Catioacutenico A0 - 5 Suelo superficial (0 - 5 cm)

B 5 - 15 Suelo en profundidad (5 -15 cm)

a b c Letras diferentes indican diferencias significativas entre las medias despueacutes de la prueba de Tukey a Plt005

indica diferencias significativas para P lt 0001

60

Tabla 3 14 Media (y desviacioacuten standard) para metales totales biodisponibles y solubles en diferentes profundidades y proximidades a los lugares de operacioacuten minera (n=9)

En general la mayoriacutea de los metales totales no mostraron diferencias

significativas entre el horizonte superior del suelo (0-5 cm) y la inmediatamente inferior (5-

15 cm) tanto en las ZM como en las ZC a las operaciones mineras a excepcioacuten de Zn

Pb y Hg en la ZC y el Hg en ZM de Virgen del Rosario (Tabla 312) De hecho en Virgen

del Rosario la concentracioacuten total de Hg en los suelos superficiales fue maacutes del doble

que en los suelos de profundidad Tambieacuten en Virgen del Rosario As y Cu total

mostraron valores significativamente maacutes altos en ZM que en ZC (P lt005) El Cd total

no mostroacute diferencias significativas entre ninguno de los factores

Profundidad (cm) Cu Zn Cd Pb Hg As

Metales Totales (mg kg-1)

Virgen del Rosario

ZC 0 - 5

A 144 (28)a 1547 (50)a 03 (01) 165 (23)a 08 (01)a 219 (113)a

5 - 15 B 159 (28)a 1071 (333)b 03 (01) 221 (81)b 04 (01)b 205 (104)a

ZM 0 - 5 214 (42)b 694 (73)c 01 (00) 263 (86)b 09 (07)a 449 (50)b

5 - 15 243 (44)b 701 (56)c 01 (00) 252 (38)b 03 (02)b 415 (42)b Rayo Rojo

ZC 0 - 5 121 (26)a 633 (88)c lt DL 118 (47)a 06 (03)ab 64 (19)c

5 - 15 115 (17)ac 572 (65)c lt DL 120 (37)a 07 (02)ab 65 (16)c

ZM 0 - 5 88 (23)c 439 (24)c 16 (38) 99 (30)ac 06 (03)ab 122 (38)cd

5 - 15 70 (12)c 414 (37)c 01 (00) 62 (10)c 07 (03)ab 80 (23)c

F-value 375 268 15 ns 190 30 458

Metales Biodisponibles (mg kg-1

)

Virgen del Rosario

ZC 0 - 5 22 (03)a 248 (57)a 47 (14)

daggera 45 (11)a 21 (11)

daggera 06 (02)ab

5 - 15 17 (03)a 86 (28)b 12 (7) dagger

b 42 (15)a 5 (1) dagger

b 05 (02)a

ZM 0 - 5 22 (08)a 58 (55)c 31 (20)

daggera 40 (11)a 22 (9)

daggera 16 (04)d

5 - 15 18 (02)a 23 (13)d 18 (11) dagger

b 37 (19)a 7 (4) dagger

b 0 9(03)bc

Rayo Rojo

ZC 0 - 5 10 (02)bc 122 (5)b lt DL 22 (05)b 4 (2)

daggerb 04 (001)a

5 - 15 05 (01)c 53 (28)c lt DL 17 (03)b 2 (1) dagger

b 03 (002)a

ZM 0 - 5 16 (05)ab 41 (24)cd lt DL 14 (05)b 20 (1)

daggera 11 (02)c

5 - 15 15 (06)ab 18 (07)d lt DL 13 (04)c 14 (3) dagger

a 07 (03)bc

F-value 145 367 14 120 199 221

Metales Solubles (microg kg-1

)

Sunchulli Virgen del Rosario

ZC 0 - 5 45 (27)ab 170 (110)a 008 (004)a 4(3)a 11 (08)ab 05 (01)a 5 - 15 44 (25)ab 191 (86)a 018 (011)a 6(5)a 02 (01)ab 01 (01)c

ZM 0 - 5 30 (24)ab 224 (137)a 015 (008)a 4(4)a 21 (09)b 04 (01)a 5 - 15 38 (31)ab 127 (72)a 011 (007)a 5(3)a 04 (01)ab 02 (01)b

Rayo Rojo (n=36)

ZC 0 - 5 2 (1)b 428 (124)c lt DL 38 (17)b 11 (02)ab 02 (01)bc

5 - 15 15 (4)a 376 (129)b lt DL 21 (6)ab 02 (00)a 004 (001)c

ZM 0 - 5 129 (23)a 381 (145)bc lt DL 18 (5)ab 12 (04)ab 04 (02)a 5 - 15 9 (2)b 255 (115)b lt DL 13 (6)a 02 (01)a 02 (01)b

F-value 22 41 30 ns 52 43 212

ZA Zona alejada a las operaciones mineras ZM Zona cercana a las operaciones mineras A 0 - 5 Suelo superficial (0 - 5 cm)

B 5 - 15 Suelo en profundidad (5 - 15 cm)

dagger microg kg

-1 ltLD Debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cd 002

microg kg-1

) a b c Letras diferentes indican diferencias significativas entre las medias despueacutes de la prueba de Tukey a Plt005

significativo a P lt 0001 ns no significativo

61

En Rayo Rojo el As total tambieacuten fue superior en ZM que en ZC Comparando la

misma zona (ZC oacute ZM) entre las dos cooperativas mineras de estudio se observa que las

concentraciones totales de Hg Cu y Pb en ZC no presentaron diferencias significativas

mientras que el As en la ZM es significativamente mayor (P lt005) en Virgen del Rosario

En cuanto a los metales biodisponibles (Tabla 314) en general se obtuvieron

mayores concentraciones en los suelos subsuperficiales especialmente para Hg As y Cd

en Virgen del Rosario Los contenidos de Hg biodisponible en la ZM de Rayo Rojo fueron

5 veces superiores a los de la ZC (P lt005) Ademaacutes el Pb biodisponible fue

significativamente mayor en Virgen del Rosario que en Rayo Rojo para ambas zonas (P

lt005)

Tabla 315

Coeficientes de correlacioacuten (r) para las relaciones entre las diferentes propiedades del suelo (n = 36)

Coop Min Propiedad del

sueloa

pH KCl EC COT NT CN CIC Arcilla Limo Arena

Virgen

del

Rosario

pH H2O 08 009ns 026ns 032ns 024ns 019ns 01ns 003ns -007ns

pH KCl 036 062 07 037 051 041 -009ns -008ns

CE 071 07 052 065 067 -054 031ns

COT 093 062 084 086 -046 013ns

N 043 081 081 -044 014ns

CN 041 058 -012ns -012ns

CIC 074 -059 034

Arcilla -045 006ns

Limo -092

Rayo

Rojo

pH H2O 064 -011ns -046 -015ns -046 -047 -049 036 -013ns

pH KCl -012ns 003ns 005ns 001ns -008ns -008ns 012ns -009ns

EC 045 04 013ns 048 03ns -028ns 014ns

OC 064 068 092 073 -064 03ns

N -01ns 071 037 -064 05

CN 048 063 -022ns -011ns

CEC 069 -076 046

Arcilla -046 -005ns

Limo -086

aCE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacute nico y nitroacutegeno Kjeldahl

CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

ns indica correlacioacuten no significativa y indica significancia a P lt05 001 y 0001 respectivamente

En ambos distritos mineros en teacuterminos de profundidad los metales solubles en

agua no fueron significativamente diferentes (Pgt 005) a excepcioacuten del As cuyos valores

fueron maacutes altos en superficie que en profundidad

El anaacutelisis de correlacioacuten mostroacute que los metales totales extraiacutebles y solubles son

altamente independientes sin correlaciones significativas entre ellos en la mayoriacutea de los

casos Los metales tampoco mostraron correlaciones significativas con las propiedades

fiacutesicas y quiacutemicas del suelo Las uacutenicas correlaciones significativas detectadas fueron en

Virgen del Rosario entre Cd total y As total (r = -072 Plt001) Cd total y Cu total (r = -

074 Plt001) As total y Cu total (r = 077 Plt001) y As total y extraiacuteble (r = 064

62

Plt001) En Rayo Rojo hubo correlaciones negativas significativas entre Cu total y Zn

total (r = -085 Plt0001) Cu total y Pb total (r = -075 Plt001) Zn total y Pb total (r = -

073 Plt001) y As total extraiacuteble y soluble (r =070 Plt001)

3323 ANOVA de tres factores

Los resultados del anaacutelisis ANOVA de tres factores (Tabla 316) mostraron que la

mayoriacutea de las propiedades fueron significativamente diferentes en funcioacuten a la

cooperativa minera y a la proximidad La profundidad como patroacuten general fue el factor

que tuvo el menor efecto para la mayoriacutea de las propiedades Por el contrario la

cooperativa minera fue el factor que tuvo el mayor efecto en pHH2O pHKCl CE arcilla y

arena mientras que para el COT N y la CIC fue la proximidad a los lugares de las

operaciones mineras

En cuanto al contenido total de metales pesados la cooperativa minera fue el

factor que tuvo el mayor efecto en As Cu Zn y Pb Mientras que Cd y Hg no fueron

afectados significativamente por la cooperativa ni por la proximidad aunque el Hg fue

influenciado por la profundidad En relacioacuten al contenido de metales biodisponibles la

proximidad fue el factor con mayor efecto significativo en Zn y Hg mientras que para el

Cu y Cd fueron el distrito minero y la profundidad En liacuteneas generales los metales

solubles no se vieron afectados significativamente por ninguacuten factor excepto en el caso

de As que fue afectada por la cooperativa profundidad y proximidad

Evaluando las interacciones entre los diversos factores se observoacute que la

cooperativa minera soacutelo influyoacute el efecto de proximidad para pHH2O pHKCl CN y la CIC

(CM x P P lt005) Esta interaccioacuten (CM x P) tambieacuten fue significativa para los metales

totales y biodisponibles a excepcioacuten de Hg Por el contrario la profundidad no tuvo

efectos significativamente diferentes en las propiedades del suelo y en las cooperativas

mineras (CM x D Pgt 005) a excepcioacuten de pHKCl el contenido total de Cu y Hg y los

contenidos biodisponibles de Zn Hg y As (CM x D P lt005) La proximidad a las

operaciones mineras soacutelo influyoacute el efecto de la profundidad en N CN y en la

concentracioacuten total de Zn y Pb asiacute como en la biodisponible de Zn y Cd (P x P P lt005)

Las interacciones entre los factores para los contenidos de metales solubles no fueron

significativas a excepcioacuten de P x D (proximidad x profundidad) para el As (P lt005)

63

Tabla 316

F values de ANOVA de tres factores para todas las propiedades del suelo en todas las muestras

(n=72)

Propiedad del

suelo a

Cooperativa

Minera (CM) b

Proximidad

(P) b

Profundidad

(D) b

CM x P

b CM x D

b P x D

b

pH H2O 113 01 ns 60 98 18 ns 06 ns

pH KCl 216 123 167 148 66 00 ns

CE 72 42 00 ns 34 ns 01 ns 02 ns

COT 22 ns 1431 191 10 ns 04 ns 15 ns

N 03 ns 957 315 00 ns 03 ns 151

CN 14 ns 184 01 ns 64 001 ns 82

CIC 137 2621 256 143 19 ns 23 ns

Arcilla 1052 61 01 ns 34 ns 29 ns 00 ns

Limo 07 ns 761 01 ns 38 ns 00 ns 03 ns

Arena 243 190 01 ns 09 ns 07 ns 02 ns

Metales Totales

Cu 1767 78 05 ns 704 60 00 ns

Zn 897 582 72 178 35 ns 63

Cd 06 ns 13 ns 17 ns 25 ns 15 ns 16 ns

Pb 1060 12 ns 003 ns 182 27 ns 46

Hg 07 ns 00 ns 84 00 ns 112 00 ns

As 2214 636 19 ns 328 00 ns 1 ns

Metales Biodisponibles

Cu 566 179 112 136 06 ns 12 ns

Zn 265 1095 675 150 91 241

Cd 120 272 298 141 25 ns 120

Pb 790 38 ns 09 ns 357 00 ns 01 ns

Hg 07 ns 568 383 00 ns 62 00 ns

As 332 228 66 18 7 00 ns

Metales Solubles

Cu 00 ns 18 ns 18 ns 35 ns 22 ns 26 ns

Zn 218 13 ns 27 ns 11 ns 04 ns 15 ns

Cd 32 ns 42 25 ns 39 ns 24 ns 26 ns

Pb 231 39 ns 17 ns 34 ns 29 ns 06 ns

Hg 1 ns 06 ns 281 00 ns 00 ns 01 ns

As 251 960 222 11 ns 11 ns 82

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total N Nitroacutegeno Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitroacutegeno Kjeldahl CIC

Capacidad de Intercambio Catioacutenico

ns indica correlacioacuten no significativa y indica significancia a P lt05 001 y 0001 respectivamente

64

3324 Anaacutelisis multivariante

Con el Anaacutelisis de Componentes Principales (ACP) realizado con las propiedades

fiacutesicas y quiacutemicas del suelo asiacute como con los metales (total biodisponible y soluble) el

53 de la variacioacuten total se explica por los tres primeros componentes principales (Fig

33) El primer componente (CP) explicoacute el 23 de la variacioacuten el segundo componente

explica el 16 mientras que el tercer componente explica el 14 de la variacioacuten

Fig 3 12 Anaacutelisis Multivariante

El primer componente principal fue determinado por CIC COT NT y Zn y Cd

biodisponibles El segundo componente principal se correlacionoacute con el limo CE arcilla

Zn total pHH2O pHKCl y Cu Hg y As biodisponibles El tercer componente se asocioacute con

Cu As y Pb totales Pb biodisponible y Hg soluble

En la Figura 33 (a) se puede observar que el primer componente separoacute

completamente la ZM de la ZC en ambas cooperativas mineras mientras que el segundo

componente separoacute la ZC de Virgen del Rosario de la ZC de Rayo Rojo El tercer

a)

b)

65

componente fue el responsable de la diferenciacioacuten entre ZM de Virgen del Rosario y la

ZC de Rayo Rojo (Figura 33b) Por lo tanto el contenido de materia orgaacutenica Zn y Cd

biodisponibles fueron los responsables de la diferenciacioacuten entre las proximidades a las

operaciones mineras La separacioacuten de ZM entre los distritos mineros se asocioacute con

varios metales totales asiacute como mercurio soluble en agua Aunque hemos conseguido

una diferenciacioacuten entre las zonas y distritos mineros no se observoacute separacioacuten de

profundidad en el anaacutelisis de componentes principales llevado a cabo

34 DISCUSIOacuteN

341 Caracterizacioacuten geoquiacutemica de los suelos

Se han determinado altos contenidos de COT y NT aunque la relacioacuten CN

mostroacute un equilibrio entre la mineralizacioacuten y la humificacioacuten (Calvo et al 1992

Cobertera 1993) Los altos valores de la CIC en ZM en ambas cooperativas mineras se

encuentran relacionados con el alto contenido en CO y arcillas cuya composicioacuten podriacutea

ser principalmente vermiculitas (Honorato 2000) Otros investigadores como Oorts et al

(2003) tambieacuten observaron altos valores de CIC en los suelos ricos en materia orgaacutenica

Los valores de la CIC en ZM sugieren un exceso de absorcioacuten que podriacutea causar una

saturacioacuten del complejo de cambio mientras que estos valores en la ZC fueron normales

(Cobertera 1993)

342 Fuentes de metales y la contaminacioacuten asociada

No se conoce que se hayan desarrollado estudios suficientes acerca de la

contaminacioacuten de suelos por metales pesados en las zonas de estudio pese a haber

evidencia de los impactos ambientales econoacutemicos y sociales que provoca en la regioacuten

Se han utilizado los de Canadaacute (CCME 2005) y Paiacuteses Bajos (NMHPPE 1994) Los

resultados de Cd Cu Pb y Zn en ambas zonas (ZM y ZC) sugieren que estos metales

totales se derivan del material de origen endoacutegeno ya que no se observa ninguacuten efecto

de la proximidad a los sitios de las operaciones mineras De hecho estos metales se

encuentran por debajo de los niveles de referencia de Canadaacute y Paiacuteses Bajos Los

valores reportados en este estudio son similares a los expuestos previamente por Miller

et al (2004) en suelos de campos agriacutecolas cercanos a la zona minera de Potosiacute pero

inferiores a los reportados en sedimentos de canales en la misma zona (Miller et al 2007)

y tambieacuten inferiores a los encontrados por Lecce et al (2011) en una zona minera de oro

en Carolina del Norte

En las dos cooperativas mineras de estudio la cercaniacutea a las zonas de

procesamiento de minerales no causoacute variaciones significativas en los contenidos de

mercurio sin embargo las concentraciones de Hg superaron ampliamente las

concentraciones habituales de Hg en los suelos (001-003 mg kg-1

Senesil et al 1999)

los depoacutesitos no contaminados en Bolivia (0030 mg kg-1

Miller et al 2004) las

66

concentraciones tiacutepicas en las rocas (040 mg kg-1

Miller et al 2004) y el nivel de

referencia de Paiacuteses Bajos (030 mg Hg kg-1

) El Hg estaacute geoloacutegicamente asociado a los

minerales de sulfuro que albergan la mineralizacioacuten de oro (Au) (Lentz 2005) y tambieacuten

se introduce en su forma metaacutelica por las actividades de mineriacutea artesanal de oro

(Mulholland et al 2012) Los contenidos totales de Hg similares en ZM y ZC pueden

apoyar la premisa de que parte del Hg procede de la reemisioacuten de mercurio elemental de

vertidos antropogeacutenicos pasados que elevaron los niveles de Hg incluso en zonas

alejadas (Fitzgerald et al 1991 Nriagu 1994)

Sin embargo el elevado contenido de este metal en suelos superficiales de Virgen

del Rosario indica una posible deposicioacuten de vapor de Hg en la zona cercana a los

lugares de quema de la amalgama De hecho algunas investigaciones han concluido que

la afectacioacuten por Hg puede extenderse hasta unos 50 km de la zona de emisioacuten (Maurice-

Bourgoin 2001) En Brasil se ha observado Hg (4 mg Hg kg-1

) en los suelos cercanos a

las tiendas de compra de oro (Rodrigues et al 1997) Asimismo la harina de Hg

liberada por varios molinos puede contribuir al alto nivel de Hg en los suelos (Wotruba et

al 1998) Fernaacutendez - Martiacutenez et al (2005) tambieacuten informaron que la concentracioacuten de

Hg en los suelos aumentaba directamente con la proximidad a la chimenea del horno

utilizada para la evacuacioacuten de vapores durante el tratamiento del mineral

Los contenidos de As en las zonas proacuteximas a los ingenios de procesamiento del

mineral o concentracioacuten del oro fueron mayores que en las zonas alejadas superando

en Virgen del Rosario incluso los niveles de fondo en la Regioacuten Andina de Bolivia (13 mg

kg-1

Miller et al 2004) los niveles de fondo en los suelos agriacutecolas sobre minas en

Corea (14 mg kg-1

Kwon et al 2012) e incluso superando los niveles de referencia (19 y

29 mg As kg-1

NMHPPE 1994 y CCME 2005 respectivamente) El incremento

significativo de As en estas zonas en ambos distritos mineros sugiere una relacioacuten entre

la concentracioacuten de As y la proximidad a los residuos mineros ubicados en los

alrededores de los ingenios mineros Las elevadas concentraciones de As en los residuos

mineros estaacuten asociadas a la mineralogiacutea inherente de las menas que contienen

arsenopirita (FeAsS) (Lacerda y Salomons 1998) un mineral generalmente asociado

importante presencia de oro que incluso sirve como indicador de los filones auriacuteferos La

escorrentiacutea el viento y el traacutensito de personas podriacutean transportar partiacuteculas ricas en As

De hecho Tapia et al (2012) tambieacuten observaron en el distrito minero de Oruro (Bolivia)

que los fondos de As estaacuten significativamente aumentados en comparacioacuten con las

concentraciones de la corteza continental superior y las de los sitios industriales lo que

sugiere que los suelos superficiales estaacuten probablemente influenciados por las

actividades mineras e impactados por las partiacuteculas transportadas por el aire

67

343 Presencia y comportamiento de metales en los suelos

Considerando los resultados del PCA la presencia de CIC COT y arcilla en el

primer componente (PC1) se fundamenta en que la CIC suele estar fuertemente

relacionada con la materia orgaacutenica y el contenido en arcilla con cargas variables

capaces de adsorber cationes (Oorts et al 2003) Ademaacutes el Zn y el Cd biodisponibles

tambieacuten estaacuten asociados a este componente lo que indica que un aumento del

porcentaje de materia orgaacutenica o de arcilla podriacutea potenciar una mayor concentracioacuten de

Cd y Zn biodisponibles (Rauret 1998) aumentando la movilidad de estos metales Al

respecto Kierczak et al (2008) demostraron que la acumulacioacuten y el recambio de

materia orgaacutenica rigen el destino del Cu y el Zn

Asimismo el Cd el Zn y el Hg biodisponibles presentaron valores mas altos en los

suelos superficiales que en los suelos subsuperficiales Esto puede deberse

probablemente a los aacutecidos orgaacutenicos exudados por las raiacuteces de las plantas (en la zona

de estudio las raiacuteces de las plantas soacutelo alcanzan 5 cm de profundidad del suelo) que

pueden aumentar la solubilidad y biodisponibilidad de los metales pesados en los suelos

superficiales (Krishnamurti et al 1997) La materia orgaacutenica puede interactuar con el Hg

de diferentes maneras afectando a su transformacioacuten y disponibilidad (Ravichandran

2004) De hecho en los suelos ricos en materia orgaacutenica la transformacioacuten del Hg se

produce con frecuencia en el horizonte superior donde se re-moviliza y volatiliza

continuamente como mercurio orgaacutenico y metaacutelico (Do Valle et al 2006)

Las concentraciones biodisponibles de Cu Pb y As fueron similares en ambas

profundidades de las dos cooperativas mineras Aunque la disponibilidad de los metales

depende de muchos factores relacionados con las propiedades del suelo en este caso su

disponibilidad puede estar controlada por el pH la materia orgaacutenica y el contenido de

arcilla (Krishnamurti et al 1997 Silveira et al 2003) ya que no se encontraron

diferencias en estas propiedades en ambas profundidades (suelo superficial y

subsuperficial) Ademaacutes el As el Cu y el Hg biodisponibles estaacuten correlacionados con el

pH en PC2 lo que sugiere que el comportamiento de estos metales se ve afectado por la

acidez del suelo Tambieacuten el As biodisponible sigue el mismo patroacuten que el As total

(inferido por el anaacutelisis de correlacioacuten) mostrando valores maacutes altos en ZM donde se

encuentra la presencia de residuos Se conoce que la disponibilidad y la movilidad del As

dependen en gran medida de la forma mineralroca madre (Al-Abed et al 2008) Los

contenidos totales de Pb As y Cu y la fraccioacuten de Pb biodisponible se asociaron en la

PC3 indicando un comportamiento comuacuten de estos metales en la zona (Manta et al

2002) por lo que se puede inferir que el Pb biodisponible es dependiente de su

concentracioacuten total

Los metales solubles no estaacuten correlacionados con ninguna de las propiedades

estudiadas lo que indica que su comportamiento se ve afectado por una variedad de

propiedades y condiciones fisicoquiacutemicas del suelo aunque se conoce que el pH es el

68

principal factor que gobierna las concentraciones de metales solubles (Brallier et al

1996 Ross 1994) no se encontroacute ninguna correlacioacuten con los metales estudiados

En comparacioacuten con el contenido total de metales en todos los suelos estudiados

las fracciones biodisponibles soacutelo representaban el 5 para el As y Hg y el 16 para el

Cu el Zn el Cd y el Pb mientras que las fracciones solubles fueron inferiores al 1 de

la concentracioacuten total para todos los metales

Aunque no se observa contaminacioacuten por otros metales excepto por el As y el

Hg el anaacutelisis de factores (Fig 312) mostroacute que hay un efecto directo del procesamiento

del mineral en ambas cooperativas mineras causando el cambio de las propiedades del

suelo ya que la proximidad a las operaciones mineras (ingenios mineros) explica casi el

30 de la varianza de los datos El mayor contenido de materia orgaacutenica proporciona una

mayor calidad en los suelos de las zonas alejadas (ZC) de los ingenios mineros Esto se

debe probablemente a la contribucioacuten de la vegetacioacuten ya que la cobertura vegetal es

mayor en ZC La disminucioacuten de la cobertura vegetal (en aproximadamente 15) y los

menores valores de COT y NT en las zonas cercanas a los ingenios mineros (ZM)

podriacutean estar causados por los impactos directos de las actividades mineras con traacutensito

de personas y materiales de trabajo que pueden comprometer el normal desarrollo de la

vegetacioacuten afectando a la estabilidad del suelo lo que puede favorecer los procesos de

erosioacuten del mismo Asimismo las diferencias entre ambas cooperativas mineras con las

mayores concentraciones de metales en Virgen del Rosario podriacutean deberse entre otros

al contenido (alto) de oro en el mineral al tiempo de operacioacuten de las actividades de

concentracioacuten junto con los diferentes procedimientos de concentracioacuten de oro

Dado que la extraccioacuten de oro (por su precio en el mercado) es una actividad muy

importante en Bolivia y particularmente en el ANMIN - Apolobamba y que el uso de Hg

es una caracteriacutestica principal en la concentracioacuten del mismo su prohibicioacuten no es viable

dado el contexto socioeconoacutemico y cultural de la zona (Muntildeoz et al 2012) a esto se

suma la carencia de alternativas teacutecnicas y tecnoloacutegicas probadas y adecuadas al

contexto En este sentido es necesario promover la investigacioacuten acerca de tecnologiacuteas

maacutes limpias y que mejoren el rendimiento de concentracioacuten de oro aplicar buenas

praacutecticas ambientales (pej una gestioacuten adecuada de los residuos y la mejora del sistema

de su almacenamiento) ademaacutes de capacitar y concienciar a la poblacioacuten local sobre los

riesgos del Hg As y los metales pesados en el medio ambiente y en la salud puacuteblica

69

IV ESPECIACIOacuteN DE ARSEacuteNICO

EN SUELO Y EN RIZOSFERA

41 INTRODUCCIOacuteN

La mineriacutea de oro artesanal yo a pequentildea escala genera puntos criacuteticos de

contaminacioacuten del suelo por mercurio (Hg) y arseacutenico (As) (Teraacuten-Mita et al 2013 Faz et

al 2014) Los niveles elevados de Hg en los suelos cerca de las zonas de concentracioacuten

del oro (Au) estaacuten asociados con la amalgama utilizada para concentrar el oro mientras

que los minerales de arsenopirita (FeAsS) que comuacutenmente ocurren con los depoacutesitos de

mineral de oro son fuentes potenciales de As en el suelo La contaminacioacuten por As en

Bolivia se observa comuacutenmente en el cinturoacuten As-Ag-Pb-Zn-Au en los Andes

occidentales donde se concentran las actividades mineras Los suelos de las zonas

circundantes o cercanas a las cooperativas en el oeste de Bolivia contienen hasta 45 mg

de As kg-1

(Faz et al 2014) a menudo superando el nivel de las normas ambientales del

suelo (12 - 19 mg kg-1

) como las de las regulaciones de los Paiacuteses Bajos y Canadaacute

(NMHPPE 1994 CCME 1999) Las erosiones hiacutedricas y eoacutelicas de los residuos mineros

ricos en arsenopirita contaminan con As los suelos cercanos a la MAPE en el oeste de

Bolivia (Faz et al 2014)

Los niveles elevados de As en el suelo no solo suponen riesgos para el medio

ambiente sino que el As inorgaacutenico es toacutexico y puede causar caacutencer en la piel los

pulmones las viacuteas urinarias enfermedades cardiovasculares neurotoxicidad y diabetes

(Choong et al 2007 Guan et al 2012 OMS 2014) El As reacciona faacutecilmente con

compuestos de azufre (S) y foacutesforo (P) e interfiere en la replicacioacuten del ADN y otros

procesos bioloacutegicos (Wilson et al 2010 OMS 2014)

La toxicidad del As depende de la especiacioacuten y sigue el orden arsenito As(III) gt

arseniato As(V) gt especies organocomplejas (por ejemplo metil-As) (Fitz y Wenzel 2002

Wilson et al 2010) lo cual es debido a la alta disponibilidad del As(III) para la captacioacuten

por parte de los organismos y las reacciones con los compuestos bioloacutegicos que

contienen S (Giacomino et al 2010) Los riesgos para la salud del As(V) estaacuten asociados

a su similitud quiacutemica con el fosfato donde la sustitucioacuten estructural en compuestos

bioloacutegicos clave puede inhibir la eficiencia enzimaacutetica (Giacomino et al 2010) Los

efectos agudos de la ingestioacuten de As incluyen ardor y sequedad de boca y garganta

disfasia voacutemitos diarrea y hematuria (Choong et al 2007)

70

La especiacioacuten del As en los suelos depende de factores ambientales como el pH

el potencial de oxidacioacuten y la disponibilidad de donantesaceptores de electrones En un

entorno reductor (00-08 V pE) y en un rango de pH comuacutenmente encontrado en la

naturaleza (pH 2-10) el As(III) puede ser la especie dominante mientras que el As(V) es

maacutes probable que se encuentre en condiciones aeroacutebicas (McBride 1994 Wilson et al

2010) Los oacutexidos de manganeso (Mn) y hierro (Fe) en los suelos pueden reducirse a

Mn(II) y Fe(II) respectivamente cuando el As(III) se oxida a As(V) en suelos donde el

suministro de oxiacutegeno es bajo (McBride 1994) La oxidacioacuten de la materia orgaacutenica del

suelo puede influir en la transformacioacuten de As(V) en As(III) Dobra y Zagury (2006)

observaron la formacioacuten de As(III) a partir de suelos contaminados con arseniato de

cobre despueacutes de 40 diacuteas de incubacioacuten con una mezcla de musgo de turba y estieacutercol

de aves Tambieacuten los hongos micorriacutecicos arbusculares afectan a la especiacioacuten del As

en los suelos los datos de l-XANES de Gonzaacutelez-Chaacutevez (2014) mostraron que se

produjo una reduccioacuten gradual del As(V) en las hifas de Glomus intraradices tras la

exposicioacuten al As siendo la especie dominante el As(III) complejado con un compuesto

reducido de carbonato de hierro(II)

Los factores ambientales (pe pH Eh contenidos de Fe y Mn) difieren

significativamente entre el suelo y la rizosfera En las zonas mineras del sureste de

Espantildea los suelos de la rizosfera de Zygophyllum fabago L tienen un pH (79) un

carbono total (57 mg C kg-1

) y un contenido en nitroacutegeno (85 mgN kg-1

) todos maacutes altos

que el suelo no rizosfeacuterico (pH 53 21 mg C kg-1

y 31 mg N kg-1

) (Kabas et al 2014)

Ademaacutes los suelos de la rizosfera de Hyparrhenia hirta L que crecen en suelos

contaminados por metales tienen una menor concentracioacuten de Zn extraiacuteble con DTPA

(aacutecido dietileno triamina penta aceacutetico) que el suelo no rizosfeacuterico con 170 y 370 mg kg-1

respectivamente (Conesa et al 2007)

Fitz y Wenzel (2002) afirmaron que praacutecticamente no hay informacioacuten disponible

que aborde directamente el impacto del As en la rizosfera lo que permitiriacutea entender los

procesos en los suelos rizosfeacutericos para un mejor desarrollo de las estrategias de

fitorremediacioacuten en suelos contaminados con As El objetivo de este capiacutetulo es aportar

informacioacuten sobre la especiacioacuten del As en la rizosfera del suelo Especiacuteficamente se

determinaroacuten (i) las concentraciones de As y (ii) la especiacioacuten de este en los suelos

rizosfeacutericos y no rizosfeacutericos en las zonas de estudio lo que permitiraacute evaluar los riesgos

ambientales asociados a las altas concentraciones de As de estos lugares Tambieacuten se

determinaraacute la asociacioacuten espacial entre el As y el Fe en los suelos de la rizosfera asiacute

como la influencia de la saturacioacuten de agua y los tratamientos con ditionito de sodio para

dilucidar la posible transformacioacuten del As(V) en As(III) en el suelo

71

42 MATERIALES Y MEacuteTODOS

421 Zonas de estudio

Las zonas de estudio fueron las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo

Rojo Por citar los paraacutemetros baacutesicos (estudiados en el capiacutetulo III) se tiene que el pH

del suelo oscila entre 45 y 50 mientras que el contenido de carbono orgaacutenico total (CO)

en promedio en el suelo superficial variacutea de 55 a 123 g kg-1

en Virgen del Rosario y de

52 a 107 g kg-1

en Rayo Rojo donde los mayores contenidos de CO se encontraron

alejados de las zonas de actividades mineras

422 Disentildeo de muestreo y toma de muestras de suelo y rizosfera

Se tomaron 24 muestras compuestas de suelo en las zonas de estudio Virgen del

Rosario y Rayo Rojo estas muestras se tomaron de tres y cinco sitios seleccionados

para las aacutereas Virgen del Rosario (n = 9) y Rayo Rojo (n = 15) respectivamente donde

se llevaron a cabo las operaciones mineras Ademaacutes se muestrearon 6 muestras de

suelo control en tres lugares situados a unos 1500 m de las operaciones mineras Cada

muestra de suelo se clasificoacute como suelo no afectado (control) o suelo afectado por las

operaciones mineras (aacuterea cercana a las actividades mineras o zonas mineras) Cada

muestra de suelo estaba compuesta (100 g) por 5 submuestras Se utilizoacute una paleta no

metaacutelica para recoger las muestras de suelo posteriormente las muestras se secaron a

temperatura ambiente y se utilizaron bolsas de polietileno como almacenamiento antes

de los anaacutelisis de laboratorio

Se estudiaron 12 suelos de la rizosfera de las cuatro especies vegetales

dominantes en las aacutereas de estudio Alchemilla pinnata L Achiane acicularis Agrosties

sp y Deyeuxia sp Estas especies vegetales tienen una especial adaptacioacuten al clima

andino y constituyen la principal vegetacioacuten de pastoreo para el ganado y los cameacutelidos

por lo que son importantes vectores en la transferencia de As (y otros contaminantes

metaacutelicos) desde los suelos a la cadena alimentaria (Teraacuten-Mita et al 2013) A pinnata y

A acicularis se encontraron en las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo

mientras que Agrosties sp solo fue encontrada en Virgen del Rosario y Deyeuxia sp se

muestreoacute soacutelo en Rayo Rojo Se recogieron aproximadamente 5 g de muestras de suelos

a menos de 3 mm de las raiacuteces lo que constituyoacute cada muestra de rizosfera A

continuacioacuten se secaron a temperatura ambiente y se almacenaron en bolsas de

polietileno a la espera de los anaacutelisis de laboratorio (Faz et al 2014)

423 Contenido total de As

Para determinar la concentracioacuten total de As en los suelos rizosfeacutericos y no

rizosfeacutericos se empleoacute el meacutetodo 3050B de la Agencia de Proteccioacuten Ambiental de los

Estados Unidos (US EPA 1999) Las medidas de control de calidad durante el anaacutelisis

incluyeron los siguientes estaacutendares de suelo BCR-CRM 62 SRM 2709 y CRM 027

(Comisioacuten de las Comunidades Europeas Instituto Nacional de Normas y Tecnologiacutea-

EEUU Corporacioacuten de Tecnologiacutea de Recursos-EEUU)

72

424 Especiacioacuten de As

Se utilizoacute la Espectroscopia de Absorcioacuten de Rayos X de Borde Cercano (XANES)

para determinar el estado de oxidacioacuten del As en el suelo Las muestras se molieron

hasta 50 microm utilizando un mortero para posteriormente ser montadas en cinta Kaptontrade y

orientadas a 45deg hacia la exposicioacuten a la radiacioacuten de rayos X en la liacutenea de haz

VESPERS en las instalaciones del sincrotroacuten Canadian Light Source (Saskatoon

Canadaacute) Los espectros de absorcioacuten de rayos X en el rango de 70 eV para incluir el

borde K del As (11867 eV) se registraron utilizando un detector Vortex de cuatro

elementos Se obtuvo al menos tres espectros de cada suelo y de los estaacutendares (AS2O3

para As(III) y HAsNa2O4 para As(V)) con una resolucioacuten de 05 eV con un tiempo de

recogida de 2 s por paso Se utilizoacute el programa Athena (Ravel 2013) para procesar los

datos XANES y comparar el estado de oxidacioacuten del As en las muestras de suelo y de la

rizosfera

425 Otros Anaacutelisis

Las muestras seleccionadas tambieacuten fueron sometidas a tratamientos de

saturacioacuten de agua y de sulfuro como simulaciones de ambientes reductores lo que

permitioacute evaluar la transformacioacuten de As(V) en As(III) El tratamiento de saturacioacuten de

agua se realizoacute sumergiendo el suelo en agua durante un mes a 30degC Por su parte se

utilizoacute ditionito de sodio para reducir el As(V) a As(III) siguiendo una versioacuten modificada

del meacutetodo del ditionito para estimar yo eliminar el Fe del suelo (Burt 1992) Para ello el

suelo se saturoacute con 003 M de Na2SO4 y de este modo inducir una condicioacuten reductora

que se mantuvo durante una semana en condiciones ambientales en el laboratorio La

mezcla (o lechada) de suelos tratados con agua o con ditionito se montoacute en cinta

Kaptontrade y se sometioacute a XANES en condiciones similares a las descritas anteriormente

Adicionalmente se utilizoacute un haz de rayos X de 4x5 microm basado en el sincrotroacuten

para mapear la asociacioacuten espacial del As con el Fe (y otros componentes del suelo) lo

que permitioacute dilucidar los posibles mecanismos de acumulacioacuten de As en suelos

seleccionados de la rizosfera El mapeo elemental se realizoacute en un aacuterea aleatoria de

500x500 microm en el suelo de la rizosfera montado en cinta Kaptontrade y expuesto al haz de

rayos X a 2 s por ubicacioacuten en una cuadriacutecula espacial de 20 microm de resolucioacuten

426 Anaacutelisis estadiacutesticos

Se utilizoacute la versioacuten 12 de Statistics (Statsoft Inc 2013) para comparar la

concentracioacuten total de As en los suelos brutos y de la rizosfera recogidos en las aacutereas de

control y de las zonas mineras mediante un anaacutelisis de varianza multifactorial Las medias

de los factores significativos (p lt 005) se compararon estadiacutesticamente mediante la

prueba de diferencia de miacutenimos cuadrados

73

43 RESULTADOS

431 Contenido total de As

Los suelos y la rizosfera en las zonas Control del aacuterea Virgen del Rosario (VR)

teniacutean aproximadamente el doble de la concentracioacuten de As observada en el aacuterea Rayo

Rojo (RR) (Tabla 41) Para el suelo no rizosfeacuterico el As en el aacuterea minera fue similar al

de la zona Control (13 mg kg-1

) en el aacuterea RR mientras que en Virgen del Rosario los

contenidos de As fueron significativamente mayores en la zona minera (50 + 55 mg kg-1

)

que en el Control (36 + 77 mg kg-1

) En ambas cooperativas mineras los suelos de la

rizosfera en la zona de la mina teniacutean mayores concentraciones de As que los suelos no

rizosfeacutericos aunque estas diferencias no fueron estadiacutesticamente significativas entre los

suelos no rizosfeacutericos (50 + 55 mg kg-1

) y la rizosfera (64 + 10 mg kg-1

) en Virgen del

Rosario

Tabla 4 1

Concentracioacuten total de As (mg kg-1) en suelos no rizosfeacutericos y rizosfeacutericos en las cooperativas

mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo media (desviacioacuten estaacutendar)

Arseacutenico Total (mg kg

-1)

Virgen del Rosario Rayo Rojo

Zona Minera Zona de Control Zona Minera Zona de Control

Suelo 50 (55) aba 36 (77) c 13 (12) d 13 (05) d

Rizosfera 64 (10) a 24 (21) cd 36 (52) bc 15 (13) d Canadian Soil Quality Guidelines (mg As kg

-1 suelos) agriculturandash12 residencialparquesndash 12 comercial ndash 12 y uso industrial ndash 12 CCME

(1999) aValores promedios (desviaciones estaacutendar) seguidas de letras diferentes son significativamente diferentes (p lt 005)

432 Especiacioacuten de As

El As en las muestras de suelo de la zona control y de la zona minera estaba

presente como especie As(V) independientemente de su contenido total La comparacioacuten

de los espectros XANES del borde K del As mostroacute claramente la congruencia sobre el

espectro de HAsNA2O4 indicando asiacute el dominio de las especies de As(V) (Fig 41) Las

fracciones de arcilla tanto de los suelos no rizosfeacutericos como de los rzosfeacutericos tambieacuten

conteniacutean uacutenicamente especies de As(V) La especiacioacuten del arseacutenico en todos los

suelos de la rizosfera tambieacuten mostroacute la uacutenica presencia de As(V) independientemente

de la especie vegetal tanto en las parcelas control como en las de la zona minera de

ambas aacutereas Virgen del Rosario y Rayo Rojo (Fig 42) Indicar que no se estimoacute la

relacioacuten As(III)As(V) (Ravel 2013) porque las parcelas espectrales indicaron

consistentemente el contenido de especies de As(V) en todas las muestras y no se

reportoacute As(III) (Figs 41 y 42) independientemente del contenido total de As

74

Fig 4 1 Especiacioacuten de As en las muestras de suelo no rizosfeacuterico y rizosfera

recogidas de las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo en ANMIN - Apolobamba

75

Fig 4 2 Especiacioacuten de As en suelo de rizosfera de vegetacioacuten comuacuten en las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo en ANMIN - Apolobamba

433 Transformacioacuten de As(V) a As(III)

No hubo ninguacuten resultado detectable por As-XANES de la reduccioacuten de As(V) a

As(III) tanto en los suelos no rizosfeacutericos como en los de la rizosfera una vez fueron

sometidos a tratamientos de saturacioacuten de agua y de ditionito soacutedico Los espectros As-

XANES de los suelos tratados convergieron sobre el espectro de As(V) indicando la

presencia de especies de As(V) en todas las muestras sometidas a condiciones

reductoras (Fig 43) Ademaacutes hubo una estrecha asociacioacuten espacial positiva

(correlacioacuten de Pearson = 065 p lt 005) entre la distribucioacuten de As y Fe en los suelos de

la rizosfera Las mayores concentraciones de As coincidieron con puntos de acumulacioacuten

de Fe (Fig 44) se pueden ver los casos de i) horizontal 15 y vertical 485 ii) horizontal

16 y vertical 455-46 iii) horizontal 14 y vertical 46-48

76

Fig 4 3 Especiacioacuten de As en muestras de suelo no rizosferico (bulk) y rizosfera sujetas a tratamientos de saturacioacuten de agua y ditionito para inducir la reduccioacuten de As-V a As-III

Fig 4 4 Asociacioacuten espacial de As y Fe en el suelo de

rizosfera de Agrosties sp recogida de la cooperativa minera Virgen del Rosario en ANMIN - Apolobamba

77

44 DISCUSIOacuteN

441 Enriquecimiento de As en los suelos

Los contenidos de As en los suelos no rizosfeacutericos de las zonas control y de las

zonas de estudio Virgen del Rosario y Rayo Rojo fueron superiores a los 12 mg kg-1

nivel maacuteximo permitido por las Directrices Canadienses de Calidad del Suelo (CCME

1999) Wilson et al (2010) informaron de que los niveles de fondo de As en los suelos

(incluidos los suelos urbanos) estaacuten entre 002 y 45 mg kg-1

Aunque las concentraciones

de As en las muestras analizadas son elevadas los valores siguen siendo mucho maacutes

bajos respecto a los obtenidos en minas abandonadas en Eslovaquia 812 mg kg-1

(Rapant et al 2006) y en los residuos de minas en Portugal 1400 mg kg-1

(Kumpiene et

al 2012) Los residuos mineros de las minas de oro abandonadas en Nueva Escocia

(Canadaacute) conteniacutean hasta 310000 mg kg-1

de As (Meunier et al 2010) Los resultados

obtenidos son consistentes con los encontrados por Faz et al (2014) quienes reportaron

concentraciones naturales elevadas de As en los suelos debidas a actividades

magmaacuteticas dentro del cinturoacuten de As-Ag-Pb-Zn-Cu-Au (Litter et al 2010) en los Andes

occidentales

Sin embargo las intensas actividades mineras en el aacuterea de estudio

especialmente en Virgen del Rosario aumentaron las concentraciones de As en las

zonas mineras en comparacioacuten con las zonas control (zonas alejadas) De manera

similar Faz et al (2014) reportaron mayores acumulaciones de As en las aacutereas afectadas

por las actividades mineras en comparacioacuten con el nivel de fondo de As El vertido de

residuos mineros en las zonas de explotacioacuten y tratamiento (Teraacuten-Mita et al 2013)

puede contribuir a la acumulacioacuten de As en los suelos Ademaacutes la erosioacuten por el agua y

el viento pueden ser los causantes del enriquecimiento de As en los suelos de las zonas

de estudio por la dispersioacuten de los residuos mineros ricos en minerales de arsenopirita

El contenido de As en los suelos de la rizosfera en ambos lugares de estudio

supera las Directrices Canadienses de Calidad del Suelo (CCME 1999) Las actividades

de concentracioacuten de oro parecen aumentar el As en los suelos de la rizosfera al menos

dos veces en comparacioacuten con las zonas control La acumulacioacuten de metales en los

suelos de la rizosfera ha sido reportada en aacutereas mineras (Conesa et al 2007) El

enriquecimiento de As (y otros metales) puede atribuirse al movimiento de nutrientes en

la solucioacuten del suelo hacia las raiacuteces de las plantas durante la absorcioacuten por parte de las

mismas (Marschner 2008) donde el As disuelto que estaacute presente en la solucioacuten del

suelo puede ser excluido por las raices y posteriormente depositado en el suelo de la

rizosfera Sin embargo el As y el P son trasnportados hacia el interior de la planta por el

mismo sistema de transporte (Marschner 2008) de modo que el As presente en la

solucioacuten del suelo puede acabar en ciertos oacuterganos de la biomasa vegetal

Las acumulaciones de As en el suelo pueden estar asociadas a la formacioacuten de

complejos oacutergano-As a la precipitacioacuten de minerales que contienen As y a la sorcioacuten en

minerales del suelo ricos en Fe y a otros oxihidroacutexidos Este uacuteltimo proceso estaacute

78

respaldado por los resultdos obtenidos en este estudio los cuales muestran la estrecha

asociacioacuten espacial entre el As y el Fe en la rizosfera del suelo (Fig 44) Acumulaciones

similares de As sobre oacutexidos de Fe fueron reportadas por Kumpiene et al (2012) para As

en suelos tratados con cenizas volantes de carboacuten y en un artiacuteculo de revisioacuten de Fitz y

Wenzel (2002) Tambieacuten los resultados de Fan et al (2014) indicaron que el As estaba

distribuido de forma heterogeacutenea en el suelo y se asociaba principalmente con el hierro

en los suelos de los arrozales para lo cual se hizo uso de la teacutecnica de fluorescencia de

rayos X basada en el sincrotroacuten (l-XRF) La afinidad del As con los oacutexidos de Fe es algo

esperable debido a su similitud estructural con el fosfato un anioacuten comuacuten en los suelos

que se quimisorbe preferentemente en las cargas dependientes del pH en los oacutexidos de

Fe (McBride 1994 Komaacuterek et al 2013) El arseniato H2AsO4 cargado negativamente

podriacutea interactuar con las superficies dependientes del pH cargadas positivamente

especialmente cuando el pKa de los oacutexidos de Fe es aproximadamente 45

442 Especiacioacuten de As

La especiacioacuten del As (y de otros metales sensibles al potencial redox) en los

suelos se evalua a menudo utilizando las relaciones Eh-pH (Wilson et al 2010) donde se

describe comuacutenmente que el As estaacute presente principalmente como As (V) en

condiciones aeroacutebicas (alto potencial redox) y como As(III) en suelos inundados (bajo

potencial redox) (Fitz y Wenzel 2002) La presencia de As(III) en condiciones bien

aireadas y As(V) en ambientes anoacutexicos puede estar relacionada con la estabilizacioacuten

cineacutetica en microambientes (Wilson et al 2010) La medicioacuten del potencial redox de

equilibrio (Eh) en los suelos es difiacutecil debido a tanto a la coexistencia de varios pares

redox y a su variabilidad espacial (McBride 1994) Las mediciones contrastantes entre el

pH en el suelo y la rizosfera (o el microambiente maacutes reactivo del suelo) han sido

reportadas en otros lugares (Fitz y Wenzel 2002 Glowa et al 2004 Tuason y Arocena

2009 Kabas et al 2014)

El As(V) es la uacutenica especie de As identificada en todas las muestras del presente

estudio (Figs 42 y 43) independientemente tanto de los contenidos de As como de la

vegetacioacuten Estos resultados son consistentes con el dominio teoacuterico de HAsO2-

4 y

H2AsO-4

en el rango de pH ambiental comuacutenmente observado entre 4 y 9 (Wilson et al

2010) Aunque no se midioacute el pH los resultados sugieren que el As(V) domina en el suelo

de la rizosfera debido al un pH maacutes bajo que el suelo no rizosfeacuterico (Fitz y Wenzel 2002)

El bajo pH facilita la protonacioacuten de las cargas superficiales de los oacutexidos de Fe

dependientes del pH proporcionando asiacute maacutes lugares de sorcioacuten y mayores

acumulaciones de especies anioacutenicas de As(V) en la rizosfera que en los suelos no

rizosfeacutericos Meunier et al (2010) no detectaron evidencia alguna de As(III) en 29

muestras recogidas en minas abandonadas en Nueva Escocia Canadaacute aunque el

contenido total de As alcanzoacute hasta 310000 mg kg-1

De igual modo la aplicacioacuten de As-

XANES soacutelo detecto la presencia de As(V) en residuos mineros y suelos tratados con

cenizas volantes de carboacuten (Kumpiene et al 2012) Del mismo modo en suelos

podzoacutelicos contaminados con arseniato de cobre cromado el As(V) es la uacutenica especie

79

de As detectable el cual estaba sorbido principalmente en los minerales de silicato

protoimogolita y aloacutefano (Hopp et al 2008) Las condiciones reductoras inducidas por la

saturacioacuten de agua y los tratamientos de ditionita no proporcionaron sentildeales detectables

de As(III) utilizando el meacutetodo As-XANES (Fig 44) Parece que el potencial redox no

produjo suficientemente la reduccioacuten de As(V) en As(III) Quizaacutes los periodos de tiempo

del tratamiento (un mes para la saturacioacuten de agua y una semana para el ditionito) no

fueron lo suficientemente largos como para alcanzar las condiciones de equilibrio

80

V ESTUDIO DEL RECURSO VEGETACIOacuteN Y

SU INTERRELACIOacuteN CON EL SUELO

51 INTRODUCCIOacuteN

La contaminacioacuten ambiental del mercurio (Hg) asociado a la mineriacutea de oro

artesanal yo a pequentildea escala ha sido evaluada en varias zonas de la regioacuten andina y la

cuenca del Amazonas (Artaxo et al 2000 Nriagu et al 1992 Van Straaten 2000) En el

norte de Brasil el mercurio mayoritariamente se encuentra en los suelos superficiales

originados por las deposiciones atmosfeacutericas procedentes del proceso de amalgamacioacuten

en la mineriacutea artesanal yo a pequentildea escala (Oliveira et al 2001) Se encontraron altas

concentraciones de mercurio superiores a 4000 microg Hg de Kg-1

en los suelos cercanos a

lugares de comercializacioacuten de oro generados por la praacutectica comuacuten de quema de la

amalgama para purificar Au (Whitehead et al 1990 Rodrigues y Maddock 1997) Se

estima que de 500 a 1000 g de mercurio se evaporan por kg de oro extraiacutedo para luego

condensarse y depositarse en las hojas de las plantas suelos y riacuteos cercanos a la zona

de quema (Wotruba et al 1998) especialmente en eacutepocas de lluvia (Rodrigues y

Maddock 1997)

La mayoriacutea de estos estudios se centraron en la acumulacioacuten de mercurio en los

sistemas acuaacuteticos Sin embargo los niveles elevados de mercurio en los sedimentos se

derivan de la erosioacuten de los suelos con elevado contenido en mercurio (Maurice-Bourgoin

et al 2000 Oliveira et al 2001 Roulet et al 1998) y desempentildean un papel significativo

en la salud de los ecosistemas ya que el Hg se bio-concentra en la cadena alimentaria

especialmente en los ecosistemas acuaacuteticos en comparacioacuten con las viacuteas terrestres

(Adriano 2001) Sin embargo las fuentes disponibles de alimentos en las zonas de alta

altitud (4000 - 5000 msnm) como es el caso de las zonas de los Andes son en su

mayoriacutea de los medios no acuaacuteticos Por ejemplo Weberbauer (1945) indicoacute que en las

aacutereas huacutemedas de Puna Alta la formacioacuten de pajonales es la maacutes extensa y estaacute

compuesta principalmente de pastos para ganados por lo tanto se crea una necesidad

de impedir la transferencia de Hg de los suelos hacia las plantas (y eventualmente a los

animales terrestres)

81

En zonas de gran altitud cualquier cultivo a gran escala no es factible debido a la

orografiacutea y las condiciones climaacuteticas extremas por lo que las fuentes de economiacutea y

alimentos son principalmente dependientes de los pastores locales La ganaderiacutea andina

pastoral estaacute compuesta de cameacutelidos sudamericanos domeacutesticos como la ldquollamardquo (Lama

glama) ldquoalpacardquo (Lama pacos) y ldquoovejasrdquo (Ovis aries) (Browman 1990 Tichit 1995 Tichit

y Genin 1997) Las carnes de estos animales son las principales fuentes de alimentos

para la poblacioacuten especialmente alrededor de las zonas mineras andinas Vicuntildeas

(Vicugna vicugna) y guanacos (Lama guanicoe) son las especies silvestres de cameacutelidos

que en la zona de la puna cohabitan con el resto especies ganaderas En el caso de las

ldquovicuntildeasrdquo la poblacioacuten se encuentra regulada en muchas aacutereas protegidas donde la caza

de esta especie protegida es ilegal La lana de estos animales es de gran valor en el

mercado (SERNAP 2006)

Por lo tanto las uacutenicas fuentes de alimento para el ganado y los cameacutelidos

silvestres en estas zonas de gran altitud son las praderas nativas entre ellas varios tipos

de plantas adaptadas a las extremas condiciones climaacuteticas de la zona Entre ellos se

encuentran los llamados pajonales ocupando extensas aacutereas compuestas por ldquopastos

altos y gruesosrdquo secundarios de los geacuteneros Stipa y Festuca Los pastos altos y gruesos

constituyen el principal componente de las dietas de llamas y ovejas (Van Soest 1982

San Martiacuten 1991) Alzeacuterreca y Lara (1988) indicaron que la Festuca (Orthopylla spp)

llamada Paja brava o ichu iru (en idioma Quechua) es la especie dominante en casi el

30 de la superficie de las tierras altas centrales de Bolivia Otras especies forrajeras

locales son Bromus spp Calamagrostis spp Muhlenbergia spp Nasella spp Poa spp

Alchemilla spp Hypochoeris spp Luzula spp y Nototriche spp (Becker et al 1989

Ruiz-Canales y Tapia-Nuacutentildeez 1987)

En este sentido el objetivo principal de este capiacutetulo es determinar el contenido

de mercurio en los suelos y las plantas nativas alrededor de las aacutereas de quema oacute

incineracioacuten de la amalgama (Hg-Au) de las cooperativas mineras Virgen del Rosario y

Rayo Rojo Asimismo se pretende adquirir conocimiento sobre las probabilidades de

transferencia de Hg de los suelos en las plantas y finalmente predecir la posible

acumulacioacuten de Hg en el ganado que se encuentra en las cercaniacuteas de las cooperativas

mineras auriacuteferas en la zona de puna del ANMIN-Apolobamba

Se comparoacute la absorcioacuten de Hg en tres familias de plantas dominantes (Poaceae

Asteraceae y Rosaceae) Se determinoacute la concentracioacuten de mercurio en los suelos y

arroyos cercanos mediante el tiempo de drenaje lo que permitioacute conocer como se

transporta el Hg en distintos ecosistemas de la zona de estudio que forman parte de la

cuenca amazoacutenica

82

52 MATERIALES Y MEacuteTODOS

521 Zonas de Estudio

Las aacutereas de estudio son las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo

Rojo dos cooperativas representativas de la mineriacutea primaria o filoniana donde se

realiza la extraccioacuten de oro a traveacutes de su amalgamacioacuten con mercurio

522 Disentildeo de muestreo y toma de muestras de suelo y las plantas

Los sitios o lugares de quema variacutean desde quemadores de circuito abierto en el

patio del interior de las casas de los mineros hasta lugares o aacutereas especiales

destinadas a ser utilizadas por el grupo de mineros (o cooperativa) En este estudio se

consideraron lugares de quema de la amalgama activos Con la ayuda de los mineros

locales se han identificado tres lugares de quema (VR-A VR-B y VR-C (Fig 51 A)) y 5

(RR-A RR-B RR-C RR-D (Fig 51 B) RR-E (Fig 51 C)) correspondientes a las

cooperativas mineras Virgen del Rosario (VR) y Rayo Rojo (RR) respectivamente El

aacuterea de las zonas de quema oscila entre 20 a 40 m2

Para evaluar las deposiciones atmosfeacutericas de Hg en el proceso de quema de la

amalgama se tomaron muestras compuestas de suelo superficial (0-1 cm) La presencia

de vegetacioacuten fue uno de los principales criterios para localizar los puntos de muestreo

Cada muestra fue de aproximadamente 100 g recogidas de al menos 5 puntos Tambieacuten

se tomaron 9 muestras de suelo superficial en zonas a una distancia aproximada de

1500 m de distancia de las zonas de quema que representaraacuten los suelos no afectados

por la evaporacioacuten de mercurio de la amalgama es decir muestras control Cada

muestra de suelo se recogioacute mediante una espaacutetula no metaacutelica y se almacenoacute en

botella de vidrio previamente limpiados con HNO3 al 10 y transportadas al laboratorio a

4 degC antes de la determinacioacuten del pH del suelo y el contenido de Hg

83

Fig 5 1 Localizacioacuten de lugares de muestreo (A) ndash Virgen del Rosario VR-C (B) ndash Rayo Rojo RR-D (C) Rayo Rojo RR-E (D) Virgen del Rosario VR-B (E) Virgen del Rosario VR-A (F) aacuterea de disposicioacuten de residuos en Rayo Rojo entre RR-A yRR-B

En cada punto de muestreo de suelos se recolectaron muestras de plantas de

todas las familias botaacutenicas observadas en las aacutereas de muestreo Las plantas fueron

cuidadosamente extraidas del suelo y posteriormente cada planta fue almacenada

individualmente en bolsas de polietileno Las muestras vegetales se clasificaroacuten

botaacutenicamente en las instalaciones del Instituto Universitario de Investigacioacuten de la

Biodiversidad Universidad de Alicante (Espantildea) siguiendo la nomenclatura propuesta

por Brako y Zarucchi (1993) Una porcioacuten de cada material vegetal se lavoacute varias veces

con agua destilada a presioacuten para eliminar los residuos no deseados e impurezas Todos

los materiales vegetales lavados se secaron a temperatura ambiente Seguidamente se

separaron las raiacuteces y hojas y posteriormente se almacenaron en bolsas de papel

previamente a su anaacutelisis de laboratorio

84

Tambieacuten se obtuvieron muestras de 18 residuos y 6 sedimentos en las aacutereas de

estudio Los residuos estaban compuestos por minerales obtenidos de la molienda y

amalgamacioacuten simultaacutenea en el mortero de piedra o ldquotolocardquo (ver Fig 51 C) o en los

molinos semimecanizados (ver Fig 51 D) Estos resiacuteduos se almacenaban en bolsas

(Fig 1B) o se eliminaban alrededor de las aacutereas de procesamiento del mieneral (Fig 51

A E F) Las muestras de sedimentos fueron recogidas de los arroyos de poca

profundidad en las zonas de estudio Estos afluentes eventualmente desembocan en la

cuenca del Amazonas

523 Medicioacuten de mercurio en plantas y suelos

Las muestras de residuos y sedimentos obtenidas del suelo se secaron a

temperatura ambiente y se tamizaron con un tamiz de 2 mm de diaacutemetro de luz El pH del

suelo en agua y KCl fue determinado en una relacioacuten 125 (suelo agua) de acuerdo con

el meacutetodo MAPA (1986) Una fraccioacuten de cada muestra fue molida para la determinacioacuten

del Hg total El Hg total en las muestras fue extraiacutedo por el meacutetodo de digestioacuten de la

Agencia de Proteccioacuten Ambiental de EEUU (EPA) 7473 y los extractos fueron medidos

en el Sistema de Inyeccioacuten en Flujo de Mercurio - 400 (espectroacutemetro de absorcioacuten

atoacutemica FIMS 400 - PerkinElmer) con un liacutemite de deteccioacuten de 5 ng L-1

Se usaron tres

materiales de referencia certificados BCR-CRM 62 (hojas de tierra de oliva 028 plusmn 002

mg Hg kg-1

) SRM 2709 (San Joaquiacuten del suelo agriacutecola 140 plusmn 008 mg Hg kg-1

) y CRM

027 (suelo Contaminado 380 plusmn 065 mg Hg kg-1

) (para verificar la eficacia del

procedimiento de digestioacuten de la muestra seguacuten la Comisioacuten de las Comunidades

Europeas Instituto Nacional de Estaacutendares y Tecnologiacutea de EEUU Corporacioacuten de

Recursos Tecnoloacutegicos de EEUU)

Fig 5 2 Muestras de plantas colectadas en Rayo Rojo A) Aciachne Acicularis B) Perezia Pungens C) Agrosties

La concentracioacuten total de Hg en los materiales vegetales se determinoacute en el

Centro de Investigacioacuten de Energiacutea Medioambiental y Tecnoloacutegica (CIEMAT) en Madrid

(Espantildea) con un avanzado sistema de analizador de mercurio (AMA-254 LECO) con un

liacutemite de deteccioacuten de 05 microg Hg kg-1

El meacutetodo AMA-254 se basa en secar inicialmente

la muestra a 125 ordmC y su posterior descomposicioacuten teacutermica a 550 ordmC para finalmente

capturar el vapor de mercurio generado en un amalgamador de oro Se utilizaron los

materiales de referencia certificados (CRM) - SRM 2709 BCR-62 y CRM 027 para

determinar la exactitud y la precisioacuten de las mediciones El anaacutelisis de cada muestra se

realizoacute por triplicado

A)

85

524 Relacioacuten entre la concentracioacuten

Se calculoacute el coeficiente de concentracioacuten (CC) siguiendo el meacutetodo de Siegel et

al (1987) el cual calcula el ratio entre la concentracioacuten de Hg en la hoja o la raiacutez dividido

entre la concentracioacuten de Hg del suelo Siegel et al (1987) describioacute la planta con CCgt10

y CClt10 como acumulador y deyector de Hg respectivamente

525 Anaacutelisis estadiacutestico

La distribucioacuten normal de las concentraciones de Hg en las muestras de suelos y

de plantas se determinoacute mediante la prueba de Kolmogorov-Smirnov El anaacutelisis de

varianza (comparaciones muacuteltiples y Post Hoc) se llevoacute a cabo para evaluar las

diferencias entre los puntos de muestreo en cada cooperativa minera Los anaacutelisis

estadiacutesticos se realizaron con SPSS para Windows versioacuten 170

53 RESULTADOS

531 Identificacioacuten Botaacutenico de muestras de plantas

Los 35 materiales vegetales (17 muestras de Virgen del Rosario y 18 muestras de

Rayo Rojo) recogidos en las aacutereas de estudio fueron agrupados en cuatro familias

botaacutenicas Rosaceae Poaceae Asteraceae y Apiaceae Se reconocieron 4 taxones 3 de

geacutenero y 1 de especie de la familia Poaceae 4 taxones 2 de geacutenero y 1 de especie de la

familia Rosaceae 1 de especie de la familia Apteraceae y 1 de especie de la familia

Apiaceae Para la comparacioacuten de la absorcioacuten de Hg se consideraron los 3 taxones

botaacutenicos maacutes abundantes Poaceae Asteraceae y Rosaceae En Virgen del Rosario se

identificaron 2 geacuteneros de gramiacuteneas 1 taxa de Asteraceae 1 especie de Rosaceae y 1

especies de Apiaceae mientras que en Rayo Rojo se identificoacute 1 geacutenero y 1 de especie

de Poaceae 2 taxones y 1 especie de Asteraceae y 1 de especie de Rosaceae sn (Tabla

51) Alchemilla pinnata Agrostis sp aff Achyrocline fueron las especies geacuteneros y

taxones comunes a las dos cooperativas mineras Calamagrostis sp se limitaba a

cooperativa Virgen del Rosario mientras que Aciachne acicularis Perezia multiflora y

Baccharis aff caespitosa se encontraron soacutelo en Rayo Rojo

86

Tabla 5 1

Media (desviacioacuten estaacutendar) del contenido de Hg en hojas y raiacuteces de las plantas colectadas de las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo

Coperativa Minera Taxa Genera Especie n

Hoja Hg (mg kg

-1)

Raiz Hg (mg kg

-1)

Virgen del Rosario Family Rosaceae Alchemilla pinnata Ruiz amp Pav 4 42 (09) 59 (47)

Family Poaceae

Agrostis sp 7 104 (57) 112 (101) Calamagrostis sp 3 55 (42) 66 (40)

Family Asteraceae

Aff Achyrocline (Less) DC 2 93 (49) 11 (08) Family Apiaceae Azorella biloba (Schltdl) Wedd 1 70 67

Rayo Rojo

Family Rosaceae

Alchemilla pinnata Ruiz amp Pav 2 30 (27) 33 (11) Family Poaceae Aciachne acicularis Laeliggaard 5 12 (05) 07 (06)

Agrostis sp 3 30 (38) 06 (03)

Family Asteraceae Aff Achyrocline (Less) DC 1 98 06 Perezia multiflora (Bonpl) Less 5 32 (22) 12 (09) Baccharis aff caespitosa (Bonpl) Less 2 21 (02) 03 (01)

mg kg-1

mg Hg kg-1

de material vegetal

532 pH y mercurio en los suelos residuos y los sedimentos

Los suelos en las aacutereas de estudio fueron muy aacutecidos con una media del pH que

varioacute entre 45 a 46 en la zona de Virgen del Rosario y de 46 a 50 en Rayo Rojo (Tabla

52) El pH del suelo en las parcelas control en Virgen del Rosario fue significativamente

maacutes alto que en las demaacutes muestras de suelo mientras que los valores de pH de los

suelos en los puntos control y la incineracioacuten fueron similares en Rayo Rojo

La concentracioacuten media de Hg total en los suelos varioacute desde 155 mg Hg kg-1

hasta 166 mg Hg kg-1

y 05 mg Hg kg-1

a 486 mg Hg kg-1

en Virgen del Rosario y Rayo

Rojo respectivamente (Tabla 52) En general el contenido de Hg en el suelo en Virgen

del Rosario fue superior a los valores en Rayo Rojo Sin embargo una muestra (RR-E)

en Rayo Rojo tuvo la concentracioacuten maacutes elevada de Hg en el suelo con 113 mg Hg kg-1

El contenido total de Hg en los suelos no afectados (o suelos control) de las aacutereas de

estudio fue de 08 mg Hg kg-1

para Virgen del Rosario y 06 mg Hg kg-1

para Rayo Rojo

Los contenidos de Hg en todos los puntos de muestreo de las dos cooperativas mineras

fueron superiores a las muestras control excepto para el RR-D de la cooperativa minera

Rayo Rojo (Tabla 52)

87

Tabla 5 2

Media (desviacioacuten estaacutendar) de los valores de pH y contenido de Hg en suelos resiacuteduos y sedimentos de las coperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo

a b Letras diferentes indican diferencias significativas entre las medias despueacutes de la prueba de Tukey a

Plt005

La media total de Hg de los residuos de Virgen del Rosario fue mayor (220 mg Hg

kg-1

) a la de Rayo Rojo (61 mg Hg kg-1

) (Tabla 52) Los sedimentos presentaron bajas

concentraciones de Hg 17 mg Hg kg-1

en Virgen del Rosario y 133 mg Hg kg-1

en Rayo

Rojo No hubo diferencias significativas en el pH de los sedimentos relacionados con las

dos cooperativas mineras (Tabla 52)

533 El mercurio en muestras de hojas y raiacuteces

En las tres familias de plantas recolectadas en las aacutereas de estudio la media de

Hg contenido en las muestras de hojas y raiacutez de Virgen del Rosario fueron superiores a

los del Rayo Rojo (Tabla 51) Los contenidos de mercurio en las hojas de las plantas de

Virgen del Rosario fueron 42 mg Hg kg-1

(Rosaceae) entre 55 y 104 mg Hg kg-1

(Poaceae) y 93 mg Hg kg-1

(Asteraceae) mientras que en Rayo Rojo las variaciones

fueron entre 12 y 3 mg Hg kg-1

(Poaceae) y 21 a 98 mg Hg kg-1

(Asteraceae) y 3

(Poaceae) mg Hg kg-1

Los contenidos de Hg en las muestras de raiacutez de la cooperativa

Virgen del Rosario tuvo una variacioacuten de 11 mg Hg kg-1

(Asteraceae) a 112 mg Hg kg-1

(Poaceae) mientras que en la cooperativa Rayo Rojo presentoacute una variacioacuten de 03 mg

Hg kg-1

(Poaceae) a 33 mg Hg kg-1

(Rosaceae)

El cociente de concentracioacuten (CC) entre las tres familias botaacutenicas siguen las

tendencias dominantes la hoja - Poaceaegt Asteraceaegt Rosaceae y la raiacutez - Poaceaegt

Rosaceaegt Asteraceae (Tabla 51) La mayoriacutea de las muestras de hojas y raiacutez

presentaron un CClt10 disminuyendo con el aumento de contenido de Hg en el suelo

(Fig 53) A pesar de las 3 familias dominantes se observaron valores de CCgt 10 para

Aacutereas de muestreo pH Hg (mg kg-1

)

Virgen del Rosario

VR-A (n = 3) 45 (02)a 155 (98)b

VR-B (n = 3) 46 (04)a 162 (70)b

VR-C (n = 3) 45 (01)a 166 (59)b

Control Soil (n = 9) 53 (04)b 08 (01)a

Residuos (n = 11) 29 (06) 220 (287)

Sedimentos (n = 2) 53 (06) 17 (05)

Rayo Rojo

RR-A (n = 3) 49 (03)a 115 (28)ab

RR-B (n = 3) 49 (01)a 62 (55)ab

RR-C (n = 3) 46 (02)a 24 (15)a

RR-D (n = 3) 50 (01)a 05 (02)a RR-E (n = 3) 48 (01)a 486 (559)b

Suelo control (n = 9) 48 (02)a 06 (03)a

Residuos (n = 7) 76 (02) 61 (31)

Sedimentos (n = 4) 60 (06) 133 (104)

88

algunas muestras de hojas y raiacutez observaacutendose los 2 valores maacutes altos de CC (30 y 35)

en las muestras de hojas de Asteraceae (Baccharis aff caespitosa) correspondientes de

la cooperativa minera Rayo Rojo En ninguna de las muestras de raiacuteces de la familia

Asteraceae se observaron CCgt10 (Fig 53) De igual modo no se observaron valores de

CCgt 10 en las plantas que creciacutean en suelos con concentraciones gt 20 mg Hg kg-1

Fig 5 3 Coeficiente de concentracioacuten (CR) en hojas y

raiacuteces de las familias botaacutenicas colectadas LS ndash Hoja HgSuelo Hg RS ndash Raiz HgSuelo Hg

54 DISCUSIOacuteN

541 Vegetacioacuten muestreada

Las muestras de plantas recogidas corresponden a plantas tiacutepicas del ecosistema

de puna zona con una altura entre los 4200 a 4800 msnm (Weberbauer 1945) y se

utilizan para una variedad de propoacutesitos siendo el principal el forrajero para cameacutelidos y

ovejas Calamagrostis spp Festuca spp Poa spp y Stipa spp (Becker et al 1989 Ruiz-

Canales y Tapia-Nuacutentildeez 1987) Por el tipo de forraje que suelen consumir las llamas

sugiere que eacutestas pueden ser clasificadas como consumidoras a granel de forrajes de las

regiones secas (Van Soest 1982) Las llamas son aparentemente capaces de prosperar

con este tipo de forraje gracias a las adaptaciones fisioloacutegicas que compensan las dietas

maacutes pobres de calidad (San Martiacuten 1991) Una de las especies altamente seleccionada por

las alpacas adultas durante la estacioacuten seca es Alchemilla pinnata (Bryant y Farfaacuten 1984)

Algunas plantas tales como Baccharis spp (Asteraceae) se utilizan como lentildea en las aacutereas

de estudio (Reynel 1988) Tambieacuten se identificaron plantas medicinales como Alchemilla

pinnata Otras plantas medicinales reportadas en las aacutereas de estudio por Muntildeoz (2015) y

el SERNAP (2016) incluyen las siguientes Senecio spinosus y Belloa sp (Asteraceae)

Paronychia andina subsp boliviana (Caryophyllaceae) y Azorella diapensioides (Apiaceae)

89

542 Mercurio en suelos

El contenido medio de mercurio en los suelos de las tres zonas de quema de la

amalgama en Virgen del Rosario superoacute los niveles de referencia admisibles en los

siguientes paiacuteses o regiones los Paiacuteses Bajos - 03 mg Hg kg-1

Andaluciacutea (Espantildea)

Francia y Reino Unido ndash 1 mg Hg kg-1

Alemania - 2 mg Hg kg-1

y Canadaacute ndash 66 mg Hg

kg-1

(Barth y LHermite 1987 CCME 2007 Junta de Andaluciacutea 1999 NMHPPE 1994)

El contenido de mercurio en estos suelos al menos es 60 veces y 5 veces mayor en

comparacioacuten con el contenido de Hg en los suelos no afectados (o control) en Virgen del

Rosario y Rayo Rojo respectivamente El alto contenido de mercurio en estos suelos

pueden tener su origen en la deposicioacuten de vapor de Hg producto de la quema al aire

libre de la amalgama que seguacuten algunos estudios puede llegar a una distancia de ~ 50

km desde la fuente de emisioacuten (Maurice-Bourgoin 2001) de hecho en Brasil se

encontraron concentraciones superiores a 4000 mg Hg kg-1

en los suelos cercanos de

los lugares de quema de la amalgama para purificar el Au (Rodrigues y Maddock 1997)

Ademaacutes la concentracioacuten de mercurio del suelo anormalmente alta puede tener su origen

en la harina de mercurio generado y vertido desde los molinos (Wotruba 1998) (Foto

51 F) Otra fuente importante de mercurio es la contribucioacuten de las antiguas erupciones

volcaacutenicas en la zona (Roulet et al 1998 Carmouze et al 2000) seguacuten Roulet et al

(1998) las erupciones volcaacutenicas fueron las responsables de los elevados contenidos de

Hg en los suelos superficiales de la cuenca del Amazonas

En la cooperativa minera Rayo Rojo los contenidos de mercurio del suelo fueron

inferiores a los encontardos en Virgen del Rosario pero todaviacutea se encuentran por

encima de los niveles umbral de Hg en los paiacuteses citados anteriormente (excepto para

Canadaacute) en tres aacutereas de quema de amalgama La baja concentracioacuten de Hg total del

suelo encontrada bajo en RR-D podriacutea deberse a la reciente utilizacioacuten de este sitio como

un aacuterea de quema yo el resultado del almacenamiento de los residuos en bolsas (Foto

51 B) Por otro lado el maacutes alto contenido de mercurio de las zonas de estudio (113 mg

Hg kg-1

de suelo) se obtuvo en RR-E siendo eacutesta el producto de una muestra compuesta

recogida del patio de varias viviendas de cooperativistas mineros donde se ldquoquemardquo la

amalgama obtenida de la utilizacioacuten (individual o en grupo) de los trapiches (mortero de

piedra utilizado para la molienda de minerales antes de la colonizacioacuten espantildeola) (Foto

51 E) El uso prolongado de eacutestas tolocas explicariacutea la alta concentracioacuten de Hg total del

suelo en RR-E

En general los suelos con contenidos de Hg superiores a los niveles de referencia

pueden representar un peligro para la salud de las personas el medio ambiente

incluyendo plantas y animales Moreno-Jimeacutenez et al (2006) y Garciacutea-Saacutenchez et al

(2009) indicaron que un suelo con concentraciones de Hg superiores a 5 mg kg-1

se

considera toacutexico utilizando los criterios descritos por Kabata-Pendias y Pendias (1992) El

suelo no afectado por la contaminacioacuten presenta concentraciones de Hg entre 001 a 003

mg Hg kg-1

(Adriano 2001 Senesil et al 1999) Por lo tanto las concentraciones de

mercurio en los suelos en las aacutereas de estudio puede considerarse anormalmente altos

90

de acuerdo con Whitehead et al (1990) quien encontroacute contenidos de mercurio mayores

a 10 mg Hg kg-1

de los suelos de Niue Islas del Paciacutefico Sur

Con los resultados obtenidos las aacutereas de quema de amalgama podriacutean

considerarse puntos calientes de Hg siendo fuentes importantes de este elemento que

provocan el enriquecimiento de Hg en el suelo de las aacutereas de estudio con

concentraciones superiores a 10 mg Hg kg-1

de suelo En Eslovenia Gosar et al (2006)

observaron Hg en suelos cerca de una mina de Hg con concentarciones de hasta 47 mg

Hg kg-1

Sin embargo un contenido de Hg extremadamente alto fue encontrado en los

suelos cercanos a minas de mercurio Espantildea donde se encontraron concentraciones de

hasta 778 mg Hg kg-1

(Garciacutea-Saacutenchez et al 2009) Del mismo modo Fernaacutendez-

Martiacutenez et al (2006) encontraron concentraciones de hasta 29000 mg Hg kg-1

de suelo

en aacutereas de contacto directo con las chimeneas en minas de mercurio abandonadas en

Asturias (Espantildea)

Es necesario considerar que la erosioacuten de los suelos ricos en Hg es una fuente

potencial de contaminacioacuten de mercurio en la cuenca del Amazonas (Maurice-Bourgoin

et al 2000 Ramiacuterez y Teraacuten 2002) dicha erosioacuten acelera la liberacioacuten de mercurio en

los ecosistemas acuaacuteticos y presenta una grave amenaza para el medio ambiente

(Oliveira et al 2001 Maurice-Bourgoin et al 2003) Los contenidos de Hg determinados

en los sedimento muestreados en este estudio (ver fig 51 E) estaacuten en concordancia con

los estudios anteriores con respecto a la contribucioacuten de la mineriacutea auriacutefera artesanal y a

pequentildea escala a la acumulacioacuten de mercurio en la cuenca del Amazonas

543 Mercurio en plantas

La mayoriacutea de las muestras con CC menor a 10 indican que las plantas no son

acumuladoras activas de Hg como se sugirioacute anteriormente por Siegel et al (1987) y

Gnamus et al (2000) El CC bajo puede deberse al mecanismo de exclusioacuten de mercurio

en las plantas para evitar la absorcioacuten de este elemento o la capacidad de las plantas

para convertir Hg ioacutenico en Hg0 volaacutetiles o ambas (Siegel et al 1987) De igual modo las

zonas de muestreo de este estudio se encuentran a gran altitud (4300-4500 msnm) y de

acuerdo con Siegel et al (1987) valores altos de CC se suelen observar en plantas que

crecen en zonas bajas en suelos con bajos contenidos de mercurio Al igual que en el

presente estudio en plantas que creciacutean alrededor de antiguas minas de mercurio en

Espantildea donde la concentracioacuten de Hg del suelo es anormalmente alta se observaron

valores bajos de CC (Garciacutea-Saacutenchez et al 2009 Moreno-Jimeacutenez 2006)

Sin embargo la mayor parte de las plantas con CC lt10 mostraban un contenido

en Hg superior a 01 mg Hg kg-1

liacutemite para la alimentacioacuten animal deseable establecido

por el Parlamento Europeo y del Consejo de la Unioacuten Europea (Directiva 200232CE)

Por lo tanto muchas especies de plantas pertenecientes a la familia Poaceae y

Rosaceae que componen la mayor parte de las dietas regulares de los cameacutelidos podriacutean

91

suponer un riesgo para los propios cameacutelidos asiacute como para el ser humano Garciacutea-

Saacutenchez et al (2009) indicoacute que Kabata-Pendias y Pendias (1992) define la

concentracioacuten de Hg criacutetica en las plantas (o el nivel por encima del cual es probable que

resuten toacutexicas) entre 1 a 3 mg Hg kg-1

Las diversas especies y geacuteneros de plantas que

se recogieron en las aacutereas de estudio presentaron al menos una concentracioacuten media

de 06 mg Hg kg-1

por lo que los contenidos de Hg eran potencialmente toacutexicos para

todas las plantas En otro estudio Poschenrieder y Barceloacute (2003) indicoacute que 8 mg Hg kg-

1 representa la concentracioacuten toacutexica criacutetica del 10 de las plantas es decir que el 10 de

las plantas podriacutean morir si superan esa concentracioacuten

El Hg relativamente menor en las plantas recolectadas de Rayo Rojo frente a la

Virgen del Rosario podriacutea atribuirse a los altos contenidos de Hg en los suelos del

segundo sitio de estudio esto es consistente con la literatura que indica que los mayores

contenidos de Hg se registraron en plantas que creciacutean cerca de las proximidades aacutereas

de fundicioacuten con suelos con altos contenidos de Hg (Garciacutea-Saacutenchez et al 2009) La

absorcioacuten diferencial de mercurio entre las especies de plantas y sus raiacuteces y las partes

aeacutereas era tambieacuten evidente Todas las plantas en este estudio correspondieron a

hierbas perennes que pueden presentar una mayor acumulacioacuten de mercurio debido a

su largo ciclo de vida (Garciacutea-Saacutenchez et al 2009) Sin embargo las diferencias entre

las especies de plantas podriacutea ser debido a las caracteriacutesticas morfoloacutegicas Por

ejemplo Alchemilla pinnata (Rosaceae) presenta hojas peludas y frondosas

generalmente decumbentes esta planta es rastrera y estoloniacutefera (Romoleroux 2004)

Por su parte las especies de la familia Asteraceae tienen hojas herbaacuteceas carnosa

coriaacutecea o membranosa y son arbustos con tallos erectos (Achyrocline Perezia

multiflora) o plantas trepadoras formando alfombras (Baccharis caespitosa) (Mostacero

et al 1995) Estas caracteriacutesticas podriacutean propiciar condiciones oacuteptimas para la

deposicioacuten de Hg ya que una amplia aacuterea de la hoja puede tomar Hg de la deposicioacuten

aeacuterea a traveacutes de los estomas (Lindberg et al 1992) Por el contrario las especies de

plantas de la familia Poaceae en el estudio tienen caracteriacutesticas de las hojas que limitan

la deposicioacuten de Hg La morfologiacutea de las hojas es dominante laminar estrechas y por lo

general planas o enrolladas (Agrostis sp Calamagrostis sp) ademaacutes algunas hojas son

setaacuteceas y aciculares (Aciachne acicularis) (Watson y Dallwitz 1992)

En cuanto al contenido de Hg en las raiacuteces y en las partes aeacutereas se presentoacute

diferencias entre las plantas estudiadas En el caso de Aff Achyrocline spp las

concentraciones de Hg en la parte aeacuterea fueron mayores (de 8 a 16 veces) que los

valores encontrados en la raiacutez de la planta Tambieacuten se observaron diferencias en la Aff

Baccharis caespitosa Perezia multiflora y Agrostis sp de Rayo Rojo estas diferencias

pueden atribuirse a una mayor deposicioacuten de Hg en la parte aeacuterea de algunas especies

de plantas (Greger et al 2005) o con una mejor adsorcioacuten o bien por la acumulacioacuten del

aire (Bargagli 1993) El transporte atmosfeacuterico de Hg es relevante para el estudio debido

a su proximidad de la fuente antropogeacutenica (Southworth et al 2004) Los niveles de Hg

92

observados en la raiacutez y en la parte aeacuterea de las otras especies fueron en su mayoriacutea

similares

Por otro lado las plantas tienen mecanismos constitutivos (en la mayoriacutea de los

fenotipos) y de adaptacioacuten (presentes soacutelo en fenotipos resistentes) para la acumulacioacuten

o la tolerancia a altos niveles de contaminantes en la rizosfera (Meharg 1994) Los

estudios han demostrado que las especies de Poaceae Agrostis tenuis y Chloris barbata

han desarrollado poblaciones tolerantes a una elevada concentracioacuten de mercurio en

aacutereas cercanas a sitios contaminados (Bradshaw 1952 Lenka Panda y Panda 1992

Lenka et al 1993) Por otra parte Patra Lenka y Panda (1994) proporcionan evidencias

de que las poblaciones tolerantes fueron fisioloacutegicamente distintas de las poblaciones con

intolerancia dado que se observoacute una mayor actividad de las enzimas antioxidantes asiacute

como por los niveles elevados de tiol no proteico En este sentido este estudio sobre

acumulacioacuten de mercurio en las plantas nativas de esta zona puede servir como modelo

para estudiar el mecanismo de la acumulacioacuten de Hg y la tolerancia de las especies

nativas andinas en las zonas con niveles anormalmente altos de Hg en los suelos

544 Posible acumulacioacuten de mercurio en las carnes de cameacutelidos

La media de Hg en muestras de hojas de Poaceae en Virgen del Rosario y Rayo

Rojo por lo menos son 80 veces y 10 veces maacutes respectivamente en comparacioacuten con

los 01 mg Hg kg-1

para cualquier alimento animal (Directiva 200232CECE) El alto

contenido de Hg en plantas muestreadas en este estudio puede elevar el riesgo de Hg

incorporacioacuten en la cadena alimentaria debido a que los cameacutelidos son totalmente

dependientes de la escasa vegetacioacuten incluyendo Poaceae y Rosaceae que crecen en

estas aacutereas de gran altitud y la carne de estos animales es principal fuente de alimento

para la poblacioacuten que vive cerca a los sitios mineros auriacuteferos de la zona Con base en el

promedio de consumo diario de materia seca de llama (16 kg) y alpaca (27 kg) (Genin

1994 Rossi 2004 San Martiacuten 1996 San Martiacuten et al 1988b Turiacuten y otros 2001) y

suponiendo que el 60 de la dieta diaria de eacutestos cameacutelidos es Poaceae con 10 mg Hg

kg-1

la alpaca y llama ingeririacutean aproximadamente 10 y 16 mg Hg diacutea-1

respectivamente

No se tiene conocimiento sobre el liacutemite de tolerancia de absorcioacuten de Hg para los

pequentildeos rumiantes pero se estima que la absorcioacuten de Hg diaria por estos cameacutelidos

son mayores que la ingesta semanal provisional tolerante para los seres humanos fijado

en 16 mg kg-1

de peso establecido por la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS 1991)

Asiacute el Hg anormalmente alto puede afectar a los cameacutelidos del ANMIN-Apolobamba ya

que la acumulacioacuten de altos contenidos de mercurio en su carne es posible con el

consecuente riesgo para la salud de las peronas a traveacutes de la cadena troacutefica

93

VI CONCLUSIONES

Del desarrollo de la tesis doctoral se ha llegado a las siguientes conclusiones

El Aacuterea Protegida de Manejo Integrado Nacional (ANMIN) Apolobamba en Bolivia

alberga una elevada cantidad de operaciones mineras auriacuteferas (231) siendo los

yacimientos secundarios o aluviales los maacutes explotados en eacutesta uacuteltima deacutecada sin

embargo la explotacioacuten de yacimientos primarios o filonianos tuvieron una intensa

actividad desde la eacutepoca pre-colonial hasta la actualidad constituyeacutendose en la actividad

que mayor cantidad de mercurio (Hg) utiliza en el proceso de concentracioacuten de oro de

hecho en la mineriacutea filoniana la proporcioacuten de oro obtenido y la cantidad de mercurio

utilizado es 15 (cuando en la mineriacutea aluvial esta proporcioacuten es 104) A esto se suma la

generacioacuten de altas cantidades de residuos con elevadas concentraciones de metales

cuya disposicioacuten y almacenamiento en la mayoriacutea de los casos no son adecuados En

este entendido el ANMIN- Apolobamba especialmente importante por su biodiversidad

llega a ser una de las aacutereas protegidas maacutes afectadas en Bolivia por la contaminacioacuten

generada por la mineriacutea auriacutefera a pequentildea escala

Los resultados del estudio de metales pesados indican que son en su mayoriacutea de

origen geogeacutenico o que podriacutea ser parte de la re-emisioacuten de vertidos antropogeacutenicos

pasados debido a que no mostraron diferencias significativas entre los suelos

superficiales y de profundidad y con la proximidad a las zonas mineras (zonas cercanas

a las operaciones de concentracioacuten de oro) sin embargo se detectoacute un incremento de

mercurio en el suelo superficial en estas zonas lo que podriacutean indicar deposicioacuten directa

de Hg en los alrededores de los sitios de concentracioacuten del oro que incluye la quema de

la amalgama El contenido total y las fracciones biodisponibles y solubles de As fueron

elevados y mostraron valores maacutes altos en las zonas mineras probablemente

relacionados con la proximidad a los sitios de procesamiento del mineral y a los residuos

ricos en arsenopirita

Las concentraciones de cadmio (Cd) y zinc (Zn) biodisponibles se vieron

afectadas por la presencia de materia orgaacutenica y el contenido de arcilla en los suelos

mientras que el comportamiento del As Hg y cobre (Cu) se asocioacute con los niveles de

acidez del suelo Por el contrario la concentracioacuten de plomo (Pb) biodisponible estuvo

directamente relacionada por su concentracioacuten total En general los metales solubles

fueron altamente independientes sin correlaciones significativas con ninguna de las

94

propiedades fiacutesicas y quiacutemicas del suelo lo que sugiere que el comportamiento de los

metales (y metaloides) solubles se ve afectado por una variedad de condiciones

fisicoquiacutemicas

Los resultados de la especiacioacuten del As en las muestras de suelo indican un bajo

riesgo medioambiental debido al predominio del As(V) que es menos toacutexicosin embargo

se debe considerar que el As(V) tambieacuten induce toxicidad al inhibir la eficiencia

enzimaacutetica en el suelo mediante la sustitucioacuten isomorfa con iones de fosfato

estructuralmente similares en los compuestos bioloacutegicos Ademaacutes la dinaacutemica de la

transformacioacuten de As(V) en As(III) una vez que el As entra en la cadena alimentaria auacuten

no se conoce por completo por lo que se abre un importante desafiacuteo de investigacioacuten

para determinar el contenido de As en la vegetacioacuten nativa por la posibilidad de

transferencia a la cadena alimenticia a traveacutes de los cameacutelidos (alpaca llama) que se

alimentan con este tipo de vegetacioacuten

Se identificaron diferentes especies vegetales en las aacutereas de estudio que se

utilizan para una variedad de propoacutesitos incluyendo la alimentacioacuten de los cameacutelidos

(pe el geacutenero Poaceae) como combustible (pe Baccharis spp) y medicamentos (pe

Alchemilla pinnata y Aciachne acicularis) Al respecto los resultados mostraron bajos

coeficientes de concentracioacuten (CClt10) para la mayoriacutea de las plantas muestreadas para

este estudio hecho que confirma que la transferencia de Hg de los suelos a las plantas

no es muy eficaz por lo que la bioacumulacioacuten de Hg en las especies estudiadas es

insignificante Sin embargo las plantas que se encuentran cerca a los sitios de quema de

la amalgama (CC gt 01) no deberiacutean ser usadas como forraje para alimentar de los

cameacutelidos ya que el alto contenido de Hg encontradas en las diferentes especies

estudiadas podriacutea aumentar el riesgo de acumulacioacuten de Hg en la cadena alimentaria

debido a que los cameacutelidos son totalmente dependientes de estas especies forrajeras y

a su vez estos cameacutelidos son los principales proveedores de carne para la poblacioacuten

minera de la zona Ademaacutes el riesgo para la salud de la poblacioacuten y los mineros

aumenta si se utilizan algunas especies estudiadas con fines medicinales (pe

Alchemilla pinnata)

Asimismo es importante sentildealar que la cobertura vegetal de las zonas mineras es

un 15 menor respecto a las zonas alejadas de las operaciones mineras (consideradas

en este estudio como zonas de control) Por otra parte la erosioacuten de los suelos con altos

contenidos de Hg total de muchas fuentes puntuales podriacutea contribuir de manera

significativa a la contaminacioacuten de la parte baja de la cuenca del Amazonas

Por todo lo expuesto y considerando que la extraccioacuten de oro ha sido y es una

actividad muy importante en Bolivia y particularmente en el ANMIN - Apolobamba por la

alta generacioacuten de empleo directo e indirecto y que el Hg es el elemento principal para

la concentracioacuten del oro es muy posible que no se pueda prohibir su uso Por lo que las

soluciones apuntariacutean a promover la disminucioacuten de su utilizacioacuten asiacute como su uso

responsable Esto podriacutea lograrse a traveacutes de la implementacioacuten de tecnologiacuteas

95

alternativas maacutes limpias y que mejoren el rendimiento de concentracioacuten del oro de

asesoramiento teacutecnico permanente en todas las operaciones que constituyen el proceso

de extraccioacuten de oro de la aplicacioacuten de buenas praacutecticas ambientales y la constante

capacitacioacuten y concientizacioacuten de la poblacioacuten local sobre los riesgos del Hg el As y los

metales pesados en el medio ambiente y la salud puacuteblica

96

Referencias bibliograacuteficas

Adriano DC (2001) Trace Elements in Terrestrial Environments Biogeochemistry Bioavailability and Risks of Metals (2ordf ed) Springer-Valag

Al-Abed S Jegadeesan G Purandare J Allen D (2007) Arsenic release from iron rich mineral processing waste Influence of pH and redox potential Chemosphere 66775-782

Al-Abed S Jegadeesan G Scheckel K Tolaymat T (2008) Speciation

characterization and mobility of As Se and Hg in flue gas desulphurization residues Environ 421693-1698

Alzerreca H y Larm R (1988) Evaluacioacuten de praderas nativas en el altiplano central y

oeste del Departamento de Oruro (pp 3-11) Nacional en Praderas Nativas de

Bolivia

Artaxo P Campos R Fernandes E Martins J Xiatildeo Z Lindqvist O et al (2000)

Large scale mercury and trace element measurements in the Amazon basin Atmos Environ 344085-4096

Asociacioacuten Nacional de Mineros Medianos (2000) Memoria e Informe Anual 1999 La

Paz

Balladares A (1989) Metalurgia del oro y la plata Universidad Mayor de San Andres

Bargagli R (1993) Plant leaves and lichens as biomonitors of natural or anthropogenic

emissions of Mercury in Markert B (Eds) Plants as Biomonitors Indicators for Heavy Metals in the Terrestrial Environment VCH Publishers Inc New York

Barth H and LacuteHermite P (Eds) (1987) Scientific Basis for Soil Protection in the European Community Comission of the European Communities Elsevier Applied Science

Becker B Terrones - H FM Tapia ME(1989) Los pastizales y produccioacuten forrajera

en la Sierra de Cajamarca Proyecto Piloto de Ecosistemas Andinos

Betancourt OF (1994) Proteccioacuten de la salud de los mineros y de la poblacioacuten

circundante Seminario sobre amalgamacioacuten en la mineriacutea de oro PMSC Zaruma

Biobol (2 de marzo de 2021) Areas Protegidas Nacionales

httpswwwbiobolorgindexphpareas-protegidasap-de-boliviastart=11

Borggarrd O (1976) The use of EDTA in soil analysis Acta Agriculturae Scandinavica 26114-150

Bradshaw AD (1952) Populations of Agrostis tenuis resistant to lead and zinc

poisoning Nature 1691098

Browman DL (1990) High altitude camelid pastoralism of the Andes in Galaty JG and Johnson D (Eds) The world of pastoralism herding systems in comparative perspective (pp 323-352) Guliford Press

97

Bundschuh J Armienta MA Bhattacharya P Matschullat J Birkle P Mukherjee AB (2009) Natural arsenic in groundwater of Latin America ndash Occurrence health impact and remediation Netherlands Balkema

Buurman P Van Lagen B Veltorst EJ (1996) Manual for Soil and Water Analysis

Technical report Backhuys

Calvo R Macias F Riveiro A (1992) Aptitud agronoacutemica de los suelos de la provincia

de La Coruntildea (pp88-100) La Coruntildea Diputacioacuten Provincial de La Coruntildea

Campanini O (2020) El negocio del Mercurio en Bolivia Estudio sobre la

Comercializacioacuten para la Mineriacutea Auriacutefera en Bolivia La Libre

Campanini O Campos V Jimeacutenez G (2019) El Caso de la mineriacutea aluvial de oro en Bolivia La destruccioacuten de nuestros riacuteos y bosques La Libre

Campo L (2003) Componentes Programa Araucaria resultados cartograacuteficos Programa Araucaria (pp 29-47) Informe Interno La Paz

Carmouze JP Boudou A Lucotte M (2000) Le mercure en Amazonie Rocircle de lhomme et de lenvironnement risques sanitaires (1ordf ed pp92-93) lrsquoInstitut de

recherche pour le deacuteveloppement (IRD)

Carrillo F (2021) Situacioacuten actual del uso y consumo de mercurio en la mineriacutea auriacutefera de pequentildea escala en Bolivia Perioacutedico La Patria Perspectiva Minera

Catari H Fernaacutendez R (2003) Caracterizacioacuten espacial y propuesta de sistema de monitoreo del uso de la vegetacioacuten por cameacutelidos en el ANMIN Apolobamba

Servicio Nacional de Areas Protegidas (SERNAP)-PROGRAMA ARAUCARIA (pp14-27 31-67)

CCME (Canadian Council of Ministers of the Enviroment) (1999) Canadian soil quality guidelines for the proteccion of environmental and human health arsenic Canadian

Enviromental Quality Guidelines Canadian Council of Ministers of the Environent Winnipeg

CCME (Canadian Council of Ministers of the Environment) (2005) Canadian Water Quality Guidelines for the Protection of Agricultural Water Uses Summary Table (updated October 2005) Canadian Council of Ministers of the Environment

CCME (Canadian Council of Ministers of the Environment) (2007) Canadian Soil Quality

Guidelines for the Protection of Environmental and Human Health Summary Table (updated 70 September 2007) Canadian Council of Ministers of the Environment

Chapman HD (1970)Cation exchange capacity Methods of Soil analysis (pp891-900)

Madison American Society of Agronomy Inc

Choong TS Chuah TG Robiah Y Gregory FL Azni I (2007) Arsenic toxicity health hazards and removal techniques from water an overview Desalination 217 139ndash166

Cobertera E (1993) Edafologiacutea aplicada Suelos produccioacuten agraria planificacioacuten territorial e impactos ambientales (p 326) Madrid

Conesa HM Faz A Amaldos R (2007) Initial studies for the phytostabilization of a

mine tailing fron the Cartagena ndash La Union Mining District (SE Spain) Chemosphere 6638-44

INDICE DE FIGURAS

Fig 1 1 a) Empleo por actor minero b) Regaliacutea minera por actor productivo minero 7 Fig 1 2 a) Valor de produccioacuten de principales minerales de las Cooperativas b) Valor de Produccioacuten de Principales Minerales 9 Fig 1 3 Distribucioacuten de Yacimientos Auriacuteferos en el Departamento de La Pazhelliphellip helliphelliphelliphellip10 Fig 1 4 Extraccioacuten de oro por departamento 11 Fig 1 5 a) Valor de la exportacioacuten por depto b) Valor de la exportacioacuten ndash dpto La Paz 12 Fig 1 6 Actividades Mineras Auriacuteferas en Aacutereas Protegidas del SNAP - Bolivia 13 Fig 1 7 Produccioacuten de Oro e Importacioacuten de Mercurio 15 Fig 1 8 Proceso de concentracioacuten de oro proveniente de yacimiento primario 17 Fig 1 9 Proceso de concentracioacuten de oro proveniente de yacimiento secundariohelliphelliphelliphelliphellip19

Fig 2 1 Localizacioacuten geograacutefica de ANMIN-Apolobamba 26 Fig 2 2 Fisiografiacutea del ANMIN-Apolobamba 27 Fig 2 3 Mapa Geoloacutegico del ANMIN-Apolobamba 28 Fig 2 4 Mapa fiacutesico de ANMIN-Apolobamba 29 Fig 2 5 Mapa hidroloacutegico de ANMIN-Apolobamba 30 Fig 2 6 Mapa de suelos de ANMIN - Apolobamba 34 Fig 2 7 Mapa de distribucioacuten de vegetacioacuten de ANMIN-Apolobambahelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 35 Fig 2 8 a) Ganado de Alpacas b) VicuntildeasMunicipio de Pelechuco en ANMIN-Apolobamba 36 Fig 2 9 Mapa de Cobertura e Intensidad de Actividades Minera en ANMIN-Apolobamba 39

Fig 3 1 Muestreo de parcelas de Suelos 44 Fig 3 2 a) Muestreo de parcelas en la cooperativa Virgen del Rosario b) Las parcelas cercanas a las operaciones de procesamiento del mineral tambieacuten estaacute proacutexima a la poblacioacuten minera 44 Fig 3 3 Registro de cobertura vegetal en la localidad minera de Agua Blanca 45 Fig 3 4 Panoraacutemica del perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Virgen del Rosario 48 Fig 3 5 Detalle del perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Virgen del Rosario 49 Fig 3 6 Panoraacutemica perfil de la zona lejana al procesamiento del mineral Virgen del Rosario 51 Fig 3 7 Detalle del perfil de la zona lejana al procesamiento del mineral Virgen del Rosario 52 Fig 3 8 Panoraacutemica perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Rayo Rojo 55 Fig 3 9 Detalle del perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Rayo Rojo 56 Fig 3 10 Panoraacutemica perfil de la zona lejana al procesamiento del mineral Rayo Rojo 58 Fig 3 11 Detalle del perfil de la zona lejana al procesamiento del mineral Rayo Rojo 59 Fig 3 12 Anaacutelisis Multivariante 64

Fig 4 1 Especiacioacuten de As en las muestras de suelo no rizosfeacuterico y rizosfera recogidas de las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo en ANMIN - Apolobamba 74 Fig 4 2 Especiacioacuten de As en suelo de rizosfera de vegetacioacuten comuacuten en las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo en ANMIN - Apolobamba 75 Fig 4 3 Especiacioacuten de As en muestras de suelo no rizosferico (bulk) y rizosfera sujetas a tratamientos de saturacioacuten de agua y ditionito para inducir la reduccioacuten de As-V a As-III 76 Fig 4 4 Asociacioacuten espacial de As y Fe en el suelo de rizosfera de Agrosties sp recogida de la cooperativa minera Virgen del Rosario en ANMIN - Apolobamba 76 Fig 51 Localizacioacuten de lugares de muestreo (A) ndash Virgen del Rosario VR-C (B) ndash Rayo Rojo RR-D (C) Rayo Rojo RR-E (D) Virgen del Rosario VR-B (E) Virgen del Rosario VR-A (F) aacuterea de disposicioacuten de residuos en Rayo Rojo entre RR-A yRR-B 83 Fig 52 Muestras de plantas colectadas en Rayo Rojo A) Aciachne Acicularis B) Perezia Pungens C) Agrosties 84 Fig 53 Coeficiente de concentracioacuten (CR) en hojas y raiacuteces de las familias botaacutenicas colectadas LS ndash Hoja HgSuelo Hg RS ndash Raiz HgSuelo Hg 88

INDICE DE TABLAS Tabla 3 1 Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona cercana a los sitios de procesamiento del mineral Virgen del Rosario 47 Tabla 32 Propiedades fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo 49 Tabla 33 Metales pesados del perfil de suelo 50 Tabla 34 Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona lejana a los sitios de procesamiento del mineral Virgen del Rosario 50 Tabla 35 Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo 53 Tabla 36 Metales pesados del perfil de suelo 53 Tabla 37 Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona cercana a los sitios de procesamiento del mineral Rayo Rojo 54 Tabla 38 Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo 56 Tabla 39 Metales pesados del perfil de suelo 57 Tabla 3 10 Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona lejana a los sitios de procesamiento del mineral Rayo Rojohelliphelliphelliphellip 57 Tabla 311 Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo 60 Tabla 312 Metales pesados del perfil de suelo 60 Tabla 313 Medias (y desviacioacuten standard) de propiedades del suelo para diferentes profundidades proximidades y cooperativas mineras (n=9) 62 Tabla 3 14 Media (y desviacioacuten standard) para metales totales biodisponibles y solubles en diferentes profundidades y proximidades a los lugares de operacioacuten minera (n=9) 60 Tabla 315 Coeficientes de correlacioacuten (r) para las relaciones entre las diferentes propiedades del suelo (n = 36)helliphelliphelliphelliphellip 61 Tabla 316 F values de ANOVA de tres factores para todas las propiedades del suelo en todas las muestras (n=72) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip63 Tabla 4 1 Concentracioacuten total de As (mg kg-1) en suelos no rizosfeacutericos y rizosfeacutericos en las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo media (desviacioacuten estaacutendar) 73 Tabla 5 1 Media (desviacioacuten estaacutendar) del contenido de Hg en hojas y raiacuteces de las plantas colectadas de las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo 86 Tabla 5 2 Media (desviacioacuten estaacutendar) de los valores de pH y contenido de Hg en suelos resiacuteduos y sedimentos de las coperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo 87

1

RESUMEN

Bolivia llegoacute a ser uno de los principales productores de plata del mundo su

produccioacuten llegoacute a ser muy importante a mediados del siglo XVI cuando el proceso de

amalgamacioacuten permitioacute la produccioacuten masiva de plata dejando una cantidad sin

precedentes de mercurio con la consiguiente repercusioacuten medioambiental econoacutemica y

social en varias zonas de Bolivia

En los uacuteltimos antildeos en Bolivia se ha visto un importante aumento de las

operaciones mineras auriacuteferas motivado por el incremento del precio y la demanda

internacional del oro La mineriacutea auriacutefera boliviana tiene como principales protagonistas a

las cooperativas mineras que producen el 97 del oro a nivel nacional generando la

mayor cantidad de empleo en el sector El departamento de La Paz es el mayor productor

de oro a nivel nacional donde opera el 57 del total de cooperativas del paiacutes explotando

yacimientos auriacuteferos primarios y secundarios En el proceso de extraccioacuten de oro en

Bolivia el uso del mercurio es la praacutectica maacutes habitual la cantidad y su forma de uso

variacutea fundamentalmente por el tipo de yacimiento

Varias de las aacutereas protegidas nacionales subnacionales e incluso territorios

indiacutegenas y originarios que albergan una parte significativa de la biodiversidad del paiacutes y

son proveedoras de funciones ambientales vitales para el desarrollo tienen dentro de su

territorio actividades de extraccioacuten minera El Aacuterea Natural de Manejo Integrado Nacional

(ANMIN) - Apolobamba que se encuentra en el departamento de La Paz es una de las

aacutereas protegidas maacutes afectadas por las actividades mineras auriacuteferas a pequentildea escala

El objetivo principal de la tesis fue determinar los impactos ambientales de la

mineriacutea auriacutefera filoniana a pequentildea escala sobre medios bioacuteticos (vegetacioacuten nativa) y

abioacuteticos (suelos sedimentos y residuos) en ANMIN-Apolobamba Para ello se han

seleccionado dos cooperativas mineras auriacuteferas especialmente representativas por su

ubicacioacuten en zonas de alta intensidad de actividad minera estas son Virgen del Rosario

y Rayo Rojo En cada cooperativa minera se identificaron dos zonas una zona cercana

a las actividades de procesamiento del mineral yo de concentracioacuten del oro incluyendo la

quema de la amalgama que podriacutea denominarse zona minera y otra alejada de estas

operaciones mineras pudiendo considerarse zona de control En cada zona de acuerdo

a los objetivos especiacuteficos de la tesis se identificaron perfiles representativos de suelos

se tomaron muestras edaacuteficas superficiales y de profundidad asiacute como material vegetal

finalmente se colectaron muestras de residuos mineros y de sedimentos

En general los metales totales no mostraron diferencias signif icativas entre los

suelos superficiales y de profundidad y la proximidad a las zonas mineras lo que sugiere

2

que estos metales podriacutean ser de origen geogeacutenico Se detectoacute un incremento de

mercurio en el suelo superficial en las zonas mineras lo que indica una deposicioacuten

directa de mercurio Tambieacuten se obtuvieron altos valores de arseacutenico total biodisponible y

soluble en los alrededores de la zona minera probablemente relacionados con la presencia

de residuos ricos en arsenopirita Los contenidos de materia orgaacutenica y arcilla podriacutean

controlar las concentraciones de cadmio y zinc biodisponibles mientras que el pH del

suelo se relaciona con el comportamiento del arseacutenico mercurio y cobre Por el contrario

la concentracioacuten de plomo biodisponible estuvo directamente relacionada con su

concentracioacuten total En general los metales solubles fueron altamente independientes

sin correlaciones significativas con las propiedades fiacutesicas y quiacutemicas del suelo

Se determinoacute el contenido y la especiacioacuten del arseacutenico en las muestras de suelo

rizosfeacuterico y no rizosfeacuterico colectadas en las dos cooperativas de estudio para entender

su destino y los riesgos ambientales de las acumulaciones de este metal El valor

promedio de arseacutenico total en los suelos rizosfeacutericos y no rizosfeacutericos osciloacute entre 13 y 64

mg kg-1

La rizosfera presentoacute valores de al menos el doble del contenido de arseacutenico en

suelo no rizosfeacuterico El mapeo elemental usando un haz de rayos X de 4-5 microm generado

por sincrotroacuten mostroacute acumulaciones de arseacutenico en aacutereas enriquecidas con hierro Los

resultados de la espectroscopia de absorcioacuten de rayos X de borde cercano (XANES)

detectaron solo la especie As(V) en todas las muestras independientemente del

contenido de arseacutenico total sus fracciones y los tipos de vegetacioacuten Aunque la toxicidad

de As(V) es menor que As (III) se sugiere determinar la absorcioacuten de arseacutenico por la

vegetacioacuten de pastoreo comuacuten para los cameacutelidos del lugar por la posibilidad de su

incorporacioacuten en la cadena alimenticia

Considerando que las emisiones y liberaciones de mercurio en las actividades

mineras auriacuteferas a pequentildea escala se condensan y se depositan en las plantas suelos

y cuerpos de agua se estudioacute la transferencia de mercurio del suelo a las plantas para

predecir la posible acumulacioacuten de mercurio en el ganado cameacutelido alrededor de las

zonas mineras auriacuteferas de estudio El contenido medio de mercurio en los suelos variacutean

de 05 a 486 mg Hg kg-1

(de 5 a 60 veces maacutes altos en comparacioacuten con los suelos de la

zona de control) y excedioacute los niveles de referencia de los suelo de algunos paiacuteses

europeos Los contenidos de mercurio en hojas y raiacuteces variaron de 06 a 18 y 02 a 283

mg Hg kg-1 respectivamente Los altos contenidos de mercurio en Poaceae y Rosaceae

podriacutea elevar la acumulacioacuten de mercurio en la cadena alimenticia debido a que los

cameacutelidos son totalmente dependientes de estas especies forrajeras y a su vez estos

son los principales proveedores de carne para la poblacioacuten minera de esas zonas

quienes estaacuten en mayor riesgo si se utilizan algunas especies estudiadas con fines

medicinales

3

ABSTRACT

Bolivia was one of the main silver producers in the world its production became

very important in the middle of the 16th century when the amalgamation process allowed

massive silver production leaving an unprecedented amount of Hg with the consequent

environmental economic and social impacts in various areas of Bolivia

In recent years Bolivia has seen a significant increase in gold mining operations

motivated by the increase in the price and international demand for gold The mining

cooperatives are the main protagonists of Bolivian gold mining which produce 97 of the

gold nationwide generating the major amount of employment in the sector The

department of La Paz is the largest gold producer nationwide in where 57 of all

cooperatives in the country operate exploiting primary and secondary gold deposits In

the gold extraction process in Bolivia the use of mercury is the most common practice

the quantity and the way in which it is used varies fundamentally by the deposits type

Several of the national and sub-national protected areas and even indigenous and

native territories which host a significant part of Bolivias biodiversity and are providers of

vital environmental functions for development have mining extraction activities within their

territory The gold activity in the Natural Area of National Integrated Management (ANMIN)

- Apolobamba is one of the most affected protected areas by the small scale gold mining

activities effects

The main objective of the thesis was to determine the environmental impacts of the

small scale filonian gold mining activities on biotic (native vegetation) and abiotic (soils

sediments residues) resources in ANMIN-Apolobamba For this two gold mining

cooperatives especially representative in high intensity mining activity areas have been

selected they are Virgen del Rosariacuteo and Rayo Rojo In each mining cooperative two

zones were identified one close to the mineral processing or gold concentration activities

including the amalgam burning that could be called a mining zone and another far away

from these activities allowing considered a control zone In each area according to the

specific objectives of the thesis representative soil profiles were identified surface and

depth soil samples were taken as well as plant material finally mining residues and

sediments samples were collected

No significant differences in total metals were shown between top soils and deep

soils and the proximity to the mining zones suggesting that the origin of these metals

could be geogenic In the mining zones increased mercury in the surface soil was

detected indicating direct Hg deposition High values of total EDTA-extractable and

soluble arsenic were obtained in the mining area surroundings probably related to the

4

presence of arsenopyrite-rich residues While soil pH is related to the behavior of arsenic

mercury and copper cadmium and zinc EDTA-extractable concentrations could be

controlled by organic matter and clay contents On the other hand the lead EDTA-

extractable concentration was directly related to its total content Soluble metals in

general were highly independent of soil physical and chemical properties

To understand the fate and environmental risks of arsenic its content was

determined in rhizospheric and bulk soil samples collected in the two cooperatives in the

study The mean of total arsenic in rhizospheric and bulk soils types ranges between 13

and 64 mg kg-1 Arsenic content in rhizosphere was at least double related to the bulk

soil Using a 4-5 microm synchrotron-generated X-ray beam an elemental mapping was

performed that showed accumulations of arsenic in iron-enriched areas X-ray absorption

near edge spectroscopy (XANES) results indicate only As (V) species was detected in all

samples independently of total arsenic content its fractions or vegetation type Although

As(V) toxicity is lower than As(III) is important that As uptake of commonly-grazed

vegetation by camelids (alpaca and llama) must be determined to understand the

environmental risks due to the possibility of their incorporation into the food chain

Considering that the emissions and releases of mercury in small-scale gold mining

activities condense and deposited on plants soils and water bodies the transfer of

mercury from soil into plants was studied to predict the possible mercury accumulation in

livestock around the study gold mining areas Mean mercury content in the soils varies

from 05 to 486 mg Hg kg-1

(5 to 60 more compared to the soils of the control zone) and

exceeded the reference levels of the soils of some European countries The mercury

contents in leaves and roots ranged from 06 to 18 and 02 to 283 mg Hg kg-1

respectively The high mercury contents in Poaceae and Rosaceae may elevate mercury

accumulation into the food chain since camelids solely thrive on these plants for food

and in turn these are the main meat suppliers for the mining population who are most at

risk if some plant species are used for medicinal purposes

5

I INTRODUCCIOacuteN

11 EL CONTEXTO TEMPORAL DE LA TESIS DOCTORAL

El contexto temporal de la presente tesis doctoral abarca el intervalo de tiempo

desde 2007 a 2011 periacuteodo en el cual se obtuvieron todos los resultados tanto

cualitativos como cuantitativos a traveacutes de trabajos de campo (muestreos entrevistas

reuniones y otros) anaacutelisis de laboratorio anaacutelisis estadiacutesticos y otros necesarios para

alcanzar los objetivos de la tesis asiacute mismo para contextualizar dichos resultados en la

situacioacuten actual se realiza el anaacutelisis y las evaluaciones comparativas relativas a la

situacioacuten de la mineriacutea auriacutefera en Bolivia con datos de los uacuteltimos antildeos (2017-2021)

En eacuteste sentido y con el objetivo de generar un entendimiento integral en eacuteste espacio

de tiempo (2007-2020) en el Capiacutetulo I de Introduccioacuten se incorpora amplia informacioacuten

que describe la evolucioacuten de los acontecimientos en el marco de la mineriacutea auriacutefera en

el paiacutes y en el lugar de estudio en el Capiacutetulo II se sentildealan los cambios fundamentales

de la zona de estudio especialmente en lo que refiere a las actividades mineras

instaladas en el sector y finalmente en los Capiacutetulos III IV y V se realizan anaacutelisis

comparativos de los resultados obtenidos en el marco de la tesis respecto a los datos

disponibles en los uacuteltimos antildeos

12 ANTECEDENTES

121 Sinopsis de la historia de la mineriacutea en Bolivia

La extraccioacuten de depoacutesitos de mineral por las civilizaciones precolombinas se

remonta al menos al antildeo 2000 ac pero la extraccioacuten de minerales intensiva comenzoacute

con la colonizacioacuten y posterior explotacioacuten minera de plata en el Cerro Rico de Potosiacute

por los espantildeoles en 1545 (Miller y Villarroel 2011) Bolivia llegoacute a ser durante el

periacuteodo colonial y hasta la mitad del siglo XIX uno de los principales productores de

plata del mundo (Espiacute 2001) Su produccioacuten llegoacute a ser muy importante a mediados del

siglo XVI cuando el proceso de amalgamacioacuten conocido como el meacutetodo ldquode patiordquo fue

empleado a escala industrial estimulando la produccioacuten masiva de plata y dejando una

cantidad sin precedentes de mercurio con la consiguiente repercusioacuten medioambiental

econoacutemica y social en varias zonas de Bolivia (Nriagu 1994 Malm 1998)

6

La produccioacuten de plata en Potosiacute decayoacute en el uacuteltimo periodo del siglo XVII a

pesar del declive de la cotizacioacuten internacional de la plata a partir de 1870 la mineriacutea

empieza a expandirse por aproximadamente dos deacutecadas (Balladares 1989)

Producto de la Segunda Gran Revolucioacuten Industrial se inicia el ciclo del estantildeo

principalmente por el incremento de su precio y demanda de hecho entre 1900 y 1908

las exportaciones de estantildeo aumentoacute de 30 al 66 por el contrario la plata disminuyoacute

del 40 al 17 Posterior a la recesioacuten post-beacutelica de 1918 la produccioacuten de estantildeo

subioacute hasta 1929 (antildeo en el que se obtuvo la mayor produccioacuten histoacuterica de estantildeo con

41087 ton) a partir de entonces hubo un declive en la produccioacuten hasta 1941 y 1945

periacuteodo en el cual hubo un ascenso (Contreras 1994)

En ese momento coyuntural en 1952 se crea una de las empresas mineras

estatales maacutes grande a nivel mundial la Corporacioacuten Minera de Bolivia (COMIBOL)

(Malloy 1970) convirtieacutendose su creacioacuten en un hito en la historia minera de Bolivia El

trayecto de COMIBOL puede ser dividido en dos periodos el primero en el periacuteodo

1952-1985 y el segundo desde 1985 hacia adelante Durante el primer periodo estaba

en boga la ideologiacutea del capitalismo de Estado el cual era propietario y administrador

de empresas que explotaban recursos naturales claves como es la mineriacutea Despueacutes

de 1985 el modelo de desarrollo fue concluido draacutesticamente cuando se implantoacute un

reacutegimen de libre mercado con el Decreto 21060 que liberalizoacute la economiacutea (Malloy

1970) Casi de forma simultaacutenea COMIBOL sufrioacute las repercusiones de la caiacuteda del

precio del estantildeo cuando los precios se redujeron a la mitad El antildeo 1986 el cierre de la

COMIBOL fue determinante dejando sin trabajo a maacutes de 30000 mineros muchos de

los cuales por la ldquorelocalizacioacutenrdquo se unieron a los cocaleros y gremiales1 (Jordan y

Warhurst 1992)

A partir de los antildeos 1987 y 1988 el sector minero comienza su recuperacioacuten

sustituyendo la mineriacutea del estantildeo por la mineriacutea diversificada (incrementando

significativamente la produccioacuten de zinc oro y plata) en cuya fase de extraccioacuten se

incorporaron las teacutecnicas de explotacioacuten a cielo abierto y mineriacutea sin rieles mientras que

en el procesamiento se implementoacute principalmente el meacutetodo de lixiviacioacuten por agitacioacuten

(Loayza y Franco 2000)

Durante la etapa 1980-2000 la produccioacuten de estantildeo disminuyoacute en 55 sin

embargo se dio el crecimiento en la produccioacuten de minerales como el oro (641) zinc

(197) y plata (128) siendo estos dos uacuteltimos los que permitieron la recuperacioacuten de

las exportaciones (MMSD 2002) Desde el 2000 hasta la actualidad ademaacutes de la

produccioacuten de zinc estantildeo plata y plomo la produccioacuten de oro en Bolivia se ha

incrementado de manera importante seguacuten Campanini (2020) se ha cuadruplicado en

1 Producto del Decreto 21060 muchos mineros se re-localizaron o migraron a zonas especiacuteficas del territorio boliviano (como el Chapare) para realizar el cultivo de la coca Respecto a los gremiales instituciones como el CEDLA los asocian al crecimiento del ldquosector informalrdquo en esos antildeos en la actualidad los gremiales son agrupaciones locales con fuerte capacidad de organizacioacuten en diferentes rubros

7

el periacuteodo 2009ndash2018 Hasta el 2020 la actividad minera en Bolivia ha representado el

15 de la poblacioacuten ocupada con 138000 empleos directos y 828000 empleos

indirectos (MMAyA MMM GIT-OR 2020)

La Constitucioacuten Poliacutetica del Estado Boliviano reconoce tres actores productivos

del sector minero las empresas estatales (que forman parte de la COMIBOL) empresas

privadas y cooperativas privadas Las cooperativas mineras lograron en estas uacuteltimas

deacutecadas un reacutegimen normativo maacutes permisivo y flexible que otras entidades mineras

seguacuten Campanini (2020) no estaacuten sujetas a cumplir la normativa laboral tienen un

reacutegimen impositivo preferencial cuentan con apoyo estatal directo tienen participacioacuten

directa en instancias estatales entre otros Sin embargo es el actor minero que maacutes

empleos genera (Fig11 a) por el contrario es el que menos impuestos y regaliacuteas

aporta al Estado (Fig11 b) (Fundacioacuten Jubileo 2015)

La mineriacutea de menor tamantildeo es parte de la mineriacutea privada y se forma a partir

de operadores mineros cuyo trabajo es en pequentildea escala aplicando meacutetodos

manuales mecanizados y semi-mecanizados

Fig 1 1 a) Empleo por actor minero (en miles de trabajadores) b)

Regaliacutea minera por actor productivo minero (en millones de doacutelares americanos) Serie 1980 ndash 2018 (Fuente Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia 2019)

a)

b)

8

13 LA MINERIacuteA AURIacuteFERA EN BOLIVIA

Actualmente la mineriacutea auriacutefera en Bolivia tiene un fuerte componente

cooperativista mientras que la mineriacutea tradicional (estantildeo plomo plata y zinc) cuenta

con 477 cooperativas y en la mineriacutea de elementos no metaacutelicos se cuenta con 194

cooperativas en la mineriacutea auriacutefera se cuenta con 1406 cooperativas haciendo un total

de 2077 cooperativas (SERGEOTECMIN-VCM y AFCOOP 2018) El tamantildeo forma de

funcionamiento y organizacioacuten especiacutefica de cada una de estas cooperativas auriacuteferas

difieren seguacuten la regioacuten a la que pertenecen (Campanini 2020) actualmente estas

cooperativas se organizan en federaciones

En la uacuteltima deacutecada el principal mineral producido fue el estantildeo a nivel estatal)

el zinc y la plata a nivel privado sin embargo en las cooperativas la produccioacuten de oro

ha tomado absoluto protagonismo respecto a los demaacutes minerales (Fig 12 a) de

hecho hasta el antildeo 2018 un 93 de la produccioacuten de oro procediacutea de las cooperativas

y el 7 de las empresas privadas (MMM SENARECOM 2018) Desde una perspectiva

nacional en el periacuteodo 2014-2018 el aporte econoacutemico de la produccioacuten de oro es muy

similar al del zinc e incluso mayor al de la plata (Fig 12 b)

Mientras que a inicios de los antildeos 90 se estimaba una produccioacuten de oro 10000

kg antildeo-1

siendo el sustento de una poblacioacuten aproximada de 100000 personas

(mineros sus familias y otras personas dedicadas a actividades suplementarias)

(Wotruba 1998) en el antildeo 2019 se produjeron 42000 kg de oro generando 42000

fuentes de trabajo directo y maacutes de 250000 empleos indirectos (en las cooperativas)

de hecho solamente la produccioacuten nacional de oro del primer trimestre del antildeo 2020 fue

de 9200 kg por un valor de 460 millones de doacutelares superior en aproximadamente

10 a la produccioacuten del antildeo 2019 en el mismo periodo (MMAyA MMM GIT-OR 2020)

Una cuantificacioacuten aproximada de las actividades mineras distribuidas a nivel

nacional establece que 490 minas de oro corresponden a vetas y al menos 1270 a

depoacutesitos aluviales auriacuteferos (Zenteno 2020)

9

Fig 1 2 a) Valor de produccioacuten de principales minerales de las Cooperativas b) Valor de Produccioacuten de Principales Minerales (En Millones de Doacutelares Americanos) Serie 1980-2018 (Fuente Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia 2019)

132 Tipologiacutea de Yacimientos y Centros Mineros Auriacuteferos en Bolivia

Diversos documentos sobre geologiacutea en Bolivia sentildealan que los tipos de

yacimientos presentes en territorio boliviano son

Yacimientos primarios (vetiformes o vetas) Los minerales de oro junto con

los minerales de ganga o acompantildeantes se presentan habitualmente como relleno de

fracturas o en los planos de falla geoloacutegica Este tipo de mineralizacioacuten se desarrolla por

lo general de manera paralela o diagonal a los planos de estratificacioacuten

En el departamento de La Paz la forma de las vetas tanto en su extensioacuten

longitudinal como vertical es por lo general de tipo lenticular o en rosario las cuales

ocurren principalmente a lo largo de la Cordillera Oriental (Villegas et al 2021)

Yacimientos secundarios (aluviales) Estos yacimientos se originan de la

meteorizacioacuten y erosioacuten de los depoacutesitos primarios de la cordillera generados en

eventos geodinaacutemicos en el terciario y cuaternario se presentan cuando los minerales

a)

b)

10

de oro han sido erosionados transportados y depositados por el curso del agua su

acumulacioacuten forma placeres de oro Los depoacutesitos de placer se extienden por cientos de

kiloacutemetros desde sus nacientes en la cordillera a lo largo de los riacuteos Yani Tipuani

Challana Mapiri Kaka Alto Beni Beni Madre de Dios Madera en depoacutesitos de

paleocanales terrazas llanuras de inundacioacuten cauce actual de riacuteos y otros En

yacimientos secundarios el oro tiene contenidos metaacutelicos entre 02 y 20 - 50 gt

aproximadamente (Hinojosa 2016)

Yacimientos secundarios (fluvio glaciales - morreacutenicos) Ocurre cuando los

minerales de oro han sido erosionados por actividad glaciar y luego transportados y

depositados en la parte baja de los valles o en depresiones topograacuteficas

Yacimientos secundarios (coluviales) Estos yacimientos se presentan cuando

los minerales de oro han sido erosionados y depositados principalmente por accioacuten de

la gravedad en la parte baja o laderas de los altos topograacuteficos (cerros)

En Bolivia existen 1760 yacimientos de oro (que pueden presentar sectores de

alta y baja ley) de los cuales 420 (24) corresponden a yacimientos primarios 1269

(72) son yacimientos secundarios y 71 (4) son mixtos (son mixtos aquellos que en

una misma aacuterea minera puedan coexistir los yacimientos primarios y secundarios)

(Villegas et al 2021)

133 Mineriacutea Auriacutefera en el Departamento de La Paz

La distribucioacuten de los tipos de yacimientos auriacuteferos a nivel nacional muestra

que las predominancias de yacimientos corresponden al departamento de La Paz

seguido en orden de importancia por los departamentos de Santa Cruz Beni Potosiacute y

Pando La figura 13 muestra los diferentes yacimientos y su cuantificacioacuten aproximada

Fig 1 3 Distribucioacuten de Yacimientos Auriacuteferos en el Departamento de

La Paz 2021 (Fuente Villegas et al 2021)

11

En correlacioacuten con los datos del Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia (MMM)

Campanini (2020) sentildeala que el departamento de La Paz es el que lidera la produccioacuten

de oro (701 el 2017 y 41 el 2018) y donde opera el 569 del total de cooperativas

del paiacutes La principal regioacuten auriacutefera del departamento es Yungas que abarca hasta el

norte del altiplano boliviano (inicia en el lago Titicaca hasta el riacuteo Suches y el Aacuterea Natural

de Manejo Integrado Nacional ANMIN - Apolobamba) (Figura 14)

Fig 1 4 Extraccioacuten de oro por departamento 2009-2018 (kg) (Fuente Campanini 2020)

El Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia (2019) confirma que los valores de

exportacioacuten de minerales del departamento de La Paz (donde se encuentra el ANMIN-

Apolobamba) lo posicionan en segundo lugar (despueacutes de Potosiacute) a nivel nacional (Fig

15 a) este departamento tiene al menos 26 distritos mineros de oro y se ha constituido

en el mayor productor auriacutefero del paiacutes llegando a alcanzar una produccioacuten de 2363 t en

el antildeo 2019 (MMM 2020) de hecho los valores de exportacioacuten de oro en eacuteste

departamento son significativamente maacutes elevados que los de otros metales respecto a

otros metales (Fig 15 b)

En el departamento de La Paz la mineriacutea auriacutefera incluye la explotacioacuten de

yacimientos primarios secundarios y mixtos todos ellos con sus propias caracteriacutesticas

y repercusiones ambientales sociales y de salud puacuteblica entre otros

12

Fig 1 5 a) Valor de la exportacioacuten por departamento de Bolivia b) Valor de

la exportacioacuten - departamento La Paz (En Millones de doacutelares Americanos) Serie 2000 - 2018 (Fuente Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia 2019)

134 Mineriacutea Auriacutefera en Aacutereas Protegidas

Varias de las Aacutereas Protegidas nacionales (22 que pertenecen al Sistema

Nacional de Aacutereas Protegidas ndash SNAP) subnacionales (23 departamentales y 78

municipales) e incluso territorios indiacutegenas y originarios que albergan una parte

significativa de la biodiversidad de Bolivia y cuyos principales servicios y funciones eco-

sisteacutemicos son el almacenamiento de carbono y provisioacuten de agua cuentan dentro de

su territorio con actividades de extraccioacuten minera (Fig 16) ademaacutes de concesiones

petroleras expansioacuten de carreteras entre otros (WCS 2020)

Esta problemaacutetica asociada a la actividad auriacutefera en zonas tropicales en

territorio nacional no es reciente la creacioacuten de aacutereas naturales protegidas promovidas

por iniciativas regionales originoacute superposicioacuten de derechos y usos del suelo (MMSD

2002) A esto se suma el hecho de que en Bolivia las actividades mineras dentro de las

aacutereas protegidas no es ilegal sin embargo estas actividades deberiacutean desarrollarse

cumpliendo al menos a) las directrices establecidas en el Plan de Manejo de cada aacuterea

protegida b) la compatibilidad de la actividad minera y su respectiva aacuterea de influencia

con la categorizacioacuten de las zonas dentro del aacuterea protegida (especialmente en las

zonas de proteccioacuten estricta) y c) las medidas de mitigacioacuten de impactos de la actividad

minera sobre la biodiversidad ecosistemas y funciones ambientales de las aacutereas

a)

b)

13

protegidas En muchos casos los aspectos citados no se cumplen por lo que las

actividades mineras representan una amenaza para las aacutereas protegidas y sus

funciones ambientales que fueron la razoacuten de su creacioacuten

Fig 1 6 Actividades Mineras Auriacuteferas en Aacutereas Protegidas del SNAP - Bolivia (Fuente Servicio Nacional de Aacutereas Protegidas - SERNAP y Fundacioacuten Mineriacutea Medio Ambiente e Industria - MEDMIN 2019)

En la uacuteltima deacutecada se han realizado diversos estudios algunos de ellos

orientados especiacuteficamente a la mineriacutea auriacutefera Recientemente en el antildeo 2020 el

diagnoacutestico de impactos y situacioacuten de las actividades mineras en el Corredor de

Conservacioacuten Madidi - Piloacuten Lajas ndash Apolobamba ndash Cotapata (en el que ademaacutes de

Bolivia participan Colombia Peruacute y Ecuador) refleja el estado actual de las actividades

de mineriacutea auriacutefera en esta regioacuten de alta biodiversidad consideradas como Aacutereas

Clave de Biodiversidad (ACB) En este documento se determina que las aacutereas

protegidas de intereacutes nacional Apolobamba Madidi Cotapata y Piloacuten Lajas

14

representan el 49 del aacuterea del corredor (2225435 ha) y tienen 290 operaciones

mineras superpuestas que generan impactos ambientales en el 58 de su superficie

El aacuterea protegida de intereacutes nacional ANMIN-Apolobamba tiene la mayor presencia y

afectacioacuten minera (231 operaciones) seguida del Madidi (41 operaciones) y Cotapata

(18 operaciones) (WCS 2020)

Respecto a los Territorios Indiacutegenas Originarios Campesinos (TIOCs) la TIOC

Marka Cololo - Copacabana ndash Antaquilla (ubicada en Apolobamba) tiene mayor

presencia de actividad minera (30 operaciones) seguida de la TIOC Lecos de Apolo (17

operaciones) La TIOC Trsquosimane Moseteacuten de Piloacuten Lajas por ahora presenta una sola

actividad artesanal estacional estando amenazada por un futuro crecimiento de esta

actividad (WCS 2020)

En lo referente a bosques iacutentegros es importante sentildealar que estos representan

el 44 (2011008 ha) de la superficie del corredor (que incluye a los cuatro paiacuteses) y

la deforestacioacuten ocasionada por la actividad minera corresponde al 3 de eacutesta

Asimismo en el corredor existen 57 especies endeacutemicas 13 especies en peligro y 7

especies en peligro criacutetico de extincioacuten en cuyos haacutebitats existen actividades mineras

lo que implica una amenaza para estas especies (WCS 2020)

Respecto a las cuencas hidrograacuteficas del corredor las actividades mineras

tienen impacto en el 11 de su superficie (492076 ha) las cuencas de los riacuteos Mapiri

Boopi Beni Tuichi Madidi y Coroico presentan mayor actividad y afectacioacuten (WCS

2020

14 EL USO DEL MERCURIO EN BOLIVIA

En Bolivia no se realiza la extraccioacuten primaria de mercurio por lo que el paiacutes se

constituye en importador de mercurio (MMAyAVMABCCGDFPRONACOPS 2017) el

cual se utiliza principalmente en la mineriacutea y cuyo uso estaacute permitido2 En relacioacuten a las

importaciones de mercurio en Bolivia la mayor parte de las importaciones proceden de

Meacutexico (93) estas importaciones representan el 25 de todos los flujos comerciales

mundiales de mercurio y convierte a Bolivia en el segundo mayor importador de

mercurio del mundo (PNUMA 2019 UICN NL 2020) Los datos del 2019 indican que la

mayor parte de las importaciones (maacutes del 90) se registra en el departamento de La

Paz existiendo voluacutemenes pequentildeos de importaciones informales (UICN NL 2020)

Hasta el 2014 las importaciones anuales de mercurio no sobrepasaban las 15 t

reportaacutendose un deacuteficit en las importaciones de mercurio respecto a lo requerido para la

produccioacuten del oro declarado sin embargo en la gestioacuten 2015 las importaciones de

mercurio se incrementaron a 152 t de mercurio siendo doce veces superior respecto a

2 ldquoUso Permitidordquo se refiere al uso de mercurio o de compuestos de mercurio en el marco del Convenio de Minamata incluidos (no de manera restrictiva) los usos que esteacuten en el marco de los artiacuteculos 3 4 5 6 y 7 del Convenio

15

las importaciones del antildeo 2014 este incremento se dio justamente cuando el paiacutes

vecino Peruacute restringioacute el uso y comercializacioacuten de mercurio destinado a la extraccioacuten

de oro en el marco a su ratificacioacuten del Convenio de Minamata (UICN NL 2020)

Fig 1 7 Produccioacuten de Oro e Importacioacuten de Mercurio (en toneladas) Bolivia Serie 2000 - 2018 (Fuente

Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia 2019)

Seguacuten Carrillo (2021) Bolivia importa en promedio 198 t de mercurio antildeo-1

(tomando como fuente a UN Comtrade 2020) ademaacutes asegura que gran parte de este

insumo estaacute destinado a las actividades de tratamiento y beneficio de minerales

auriacuteferos ya que no se conoce de ninguacuten otro sector importante (industrial u otro) en

Bolivia que requiera de mercurio en sus procesos

Al respecto en Bolivia a traveacutes de la Ley Ndeg 759 del 17 de Noviembre de 2015

se ratifica el Convenio de Minamata sobre Mercurio en consecuencia en el marco de

su artiacuteculo 7 y el Anexo C el paiacutes ha asumido compromisos de cumplimiento obligatorio

para disminuir y si es posible eliminar el uso de mercurio en mineriacutea artesanal yo a

pequentildea escala

142 El uso del mercurio en el sector de las cooperativas auriacuteferas

En el proceso de extraccioacuten de oro en Bolivia el uso del mercurio es la praacutectica

maacutes habitual sin embargo en casos maacutes puntuales (grandes empresas) se aplica

tambieacuten la cianuracioacuten La cantidad y forma de uso del mercurio variacutea seguacuten algunos

factores sin duda el tipo de yacimiento seraacute el que defina el proceso de recuperacioacuten

de oro Sin embargo Hinojosa (2016) sentildeala que la caracterizacioacuten quiacutemica

metaluacutergica y mineraloacutegica de la mena (mineral beneficiable) es una operacioacuten previa a

la definicioacuten del tipo de procesamiento y concentracioacuten del oro y deberiacutea realizarse

mejorar el rendimiento de recuperacioacuten de oro

La publicacioacuten ldquoMercurio global oferta comercio y demandardquo del Programa de las

Naciones Unidas para el Medio Ambiente (2017) sentildeala que en Bolivia un 25 del

mercurio consumido en actividades de mineriacutea de pequentildea escala corresponde a

procesos de amalgamacioacuten de concentrados y un 75 a la amalgamacioacuten de mineral

16

entero eacuteste uacuteltimo considerado como un meacutetodo obsoleto teacutecnicamente ineficiente y

ambientalmente no adecuado que se podriacutea estar dando en operaciones de yacimientos

primarios (de veta) ya que las operaciones mineras que procesan minerales aluviales son

las uacutenicas que realizan una concentracioacuten previa antes de la amalgamacioacuten para

recuperar el oro fino (Carrillo 2021) En concordancia con lo sentildealado Villegas et al

(2021) sentildealan que en 2019 el uso de mercurio alcanzoacute a 68 t de las cuales 55 t se

orientariacutean a la mineriacutea filoniana (de vetas) y 13 t se dirigiriacutean a la mineriacutea aluvial

La reciente publicacioacuten ldquoMercurio en la pequentildea mineriacutea en Boliviardquo (2021)

establece la relacioacuten de oro obtenido y mercurio utilizado en las plantas de

concentracioacuten de acuerdo con la tipologiacutea del yacimiento y la granulometriacutea del oro

siendo la proporcioacuten promedio de 15 (mercurio total utilizado desde el inicio hasta el

final del proceso esponja total3 de oro obtenido) para el procesamiento de mineral de

veta mientras que la relacioacuten para mineral aluvial es de 104 (mercurio utilizado en la

parte final del proceso esponja parcial4 de oro obtenido) (Villegas et al 2021)

Asimismo a partir del antildeo 2019 se ha visto un incremento sustancial de las

operaciones mineras debido fundamentalmente al precio alto del oro aspecto que

permite realizar inversiones en maquinaria de mayor capacidad (especialmente en

equipos de conminucioacuten o molienda) este hecho (refirieacutendose a la mecanizacioacuten del

proceso) no siempre puede considerarse positivo auacuten maacutes si los procesos de beneficio

aplicados no son los adecuados y ademaacutes se prescinde de una etapa previa de

fortalecimiento y capacitacioacuten del recurso humano (Carrillo 2021)

143 Concentracioacuten de oro en la mineriacutea auriacutefera filoniana y aluvial

A continuacioacuten se haraacute una descripcioacuten breve de concentracioacuten de oro en la

mineriacutea auriacutefera filoniana y aluvial haciendo una breve diferenciacioacuten entre lo

teacutecnicamente adecuado y las praacutecticas actuales en las cooperativas mineras

1421 Proceso de concentracioacuten de oro procedente de yacimiento primario

Tomando como referencia la publicacioacuten de Hinojosa (2016) acerca de la

concentracioacuten gravimeacutetrica de menas auriacuteferas en el flujograma siguiente (Fig 16) se

muestra las operaciones baacutesicas del proceso oacuteptimo de concentracioacuten de oro

procedente de yacimiento primario

3 Esponja total de oro obtenido es el oro que se logra liberar del mercurio despueacutes del quemado de la amalgama

Este producto total considera la amalgamacioacuten de concentrados y tambieacuten el raspaje en molinos canaletas

amalgamadoras e incluso en bateas 4 Esponja parcial de oro obtenido es el oro que se logra liberar del mercurio despueacutes del quemado de la amalgama El oro obtenido con amalgama es solo una parte del total de oro producido y se refiere uacutenicamente al oro fino amalgamado

17

Fig 1 8 Proceso de concentracioacuten de oro proveniente de yacimiento primario (Fuente Hinojosa 2016)

El proceso de molienda de la mena debe procurar liberar las partiacuteculas de oro (a

traveacutes del molido fino de la mena) y facilitar su separacioacuten para lograr la mayor cantidad

de recuperacioacuten de oro Cada mena tiene sus propias caracteriacutesticas mineraloacutegicas

eacutestas determinan el tipo o grado de conminucioacuten (trituracioacuten yo molienda) adecuado para

la liberacioacuten del oro y su oacuteptima recuperacioacuten En este sentido es necesario realizar

pruebas y estudios previos de la mena para definir el circuito de conminucioacuten adecuado

y ofrecer una alimentacioacuten oacuteptima a las operaciones siguientes como la clasificacioacuten

concentracioacuten amalgamacioacuten hasta la obtencioacuten del oro fiacutesico Al respecto en la

generalidad de las cooperativas auriacuteferas (de yacimientos primarios) estos estudios

previos no son realizados ya que no cuentan con personal teacutecnico que asesore eacuteste y

las demaacutes operaciones del proceso de concentracioacuten de oro por lo que esta operacioacuten

se ajusta a la experiencia y disponibilidad de maquinaria y equipos presentes en la

operacioacuten minera

Es en la operacioacuten de conminucioacuten donde se antildeade el mercurio y donde suele

ocurrir su atomizacioacuten causando peacuterdidas considerables de mercurio en polvo que

tambieacuten es llamado ldquoharina de mercuriordquo

18

En el proceso de amalgamacioacuten el oro se alea con el mercurio (de manera

superficial) En esta fase todo el oro libre y limpio (pe libre de oacutexidos de hierro) se

amalgama pero es muy frecuente que el mineral bruto contenga otros minerales

acompantildeantes yo impurezas que causen problemas en el proceso de amalgamacioacuten

(Hinojosa 2016)

Al igual que en la etapa de conminucioacuten para la amalgamacioacuten deberiacutean

seguirse un paso previo de preparacioacuten en el que se realizan los caacutelculos sobre la

cantidad de mercurio y otros reactivos a utilizarse ademaacutes del tipo de reactor a

emplearse sin embargo en la praacutectica eacuteste paso es omitido y se realiza de manera

empiacuterica basaacutendose en una estimacioacuten volumeacutetrica visual y no por determinacioacuten de

peso no existe una metodologiacutea o protocolo definido que permita un control en la

dosificacioacuten de mercurio mucho menos de registro y seguimiento perioacutedico en el tiempo

(por diacuteamesantildeo o por turno) (Carrillo 2021)

En general la recuperacioacuten de oro en la mineriacutea filoniana (primarias o de vetas)

es baja fundamentalmente por la incipiente o nula planificacioacuten yo operacioacuten teacutecnica

procesos de concentracioacuten (gravimeacutetrica yo por amalgamacioacuten) a esto se suma la

peacuterdida de oro fino y laminar (laminado en la molienda) en los residuos yo colas

Asimismo la operacioacuten simultaacutenea de la molienda y la amalgamacioacuten provoca peacuterdidas

de diminutas partiacuteculas de oro contenidas en la harina de mercurio o en los floacuteculos de

amalgama cuyo menor peso especiacutefico y mayor superficie provoca su arrastre hacia las

colas o residuos (Wotruba 1998)

1422 Proceso de concentracioacuten de oro procedente de yacimiento secundario

La mineriacutea aluvial (placeres auriacuteferos) generalmente tienen un bajo contenido de

oro libre por lo que su explotacioacuten se extiende a mayor escala ademaacutes de la necesidad

de procesos adecuados con alta eficiencia de recuperacioacuten de oro (Hinojosa 2016)

19

Fig 1 9 Proceso de concentracioacuten de oro proveniente de yacimiento primario (Fuente Hinojosa 2016)

El tipo de yacimiento define el meacutetodo de explotacioacuten pudiendo ser eacutestos a cielo

abierto y mecanizado en plataformas y terrazas o subterraacuteneo y semi-mecanizado en

cauces antiguos estos meacutetodos se diferencian fundamentalmente por las capacidades

de tratamiento (mayor capacidad en plataformas y terrazas ocurre lo contrario en

cauces antiguos) sin embargo el sistema de recuperacioacuten de oro es el mismo y

consiste en dos etapas lavado y clasificacioacuten y concentracioacuten en canaleta en este

uacuteltimo paso se utiliza el mercurio para amalgamar el oro fino retenido y finalmente

proceder a la quema eliminando el mercurio (vapor) y dejar el oro libre (Fig 17)

15 POLIacuteTICA MINERA EN BOLIVIA

En Bolivia desde el antildeo 2006 se promovieron cambios estructurales en el sector

minero estos fueron incluidos en el Plan de Desarrollo Econoacutemico y posteriormente

fueron consignados en la Constitucioacuten Poliacutetica del Estado (CPE) aprobada el antildeo 2009

donde se marcan los lineamientos para el desarrollo y ejercicio de la actividad minera

20

Antes de eacutesta coyuntura la participacioacuten estatal en el sector productivo minero era

discreta debido fundamentalmente a la exportacioacuten de materia prima basada en

minerales tradicionales estantildeo plomo plata y zinc sin embargo la nueva CPE define

al Estado como actor productivo protagoacutenico administrador de los recursos

mineraloacutegicos y responsable del control y fiscalizacioacuten de la actividad minera

151 Constitucioacuten Poliacutetica del Estado

La CPE en su acaacutepite relativo a Recursos Naturales fundamentalmente

establece que estos son de propiedad y dominio directo indivisible e imprescriptible del

pueblo boliviano y corresponde al Estado su administracioacuten ademaacutes en el acaacutepite de

Mineriacutea y Metalurgia entre otros aspectos se establece la responsabilidad del Estado

sobre las riquezas mineraloacutegicas en territorio boliviano reconociendo como actores

productivos mineros al Estado a la empresas privadas y a las cooperativas debiendo

eacutestos uacuteltimos que ser fortalecidos por el Estado

152 Plan Nacional de Desarrollo Econoacutemico y Social ndash PDES

El Plan de Desarrollo Econoacutemico y Social ndash PDES de Bolivia (2016 ndash 2020) con

una perspectiva de transformacioacuten productiva establece como sectores estrateacutegicos

generadores de excedentes a los sectores hidrocarburos mineriacutea y metalurgia

electricidad y recursos ambientales Especiacuteficamente se identifica a los sectores de

hidrocarburos y mineriacutea como columnas esenciales en la economiacutea del paiacutes asimismo

en el marco de la gestioacuten de los sistemas de vida establece entre otros el Sistema

Plurinacional de Aacutereas Protegidas (Ministerio de Planificacioacuten del Desarrollo 2016)

153 Plan Sectorial de Desarrollo Integral Minero Metaluacutergico

El Plan Sectorial de Desarrollo Integral Minero Metaluacutergico 2016 ndash 2020 define

al estado como actor fundamental del desarrollo del sector a traveacutes del Ministerio de

Mineriacutea y Metalurgia Este plan consigna objetivos estrateacutegicos dentro los cuales se

pueden citar la ampliacioacuten de reservas mineras en territorio nacional generacioacuten de

nuevos proyectos mineros promocioacuten de inversiones mejora de la productividad y

eficiencia de la produccioacuten asiacute como de su industrializacioacuten y diversificacioacuten

formalizacioacuten de operadores y control de la comercializacioacuten entre otros Sin embargo

el abordaje de los impactos ambientales provocados por la mineriacutea su gestioacuten

prevencioacuten mitigacioacuten su impacto en aacutereas protegidas forestales en el recurso agua

entre otros estaacuten siendo considerados de manera poco profunda

El Plan Sectorial Minero Metaluacutergico 2009 - 2015 incluyo dentro de sus poliacuteticas

el fortalecimiento de la mineriacutea a pequentildea escala y cooperativas mineras por lo que se

implementoacute acciones de fomento e incentivo en el aacutembito impositivo regalitario de

financiamiento y asistencia teacutecnica principalmente al sector cooperativo minero que

impulsoacute su crecimiento principalmente en la actividad auriacutefera (WCS 2020) En eacuteste

sentido seguacuten un estudio del CEDIB en la gestioacuten 2008 se teniacutean 404 Cooperativas

21

con derechos mineros a nivel nacional actualmente seguacuten datos del Viceministerio de

Cooperativas Mineras al 2019 existiriacutean 2077 cooperativas mineras de las cuales

alrededor del 70 son cooperativas del sector auriacutefero

154 Convenio de Minamata

El Convenio de Minamata que surge a raiacutez de la contaminacioacuten ocurrida en

Minamata (Japoacuten) entra en vigor el 16 de agosto de 2017 Su primera segunda y

tercera Conferencia de las Partes fueron celebradas en el 2017 2018 y 2019

respectivamente en todas ellas Bolivia tuvo una participacioacuten activa

El Convenio de Minamata conjuntamente con los Convenios de Basilea

Estocolmo y Rotterdam establece lineamientos mundiales sobre la gestioacuten racional de

los productos quiacutemicos y los desechos peligrosos En Bolivia a traveacutes de la Ley Ndeg 759

del 17 de Noviembre de 2015 se ratifica el Convenio de Minamata sobre Mercurio de

conformidad con la Constitucioacuten Poliacutetica del Estado la Ley Ndeg 401 de Celebracioacuten de

Tratados y del Decreto Supremo Ndeg 2476 El Punto Focal del Convenio de Minamata

en Bolivia es el Viceministro de Medio Ambiente Biodiversidad Cambios Climaacuteticos y

de Gestioacuten y Desarrollo Forestal con su instancia de coordinacioacuten operativa del

Convenio el Programa Nacional de Contaminantes Orgaacutenicos Persistentes

(PRONACOPs) ambos dependientes del Ministerio de Medio Ambiente y Agua

El Convenio en su artiacuteculo 2 establece de ldquouso permitidordquo el mercurio o

compuestos del mercurio en la mineriacutea auriacutefera artesanal y en pequentildea escala en este

mismo marco el artiacuteculo 7 establece que cualquier Estado en cuyo territorio exista

mineriacutea y procesamiento auriacutefero artesanal y en pequentildea escala (sin importar su

magnitud) asume la obligacioacuten de establecer y poner en marcha medidas para reducir y

si es posible eliminar la utilizacioacuten de mercurio y compuestos del mercurio asiacute como las

emisiones y liberaciones de este elemento metaacutelico al medio ambiente

16 PROBLEMAacuteTICA AMBIENTAL ASOCIADA A LA MINERIacuteA AURIacuteFERA

Aunque actualmente las actividades mineras de la pequentildea mineriacutea auriacutefera

presentan efectos ambientales colaterales la problemaacutetica ambiental del sector auriacutefero

viene desde la eacutepoca de la colonizacioacuten Al respecto Nriagu (1994) sentildeala que en

promedio la peacuterdida anual de mercurio durante la colonia espantildeola fue de 612 t antildeo-1

(rango de 292 a 1085 t antildeo-1

) entre 1580 y 1900 El acumulado de peacuterdidas de mercurio

al medio ambiente debido a la produccioacuten de metales preciosos en ldquolas Ameacutericasrdquo fue

de 257400 t con 196000 t dispersas en Ameacuterica del Sur y Central y 61380 t en los

Estados Unidos Se estima que aproximadamente el 60 - 65 del mercurio perdido fue

liberado a la atmoacutesfera lo que sugiere que las minas de oro y la plata eran una fuente

de contaminacioacuten atmosfeacuterica de mercurio (Nriagu 1994) El reciclaje permanente de

esta gran masa de mercurio puede ser en parte responsable de los flujos elevados de

22

mercurio en muchas partes del Norte y Sur Ameacuterica y los niveles de referencia5 altos de

mercurio a nivel mundial

Aunque actualmente el uso del mercurio es incipiente respecto a la eacutepoca de la

colonizacioacuten los efectos ambientales negativos de la pequentildea mineriacutea en general tiene

muchas causas relacionadas entre siacute entre las principales estaacuten el casi nulo

asesoramiento teacutecnico en las diferentes operaciones de extraccioacuten del oro (desde la

explotacioacuten de los yacimientos hasta la concentracioacuten del metal) las deficientes

condiciones teacutecnicas (tecnologiacutea y equipamiento) de la pequentildea mineriacutea el incipiente

control ambiental de las entidades reguladoras y el desconocimiento de los criterios

ambientales por parte de los mineros

En general en los sistemas de flujo abierto de molienda - amalgamacioacuten existe

una perdida entre 5 y 10 kg de mercurio por kg de oro (Wotruba 1998) estas peacuterdidas

son mayores a las causadas por la quema de amalgama a la intemperie seguacuten Wotruba

(1998) se vaporan de 05 a 1 kg de mercurio por kg de oro la mayor proporcioacuten de este

vapor de mercurio re-condensa y se precipita en los alrededores de los sitios de quema

Al respecto Maurice-Bourgoin (2000) sentildeala que la contaminacioacuten de mercurio podriacutea

extenderse hasta alrededor de 50 km de la zona de emisioacuten

Las emisiones de mercurio vapor (por la quema de la amalgama) ademaacutes de

generar impactos al medio ambiente tambieacuten pueden provocar problemas de salud

ocupacional debido a que los mineros que no tienen la proteccioacuten respiratoria

adecuada inhalan directamente el vapor de mercurio pudiendo llegar a intoxicaciones

aguas y croacutenicas Algunas investigaciones en el aacuterea de salud han reportado altos

contenidos de mercurio en la orina de los mineros y sus familias (Betancourt 1994) sus

difiacuteciles condiciones de vida dificultan la relacioacuten especiacutefica del uso de mercurio y sus

efectos en la salud

Asiacute mismo cada tipo de explotacioacuten auriacutefera conlleva impactos ambientales

propios en el caso de la mineriacutea aluvial ademaacutes de la contaminacioacuten por el mercurio

existen otros impactos ambientales que son de consideracioacuten como colmatacioacuten de

fuentes superficiales de agua por la deficiente gestioacuten del material y residuos

desechados alteracioacuten de la dinaacutemica de los riacuteos por la ocupacioacuten y desviacioacuten de

cauces afectacioacuten a los lechos de los riacuteos modificacioacuten de la calidad del agua por el

aporte de sedimentos desechos orgaacutenicos y quiacutemicos (tal es el caso del Riacuteo Suacutechez

que sirve de frontera entre Peruacute y Bolivia en su nacimiento y discurre por el ANIMN-

Apolobamba) asiacute mismo se destruye o dificulta la interaccioacuten entre aguas superficiales

y subterraacuteneas (Campanini Campos Jimeacutenez 2019)

5 El nivel de referencia o nivel geneacuterico de referencia se define como la concentracioacuten de una sustancia

contaminante en el suelo que no conlleva un riesgo superior al maacuteximo aceptable para la salud humana o los ecosistemas

23

En el caso de la mineriacutea filoniana las colas o residuos generalmente son

vertidos en aacutereas circundantes a la planta de procesamiento en muchos casos sin

ninguacuten tipo de contencioacuten oacute sistemas de almacenamiento (balsas diques sacos u

otros) oacute son vertidas directamente a riacuteos proacuteximos asimismo estas colas oacute residuos

ricos en sulfuros son dispersados a los alrededores a traveacutes del viento y del traacutensito

humano depositaacutendose en los suelos la vegetacioacuten y cuerpos de agua La lodificacioacuten

de los riacuteos causa una afectacioacuten directa a la fauna acuaacutetica y su consiguiente

disminucioacuten llegando incluso a causar confrontaciones sociales con poblaciones que

viven aguas abajo que comercializan y consumen peces del riacuteo (Wotruba 1998

MEDMIN 2009) Asimismo la emisioacuten de sulfuros hacia cuerpos de agua circundantes

(riachuelos arroyos otros) yo su almacenamiento inadecuado por oxidacioacuten genera

aacutecido sulfuacuterico y hierro en solucioacuten disminuyendo el pH por lo que se genera

condiciones para la lixiviacioacuten de otros metales pesados y metaloides (Fe As Sb Zn

Cd etc) (Wotruba 1998 Miller y Villarroel 2011) El tipo magnitud y el alcance de la

contaminacioacuten por metales asiacute como los efectos potenciales sobre la salud humana

variacutean de riacuteo a riacuteo pero difieren significativamente entre los riacuteos de diferentes pisos

ecoloacutegicos (Miller y Villarroel 2011)

17 JUSTIFICACIOacuteN Y OBJETIVO

171 Justificacioacuten

Habiendo descrito la repercusioacuten econoacutemica social y ambiental de la mineriacutea

auriacutefera se considera imprescindible conocer con mayor profundidad el grado de

contaminacioacuten del capital natural originado por las actividades mineras auriacuteferas

filonianas (de yacimientos primarios) que como se ha podido advertir a lo largo de eacuteste

capiacutetulo es una de las maacutes contaminantes en teacuterminos de aporte de metales pesados

(como el mercurio) al ambiente maacutes auacuten en un espacio protegido especialmente

significativo en Bolivia por su diversidad de ecosistemas (glacial altoandino punentildeo y

bofedal) que ademaacutes por su diversidad bioloacutegica y eco-sisteacutemica de Bolivia es

catalogada como una de las aacutereas naturales maacutes importantes Los resultados del

presente estudio permitiraacuten identificar los posibles impactos y los riesgos potenciales

tanto para la biota como para el recurso suelo De esta manera se dispondraacute de la

informacioacuten necesaria para establecer lineamientos para la reduccioacuten de los mismos y

que mejoren las condiciones de vida de los habitantes de ANMIN-Apolobamba y las de

aquellas poblaciones que aunque no se localizan en el interior del Aacuterea Protegida pero

que dependen del agua procedente de los riacuteos que nacen y atraviesan eacutesta aacuterea asiacute

como de la biodiversidad de este enclave singular esencial para la supervivencia de

estas comunidades

24

Los resultados obtenidos seraacuten transferidos a los organismos gubernamentales

competentes en materia medioambiental y de mineriacutea asiacute como al Servicio Nacional de

Aacutereas Protegidas (SERNAP)

172 Objetivos

El objetivo principal del trabajo es determinar los impactos ambientales de la

mineriacutea auriacutefera filoniana a pequentildea escala sobre medios bioacuteticos y abioacuteticos en

ANMIN-Apolobamba (Bolivia) y sus posibles consecuencias para la poblacioacuten

Este objetivo principal se divide en los siguientes objetivos especiacuteficos

- Analizar el grado de contaminacioacuten de los medios bioacuteticos y abioacuteticos (suelo

agua vegetacioacuten y otros relacionados) por los principales metales pesados

asociados a la actividad minera tales como cobre (Cu) cadmio (Cd) zinc (Zn)

plomo (Pb) tanto en sus formas totales solubles y biodisponibles en

cooperativas mineras representativas de la mineriacutea auriacutefera filoniana

- Estudiar la variacioacuten de los contenidos de mercurio (Hg) en suelos vegetacioacuten

residuos y sedimentos derivados de la actividad minera auriacutefera filoniana

- Determinar los contenidos de arseacutenico (As) y su especiacioacuten en el suelo y en la

rizoacutesfera

- Caracterizar la vegetacioacuten predominante en las zonas de estudio

- Estudiar la interrelacioacuten entre el sistema suelo-vegetacioacuten en cuanto a la

distribucioacuten y transmisioacuten de los contenidos de Hg y su posible incorporacioacuten a la

cadena troacutefica

- Evaluar los riesgos asociados y sugerir algunas acciones para minimizarlos

25

II DESCRIPCIOacuteN DE LA ZONA DE ESTUDIO

21 SITUACIOacuteN GEOGRAacuteFICA POBLACIOacuteN Y CLIMA

Las zonas de estudio se encuentran en el interior d

el Aacuterea Natural de Manejo Integrado Nacional Apolobamba (ANMIN-

Apolobamba) que se halla ubicada al oeste del Departamento de La Paz abarcando las

provincias Bautista Saavedra y Franz Tamayo El ANMIN ndash Apolobamba se creoacute en 1972

(como Reserva Nacional de Fauna Ulla Ulla con una superficie original de 240000 ha)

con el fin de brindar proteccioacuten a la vicuntildea (Vicugna vicugna) y los ecosistemas

altoandinos que existen en la zona en el antildeo 2000 se ampliacutea su superficie a 4837438

ha (abarcando la vertiente oriental de la Cordillera creando condiciones territoriales

suficientes para establecer una zona de proteccioacuten estricta) re - categorizaacutendola como

Aacuterea Natural de Manejo Integrado Nacional

Los municipios involucrados en el ANMIN-Apolobamba son Pelechuco Curva

Charazani y Mapiri que se extiende desde la regioacuten cordillerana de Apolobamba hasta

la regioacuten montantildeosa huacutemeda de la ceja de monte y al oeste hace frontera con Peruacute

(SERNAP 2016) El rango altitudinal oscila entre 800 - 6200 msnm involucrando una

zona alta o altiplaacutenica una zona intermedia de valles interandinos y una zona baja o de

yungas huacutemedos (SERNAP 2016) Sus liacutemites son 68ordm 30 - 69ordm 20 longitud oeste y

14ordm 40 - 15ordm 10 latitud sur

El ANMIN- Apolobamba es una de las aacutereas protegidas nacionales con mayor

nuacutemero de comunidades de poblacioacuten originaria que habita en su espacio en los

cuatro municipios hay unas 111 comunidades y una poblacioacuten total aproximada de

26437 habitantes de acuerdo a los datos registrados por el Censo 2012 (SERNAP

2016)

26

Fig 2 1 Localizacioacuten geograacutefica de ANMIN-Apolobamba (Fuente Elaboracioacuten con base a datos de SERNAP 2006)

22 CLIMATOLOGIacuteA

La regioacuten alto andina del ANMIN-Apolobamba pertenece a una zona de

transicioacuten entre el clima huacutemedo tropical y el seco de alta montantildea Las variaciones

climatoloacutegicas en las diferentes regiones del aacuterea protegida estaacuten determinadas

principalmente por las caracteriacutesticas morfoloacutegicas de la estructura fiacutesica de la Cordillera

Oriental (SERNAP 2006)

Las temperaturas miacutenimas en la zona alta (pej Ulla Ulla) en los meses de abril

a noviembre generalmente estaacuten por debajo de 0 degC mientras que las temperaturas

maacuteximas se registran en el periacuteodo de verano con valores superiacuteores a los 11 degC

(SERNAP 2016) En los valles interandinos (pej Pelechuco) las temperaturas

maacuteximas se encuentran entre los 12 - 14 degC mientras que las temperaturas miacutenimas

llegan se encuentran entre 0 - 5 degC En la regioacuten de los Yungas bajos (informacioacuten

tomada de la estacioacuten de Tipuani ubicada en las proximidades del ANMIN ndash

Apolobamba) las temperaturas maacuteximas bordean los 30 degC mientras que las

temperaturas miacutenimas estaacuten entre los 24 ndash 25 Cdeg (SERNAP 2016)

Las precipitaciones en la regioacuten de Ulla Ulla inician en los meses de septiembre

a noviembre no superan los 40 mm por mes incrementaacutendose en el mes de diciembre

hasta los 80 mm En los valles huacutemedos las precipitaciones inician en el mes de

agosto incrementaacutendose hasta alcanzar los 130 mm en el mes de enero En las

regiones bajas las precipitaciones se inician en abril con cerca de 50 mm por mes

incrementaacutendose hasta llegar a su maacuteximo valor que bordea los 80 mm entre los meses

de diciembre y enero La temporalidad de las precipitaciones en el ANMIN ndash

Apolobamba coincide con las del paiacutes mismos que estaacuten supeditados al

comportamiento estacional de la zona de convergencia Inter tropical

27

El comportamiento de los vientos estaacuten directamente relacionados de las

caracteriacutesticas orograacuteficas en general los vientos maacutes fuertes se producen

generalmente entre los meses de julio y noviembre

23 FISIOGRAFIacuteA GEOLOGIacuteA GEOMORFOLOGIacuteA E HIDROGRAFIacuteA

231 Fisiografiacutea

El ANMIN ndash Apolobamba tiene diversas aacutereas fisiograacuteficas asciende desde los

1000 m de altitud por la comunidad Pauje Yuyo sub troacutepico Puli hasta sobrepasar la

altitud de 5400 m en la Cordillera de Akamani cerca de la comunidad Cantildeizaya y

Callinsani Debido a efectos de glaciaciones se producen en el aacuterea procesos de

degradacioacuten y meteorizacioacuten de rocas y la erosioacuten y arrastre de material a las partes

bajas (SERNAP 2016)

En el Plan de Manejo del ANMIN ndash Apolobamba (2016 ndash 2025) se sentildeala que

existe la predominancia de dos extremidades montantildeosas de la red de cordilleras de

Apolobamba (Cordilleras de Callinsani y Akamani) que se unen en el sector del abra de

Pumasani a partir de ella se extiende la planicie de Ulla Ulla hasta el liacutemite con Peruacute

atraviesa esta planicie el riacuteo Suches (que nace en el lago Suches) y se consitituye en

liacutemite natural entre Bolivia y Peruacute desembocando en el Lago Titicaca Asimismo de los

deshielos de la Cordillera de Apolobamba terminan formando parte de los riacuteos de

Curva Caalaya Charazani y Chullina desembocando en el riacuteo Mapiri (cuenca

Amazoacutenica)

En la regioacuten y en el aacuterea del ANMIN Apolobamba se identifican cuatro grandes

regiones fisiograacuteficas Llanura Aluvial Lacustre Pie de Monte Andino Zona Andina y la

Zona Sub Andina (Fig 22)

Fig 2 2 Fisiografiacutea del ANMIN-Apolobamba (Fuente SERNAP 2016)

28

232 Geologiacutea

El Plan de Manejo del ANMIN ndash Apolobamba (2016 ndash 2025) cita el estudio

realizado por Ramiacuterez y Teraacuten (2002) acerca de las caracteriacutesticas geoloacutegicas y mineras

de la ordillera de Apolobamba sentildealando que eacutesta cordillera presenta rocas

paleozoicas no diferenciadas mientras que en el flanco occidental de la cordillera y en

el sector de Charazani afloran rocas devoacutenicas no diferenciadas en unidades ademaacutes

en el altiplano norte presenta depoacutesitos glaciales y fluvioglaciales cenozoicos en el

piedemonte andino Asimismo sentildeala que en la cordillera de Apolobamba la secuencia

sedimentaria se inicia con pelitas gris oscuras metamorfizadas depositadas en

plataforma profunda de la formacioacuten Capinota la sedimentacioacuten continuacutea con una

alternancia de pizarras metalimolitas gris oscuras y bancos de areniscas grises de

plataforma somera de la formacioacuten Coroico En transicioacuten la secuencia de areniscas gris

claras de plataforma proximal posteriormente se registra un episodio de subsidencia

evidenciado por limolitas grises esquistosas alternado con bancos de arenisca de la

formacioacuten Amutara En el aacuterea de Charazani y en el piedemonte altiplaacutenico floran rocas

del ciclo cordillerano caracterizado por pizarras limolitas y areniscas probablemente de

edad devoacutenica (Fig 23) Seguacuten cita Muntildeoacutez (2009) estas formaciones se caracterizan

por presentar un relieve muy alto tipo cordillerano de aspecto muy irregular con cimas

agudas como efecto de la accioacuten de los procesos glaciales

Catari y Fernaacutendez (2003) mencionan la presencia de depoacutesitos aluviales al

oeste del aacuterea depoacutesitos de abanico aluvial en la parte central junto con depoacutesitos

glaciaacutericos y rocas con cubierta cuaternaria al noreste aparecen areniscas lutiacuteticas del

Paleozoico y al sureste rocas iacutegneas

Fig 2 3 Mapa Geoloacutegico del ANMIN-Apolobamba (Fuente Campo 2003)

29

233 Geomorfologiacutea

Son los relieves cordilleranos los que destacan en la geomorfologiacutea de esta

aacuterea con pronunciadas diferencias de nivel y fuertes pendientes Como se muestra en

la Fig 24 las mayores altitudes del aacuterea se localizan en la parte noroeste llegando

hasta la zona central de ANMIN - Apolobamba alcanzando altitudes que superan los

5000 msnm Hacia el este las pendientes se suavizan hasta alcanzar niveles por

debajo de 1000 m de altitud no obstante la mayor parte del territorio se encuentra por

encima de una cota de 2500 m (Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

Fig 2 4 Mapa fiacutesico de ANMIN-Apolobamba (msnm) (Fuente SERNAP 2006)

El ANMIN-Apolobamba estaacute comprendido en el extremo noroeste de la Cordillera

Oriental y el Altiplano Norte Los afloramientos estaacuten constituidos por sedimentitas

paleozoicas en la cordillera y depoacutesitos glaciales y fluvioglaciales cenozoicos en el

piedemonte altiplaacutenico y terrazas aluviales que afloran en los flancos altos del valle del

Riacuteo Camata (Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

234 Hidrografiacutea

En el ANMIN - Apolobamba se distinguen claramente tres cuencas la del Riacuteo

Suches Mapiri y Tuichi en las que se producen una fuerte influencia orograacutefica que

como se conoce en toda la regioacuten andina el relieve muy complejo desde la cumbres

nevadas hasta los valles huacutemedos y secos ejerce decisivamente sobre los patrones de

circulacioacuten del viento la radiacioacuten solar y en particular en la precipitacioacuten que espacios

reducidos (SERNAP 2006)

La cuenca del riacuteo Suches estaacute ubicada en la parte occidental del ANMIN-

Apolobamba (en la frontera con la Repuacuteblica de Peruacute) tiene sus nacientes del deshielo

de los nevados altoandinos en la Cordillera Oriental que posteriormente originan

30

lagunas importantes como Suches Cololo Nube y Kellu cuyo desaguumle originan

bofedales extensos en las planicies de Ulla Ulla (aprovechados para el pastoreo de

ganado cameacutelido) y su confluencia forma el riacuteo Suches (nace en la laguna Suches

desembocando en el Lago Titicaca) Esta cuenca estaacute conformada por varias micro-

cuencas (SERNAP 2016)

La cuenca del riacuteo Mapiri se encuentra en la parte andina de la cuenca del Riacuteo

Beni y sus afluentes o tributariacuteos que se originan en la Cordillera de Apolobamba los

principales riacuteos en esta cuenca son el riacuteo Charazani que al unirse con el riacuteo Sayhuani

conforman el riacuteo Camata que es el liacutemite inferior o sur del ANMIN-Apolobamba La

cuenca del riacuteo Mapiri estaacute conformada por dos sub-cuencas la del riacuteo Camata (que en

su curso inicial se denomina Sayhuani hasta su unioacuten con el riacuteo Charazani) y la sub-

cuenca del riacuteo Yuyo que constituye el liacutemite oriental del ANMIN-Apolobamba hasta su

concurrencia con el riacuteo Ateacuten (SERNAP 2016)

El riacuteo Tuichi pertenece a la cuenca alta del riacuteo Beni y estaacute conformada por tres

tributarios importantes el riacuteo Pelechuco el Hilo Hilo y el riacuteo Sunchulli que confluyen

fuera de los liacutemites del ANMIN para conformar el riacuteo Amantala (SERNAP 2016)

La Fig 25 muestra los riacuteos maacutes importantes las cuencas del ANMIN -

Apolobamba

Fig 2 5 Mapa hidroloacutegico de ANMIN-Apolobamba (Fuente SERNAP 2006)

Seguacuten SERNAP (2016) el balance hiacutedrico del ANMIN Apolobamba muestra

un estado deficitario en varios meses del antildeo si solo se consideran los aportes

31

pluviales de agua siendo mayor el deacuteficit en los valles y yungas de la sub-cuenca

del riacuteo Caama respecto a las zonas altas y al valle de Pelechuco que presentan

mayor humedad debido especialmente a la influencia de los glaciales de

Apolobamba

24 EDAFOLOGIacuteA

Para la descripcioacuten de suelos los Planes de Manejo del ANMIN ndash Apolobamba

del antildeo 2006 y del periacuteodo 2016 ndash 2025 hacen referencia al Plan de Manejo de la

Reserva Nacional de Fauna Ulla Ulla realizado por Amurriacuteo y Salcedo en 1997 el cual

se constituye en el principal estudio acerca de los suelos de la zona Este estudio

sentildeala que el desarrollo de los suelos de la vertiente occidental es el resultado de los

procesos de deposicioacuten fluvioglaciar que han determinado geoformas caracteriacutesticas

como las llanuras fluvioglaciares abanicos y conos de transicioacuten asiacute como depoacutesitos de

transicioacuten encauzados de valle Por otro lado la vertiente oriental los procesos de

coluviacioacuten cumplen un rol importante en los tipos de suelos establecieacutendose

asociaciones de suelos delgados en las cimas de las colinas de mediana profundidad a

lo largo de las laderas y profundos en la depresioacuten de los valles en eacutestas uacuteltimas es

frecuente encontrar terrazas de origen aluvial donde el material constitutivo se mezcla

con el material de deposicioacuten coluvial

En ambas vertientes y donde las condiciones lo permiten se tienen suelos

orgaacutenicos (bofedales) que se encuentran en mayor proporcioacuten en la vertiente

occidental Amurriacuteo y Salcedo (1997) clasifican y describen los suelos de acuerdo a su

vertiente Occidental y Oriental

241 Suelos de la Vertiente Occidental

a) Orgaacutenicos (bofedales)

Son suelos que se han desarrollado sobre sedimentos fluvio-lacustres se

encuentran en las regiones maacutes planas y deprimidas situacioacuten que ha favorecido el

proceso de sedimentacioacuten y la inmovilizacioacuten o circulacioacuten lenta del agua que antildeadidas

a las bajas temperaturas hacen que el proceso de descomposicioacuten de materia orgaacutenica

sea muy lento resultando en una acumulacioacuten de suelos orgaacutenicos profundos

b) De origen Fluvio - glacial

Estos suelos se han desarrollado a partir de deposiciones de materiales

arrastrados por riacuteos provenientes del deshielo de los glaciares Los suelos incluidos en

esta unidad se encuentran sobre las llanuras fluvioglaciares (suelos superficiales y

medios suelos huacutemedos que los correspondientes a las pampas) los abanicos (suelos

pedregosos que corresponden a las pampas secas) y conos de transicioacuten

32

c) Sobre Morrenas

Son suelos pedregosos profundos y de textura franco-limosa La presencia de

grava a lo largo de todo el solum permite un adecuado drenaje Debido a la actividad

glacial maacutes reciente en esta unidad se presentan pendientes abruptas y ondulaciones

en superficie y se incluyen los lagos altoandinos cuya formacioacuten se debe tambieacuten a

procesos glaciales En las planicies en torno a los lagos se han desarrollado suelos

medianos a profundos la mayoriacutea presenta piedras y pedregones en superficie En las

laderas se encuentran suelos esqueleacuteticos que se asocian a afloramientos rocosos

debido a la gravedad el material maacutes fino se deposita en las zonas maacutes bajas En estos

suelos donde la erosioacuten es moderada y laminar se desarrollan pastizales bajos que son

utilizados para el pastoreo de cameacutelidos

d) Sobre Material Calcaacutereo

Estos suelos fueron ubicados en la ladera del cerro Hichocollo sin embargo

seguacuten los Planes de Manejo los mismos autores (Amurriacuteo y Salcedo 1997)

recomiendan realizar un muestreo maacutes intensivo para su cuantificacioacuten

e) Del Altoandino

Por las condiciones climaacuteticas extremas la formacioacuten es imposibilitada en esta

regioacuten se limita a una disgregacioacuten fiacutesica y acumulacioacuten de material fino en lugares

protegidos donde se desarrolla vegetacioacuten adaptada a estas condiciones

242 Suelos de la Vertiente Oriental

a) Del Altoandino

Estos suelos tienen las mismas caracteriacutesticas que los de la vertiente occidental

en esta zona existe predominio de roca desnuda y se evidencia la presencia de

bofedales en zonas deprimidas

b) De los Pastizales Paraacutemicos Huacutemedos

El relieve de esta zona es accidentado y presenta valles cerrados y muy

disectados por la influencia de la actividad glacial Debido a la topografiacutea montantildeosa en

las laderas y en sitios protegidos se han formado suelos de profundidad media sobre un

material parental pizarroso estaacuten presentes los afloramientos rocosos En cuanto a su

reacutegimen de humedad estos suelos pertenecen al orden de los Entisoles

c) Del Bosque de Ceja de Montantildea

Los suelos que se encuentran bajo la faja boscosa ubicada a mayor altitud

denominada Ceja de Montantildea prrsentan dos horizontes orgaacutenicos en superficie cuyos

contenidos en materia orgaacutenica y nitroacutegeno son altos

33

d) De los Matorrales Xerofiacuteticos ndash Valles Secos

Estos suelos se encuentran en el extremo sud-oeste del ANMIN Apolobamba en

la zona correspondiente al pueblo de Charazani sobre material del carboniacutefero

constituido por areniscas amarillo claras cuarcitas y lutitas bajo un paisaje montantildeoso

modelado tambieacuten por procesos criacuteogeacutenicos y con una vegetacioacuten xerofiacutetica se han

desarrollado suelos moderadamente profundos Presentan texturas arenosas que

sumada a la alta pendiente dan lugar a suelos secos debido a su elevado drenaje tanto

interno como externo aspecto evidentemente asociado al tipo de vegetacioacuten Los

contenidos de materia orgaacutenica y nitroacutegeno son moderados

e) Sobre Material Volcaacutenico Aacutecido

Estos suelos tienen la afluencia de rocas volcaacutenicas aacutecidas ubicados en los

alrededores del pueblo de Calaya en una zona escarpada de uso agriacutecola De

profundidad moderada presenta reaccioacuten fuertemente aacutecida en superficie y media en

profundidad La reaccioacuten aacutecida es atribuible a dos factores principales los altos

contenidos de materia orgaacutenica y a la acidez del material parental

f) De Terrazas Aacutecidas

Estos suelos se encuentran en pequentildeas zonas que se ubican en las maacutergenes

de los riacuteos Pelechuco (con moderada profundidad estructura granular y textura franca

con buena fertilidad fiacutesica) Queara (profundidad moderada estructura migajosa

mediana en superficie y suelta en profundidad de textura limo arenoso en superficie

arenoso en profundidad son utilizadas intensivamente con fines agriacutecolas debido a la

fertilidad inherente a su origen) y Charazani

g) Del Bosque Yunguentildeo

Estos suelos se han desarrollado sobre material de pizarras casi en su totalidad

existiendo en partes rocas graniacuteticas y cuarcitas de color gris a marroacuten Los suelos son

francos con abundantes materia orgaacutenica de color cafeacute muy oscuro en huacutemedo

moderadamente profundos

Seguacuten el estudio de Amurrio y Salcedo (1997) y Plan de Manejo de aacuterea los

suelos de ANMIN - Apolobamba (Fig 26) principalmente pertenecen a los Oacuterdenes

Entisoles Inceptisoles Mollisoles Histosoles y Ultisoles (USDA 2014)

Los entisoles son suelos que muestran poca evidencia de desarrollo de

horizontes pedogeacutenicos estaacuten en aacutereas de materiales parentales depositados

recientemente o en aacutereas donde la de erosioacuten o deposicioacuten son maacutes raacutepidas que la tasa

de desarrollo del suelo como dunas pendientes pronunciadas y llanuras aluviales

(USDA 2021) Los entisoles generalmente presentan un solo horizonte diagnoacutestico de

superficie directamente sobre la roca consolidada o no consolidada (Udorthents liacuteticos o

tiacutepicos respectivamente) Cuando el material de origen de estos suelos es de origen

34

aluvial y es transportado por cauces de agua se trata de Udifluvents mientras que los

Aquents aparecen cuando existen condiciones aacutequicas o reacutegimen de humedad aacutequico

que origina moteaduras y otros rasgos de oacutexido-reduccioacuten en el suelo Suele

presentarse material original areno francoso o maacutes grueso perteneciendo en ese caso

los suelos al gran grupo Udipsamments (USDA 2014)

Fig 2 6 Mapa de suelos de ANMIN - Apolobamba (Fuente SERNAP 2006)

Por otro lado los Inceptisoles son suelos de ambientes semiaacuteridos a huacutemedos

que generalmente exhiben soacutelo rangos moderados de desarrollo y formacioacuten de

humedad del suelo estos suelos se encuentran en posiciones geomorfoloacutegicas maacutes o

menos estables que han permitido un mayor grado de evolucioacuten edaacutefica (USDA 2021)

Se trata fundamentalmente de suelos del Suborden Udepts y mayormente del Gran

grupo Eutrudepts siendo Aquepts cuando existen condiciones aacutequicas (USDA 2014)

Los Ultisoles son suelos que se encuentran en aacutereas huacutemedas se formaron a

partir de procesos de erosioacuten y lixiviacioacuten bastante intensos que dan como resultado un

subsuelo enriquecido con arcilla y dominado por minerales como cuarzo caolinita y

oacutexidos de hierro Son suelos tiacutepicamente aacutecidos en los que la mayoriacutea de los nutrientes se

concentran en los centiacutemetros superficiales tienen una capacidad moderadamente baja

para retener adiciones de cal y fertilizantes (USDA 2021) Se encuentran principalmente

los Udults que se suelen incluir en el Gran Grupo Hapludults (USDA 2014)

Los Mollisoles son suelos que tienen un horizonte superficial de color oscuro

relativamente alto en contenido de materia orgaacutenica estos suelos son ricos en bases y

por lo tanto son bastante feacutertiles Se forman debajo de la vegetacioacuten en climas con deacuteficit

de humedad estacional de moderado a pronunciado (USDA 2021) Mayormente dentro

de este orden aparecen el Suborden Udolls y el Gran grupo Hapludolls (USDA 2014)

35

Los Alfisoles se encuentran en aacutereas semiaacuteridas a huacutemedas estos suelos son el

resultado de procesos de meteorizacioacuten que lixivian minerales arcillosos y otros

componentes de la capa superficial al subsuelo donde pueden retener y suministrar

humedad y nutrientes a las plantas Se formaron principalmente bajo cubierta vegetal o

forestal mixta y son productivos para la mayoriacutea de los cultivos (USDA 2021)

25 BIODIVERSIDAD

251 Flora y Vegetacioacuten

Las especies vegetales registradas en el ANMIN- Apolobamba son 2932

distribuidas en diferentes familias (SERNAP 2016) A continuacioacuten en base a

informacioacuten del Plan de Manejo del ANMIN- Apolobamba (2016-2025) se describen las

principales unidades de vegetacioacuten a) Vegetacioacuten subnival y alto andina b) Bofedal c)

Puna huacutemeda d) Pastizal huacutemedo e) Pastizal bajo pastoreo f) Bosque nublado de ceja

de montantildea g) Paramo Yunguentildeo h) Valle seco i) Bosque huacutemedo montano superior

j) Bosque huacutemedo montano medio k) Bosque huacutemedo montano inferior l)Sabana de

montantildea Las unidades de vegetacioacuten que se encuentran en zonas altas (entre 3500 y

5200 msnm) se caracteriza por una pradera de bajo porte predominando gramiacuteneas

duras y silificadas como Festuca dolichophylla Stipa ichu Calamagrostis spp y plantas

arrosetadas rastreras y en cojines compactos (Biobol 2017)

Fig 2 7 Mapa de distribucioacuten de vegetacioacuten de ANMIN-Apolobamba (Fuente SERNAP 2006)

El Plan de Accioacuten Ambiental del ANMIN ndash Apolobamba (2020) sentildeala que

Socondori y Puntan son las cimas con mayor riqueza de plantas vasculares

presentando 46 y 33 especies respectivamente Asimismo se sentildeala que el ANMIN ndash

36

Apolobamba posee la mayor riqueza de liacutequenes (donde la altura no disminuye la

riqueza) respecto a otros sitios GLORIA en Bolivia6 Puntani se constituye en la cima

con mayor morfoespecies de liacutequenes (87) El Poa glaberrima Senecio

apolobambensis Stipa hans-meyeri Deyeuxia filifolia var festucoides y Pycnophyllum

tetrastichum son las especies con predominancia de cobertura

En el marco de las funciones ambientales el ANMIN - Apolobamba alberga

formaciones vegetales de relevante importancia como los bofedales de altura y los

bosques de quentildeua para la eco-regioacuten de la Puna Mesofiacutetica (SERNAP 2020)

252 Fauna

Seguacuten cita el Plan de Accioacuten Ambiental del ANMIN ndash Apolobamba (2020) se

tiene un registro de 31201 individuos de los cuales 19174 son individuos de especies

priorizadas y 12027 individuos de otras especies los registros corresponden a

monitoreos de los antildeos 2010 y 2020 de los cuales el 53 son registros de Vicugna

vicugna el 38 corresponden registros de especies mayormente domeacutestica ambos

para los antildeos 2018 y 2019 el restante 9 corresponde a las otras especies silvestres

En el ANMIN ndash Apolobamba se encuentran registradas especies de fauna en

diversas categoriacuteas de amenaza tal es el caso de la vicuntildea (Vicugna vicugna) el venado

petiso (Mazama bricenii chunyi) el gato andino o titi (Felis jacobita) el jucumari u oso

andino (Tremarctos ornatus) la taruca o venado andino (Hippocamelus antisensis) el

puma (Felis concolor) el ciervo (Odocoileus virginianus) la choca grande (Fulica

gigantea) el pato de torrentes (Merganetta armata) la huallata (Chloephaga

melanoptera) aves como Leptasthenura andicola Asthenes humilis Agriacuteornis andicola

Grallaria erythrotis (endeacutemica de la regioacuten) y posiblemente el furnaacuterido Cinclodes

aricomae

Fig 2 8 a) Ganado de Alpacas b) Vicuntildeas ambos en el Municipio de Pelechuco en ANMIN-Apolobamba

6 Son sitios de monitoreo de flora alpina en el marco de la Red de Monitoreo GLORIA y la ldquoIniciativa para la

Investigacioacuten y el Seguimiento Global de los Ambientes Alpinosrdquo GLORIA se constituye en la maacutes importante red de monitoreo a largo plazo de la biodiversidad frente al cambio climaacutetico en aacutembitos de alta montantildea (Global Observation Research Initiative in Alpine Environments)

37

El piso ecoloacutegico de Puna Sub-huacutemeda del ANMIN-Apolobamba que

comprende altitudes desde los 4200 a 5500 msnm es el haacutebitat natural de tres

especies de cameacutelidos sudamericanos la alpaca (Lama pacos) y llama (Lama glama)

en sus formas domeacutesticas y la vicuntildea (Vicugna vicugna) en su forma silvestre Existen

dos razas de alpaca que se explotan por la alta calidad de su fibra y por su carne la

Huacaya (99) y la Suri (1) (Muntildeoz y Faz 2009)

26 RECURSOS MINERALOacuteGICOS

El Plan de Manejo Ambiental del ANMIN ndash Apolobamba (2006) hace referencia al

estudio realizado por Ramiacuterez y Teraacuten (2002) quienes han establecido distritos mineros

seguacuten sus caracteriacutesticas de la mineralizacioacuten Distrito Pelechuco-Sunchuliacute donde el

mineral de intereacutes econoacutemico es el oro cuyos depoacutesitos son de tipo primario y de

placer Distrito Suches caracterizado por los depoacutesitos de placer restringidos al

noroeste de cordillera Distrito Charazani donde la mineralizacioacuten es polimetaacutelica

tenieacutendose minerales de Pb Ag Zn Sn y Sb ademaacutes en la parte sudeste ocurren

depoacutesitos de oro aluvial en los lechos del riacuteo Kelluacota finalmente Distrito Mapiri que

se caracteriza por los placeres aluviales de oro

Distrito de Pelechuco-Sunchulliacute presenta dos tipos de depoacutesitos auriacuteferos

uno primario y otro de placer la mineralizacioacuten primaria se fundamenta en mantos

subconcordantes de cuarzo gris auriacutefero cuyos espesores variacutean entre 5 a 40 cm los

rumbos de estas estructuras son generalmente NO - SE y vetillas de cuarzo cuyos

espesores variacutean entre 2 a 5 cm Tambieacuten existe un emplazamiento de vetas de cuarzo

blanco de hasta 7 m de espesor asociadas a eventos tardiacuteos El mineral de intereacutes

econoacutemico es el oro y la ganga estaacute constituida por pirita calcopirita arsenopirita y

cuarzo Los depoacutesitos auriacuteferos de placer aluvial estaacuten ubicados en la parte baja de los

riacuteos que drenan esta zona de la cordillera se trata de conglomerados fluviotorrenciales

(Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

Distrito de Suches se caracteriza por los depoacutesitos de placer que estaacuten

restringidos al noroeste de la cordillera Se trata de placeres glaciales constituidos

principalmente por morrenas laterales compuestas de clastos ordoviacutecicos con

contenidos dispersos de partiacuteculas de oro Por otra parte las escorrentiacuteas superficiales

han afectado a este material morreacutenico dando lugar a depoacutesitos de terraza donde la

distribucioacuten del oro estaacute controlada por las estructuras del sedimento (Ramiacuterez y Teraacuten

2002)

Distrito Charazani la mineralizacioacuten es polimetaacutelica Las estructuras

mineralizadas filonianas estaacuten emplazadas en sedimentitas devoacutenicas que contienen

minerales de Pb Ag Zn Sn y Sb y como minerales de ganga cuarzo siderita pirita y

calcopirita En la parte sureste ocurren depoacutesitos de oro aluvial en los lechos del Riacuteo

Kelluacota (Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

38

Distrito de Mapiri (zona dentro del ANMIN Apolobamba) se caracteriza por

los placeres aluviales de oro Los depoacutesitos en el Riacuteo Camata estaacuten constituidos por

terrazas altas y por el lecho actual del riacuteo Por otro lado a partir de la confluencia de los

riacuteos Camata y Consata donde se conforma el Riacuteo Mapiri las terrazas aluviales estaacuten

maacutes desarrolladas (Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

261 Actividad minera en el ANMIN - Apolobamba

Seguacuten WCS (2020) las aacutereas protegidas de intereacutes nacional se constituyen en

zonas ricas en patrimonio natural y social con ecosistemas de gran biodiversidad

endeacutemica y son proveedoras de funciones ambientales vitales para el desarrollo como

la provisioacuten de agua y la regulacioacuten climaacutetica En algunas aacutereas protegidas las

actividades mineras estuvieron presentes incluso antes que se promulgaraacuten como

aacutereas protegidas Al respecto la Ley Ndeg 535 de Mineriacutea y Metalurgia en su Artiacuteculo 220

sentildeala que los actores productivos mineros pueden realizar actividades mineras en

aacutereas protegidas cumpliendo del marco normativo ambiental y el respeto a los objetivos

de creacioacuten

Sin embargo existen actividades mineras que operan al interior de aacutereas

protegidas sin considerar y respetar la zonificacioacuten respectivas para el desarrollo de

eacutestas actividades Un claro ejemplo es el ANMIN- Apolobamba en cuyo Plan de Accioacuten

de Ambiental ndash PAA se sentildeala que un 30 del total de sus aacutereas mineras estaacuten en

zonas de proteccioacuten estricta siendo una parte mineriacutea ilegal y otra operaciones mineras

con derechos pre constituidos (SERNAP 2019 WCS 2020)

En un poco maacutes de la uacuteltima deacutecada el nuacutemero de operaciones en la pequentildea

mineriacutea auriacutefera en ANMIN-Apolobamba ha crecido en un 480 las cuales estaacuten

ubicadas en toda la cordillera oriental del paiacutes (WCS 2020) por lo que se constituye en

una de las aacutereas protegidas maacutes afectadas por los efectos de las actividades auriacuteferas

En el antildeo 2009 se registraron 48 operaciones mineras auriacuteferas de las cuales cuarenta

estaban activas y ocho paralizadas (MEDMIN 2009) sin embargo en el antildeo 2019 se

identificaron 231 operaciones activas (WCS 2020) En ANMIN - Apolobamba el

principal metal explotado es el oro el cual se encuentra en yacimientos yo depoacutesitos de

oro aluviales y yacimientos primarios ambos son explotados en su mayoriacutea por

cooperativas mineras aunque se registra tambieacuten la participacioacuten del estado

(COMIBOL) (SERNAP 2020)

En eacuteste sentido WCS (2020) determina que el aacuterea protegida con mayores

impactos por actividad minera es el ANMIN Apolobamba por su tipo de mineriacutea

dimensioacuten e intensidad Concretamente se determina que el potencial minero auriacutefero

dentro el ANMIN ndash Apolobamba es Medio y que sus impactos en las zonas con

amenazas y riesgos geoloacutegicos ademaacutes de la generacioacuten de pasivos mineros es Medio

a Alto siendo los riacuteos Tuichi Kaka y Nube los maacutes afectados (Fig 29)

39

Fig 2 9 Mapa de Cobertura e Intensidad de Actividades Minera en ANMIN-Apolobamba (Fuente WCS 2020)

En el estudio Mitigacioacuten de Amenazas Mineras en el Corredor de conservacioacuten

Vilcabamba-Amboroacute de Conservacioacuten Internacional (2003) se indica que las actividades

mineras del ANMIN-A se encuentran en las cuencas altas de riacuteos que ingresan a otras

Aacuterea Protegidas del Corredor de Conservacioacuten Vilcabamba ndash Amboroacute y que la regioacuten de

Mapiri y Tipuani que aunque en parte se encuentran fuera del Aacuterea Protegida afectan

al complejo de proteccioacuten Madidi ndash Piloacuten Lajas por lo que el impacto que genera la

actividad minera no solo es puntual si no que afecta a otras poblaciones y sitios de

intereacutes de conservacioacuten

27 DESCRIPCIOacuteN DEL AacuteREA DE ESTUDIO

El aacuterea de estudio se circunscribe al Distrito Pelechuco ndash Sunchulli

especiacuteficamente en a) la subcuenca del riacuteo Pelechuco donde se encuentra ubicada la

cooperativa Rayo Rojo y b) en la subcuenca del riacuteo Sunchulli donde se encuentra la

coorperativa Virgen del Rosario dos cooperativas mineras representativas de la

mineriacutea filoniana (de yacimientos primarios) estaacuten situadas en las localidades mineras

de Agua Blanca y Sunchulliacute respectivamente (Fig 210) Estas cooperativas fueron

seleccionadas fundamentalmente porque en el periacuteodo de estudio (2008 ndash 2011)

presentaban intensas actividades de explotacioacuten ademaacutes se pueden citar otras razones

importantes como

- La proporcioacuten de cantidad de mercurio utilizado en eacuteste tipo de explotacioacuten

es mucho mayor respecto al procesamiento de minerales aluviales (15 en

finolinano y 104 en aluvial) En el caso especiacutefico de Rayo Rojo la

proporcioacuten media es de 155

40

- La intensidad de la actividad minera en la zona estaacute catalogada como alta

- Su tipo de explotacioacuten es una de las mas contaminantes en teacuterminos de

aporte de metales pesados (entre ellos el mercurio)

Virgen del Rosario

Rayo Rojo

10 km

Fig 2 10 Cooperativas Mineras en el Aacuterea de Estudio en ANMIN-Apolobamba (Fuente Elaboracioacuten con

base en informacioacuten georeferenciada de campo)

Las operaciones mineras en este distrito datan de la eacutepoca de la colonia existen

vestigios de los campamentos espantildeoles en las zonas de explotacioacuten de las

cooperativas La Reserva (Turcos) Virgen del Rosario y Jancko Kala Tambieacuten existen

evidencias de trabajos de la eacutepoca republicana en la zona donde se encuentra la

cooperativa Rayo Rojo Las labores de explotacioacuten se iniciaron aproximadamente en

1995 en la cuenca del riacuteo Sunchulli con la apertura de la cooperativa Segundo Huayna

Sunchulli posteriormente iniciaron sus trabajos Rayo Rojo Corihuari Coricancha y

Virgen del Rosario Estas minas se encuentran a 5600 msnm y las labores de

extraccioacuten de mineral se realizan por el meacutetodo de socavones

El tonelaje extraiacutedo de carga es variable el promedio es 025 t d-1

a excepcioacuten

de la cooperativa Virgen del Rosario que extrae 4 t d-1

oacute maacutes Los tenores de oro son

variables desde 1g t-1

hasta maacutes de 25 g t-1

La cantidad de carga extraiacuteda estaacute

relacionada con la mecanizacioacuten de sus operaciones generalmente las minas estaacuten

equipadas con compresores y perforadoras La extraccioacuten y transporte es a traveacutes de

ldquoHualaychosrdquo (andariveles) y volqueta de transporte de carga hacia el ingenio donde se

41

cuenta con chancadoras molinos de bolas jig mesa concentradora amalgamadora

elutriador retorta y horno

Los procesos llevados a cabo en los ingenios son chancado molienda

concentracioacuten gravimeacutetrica y amalgamacioacuten de los concentrados con mercurio

volatilizacioacuten del mercurio (en algunas ocasiones utilizando retortas) En otros casos se

efectuacutea la trituracioacuten de la carga y amalgamacioacuten al mismo tiempo posteriormente se

exprime la amalgama en una tela y se calienta con sopletes anafes y fogatas para

volatilizar el mercurio y recuperar el oro

42

III ESTUDIO DEL RECURSO SUELO -

METALES PESADOS

31 INTRODUCCIOacuteN

La extraccioacuten y concentracioacuten de oro proveniente de yacimientos primarios

(filonianos) se acompantildea de numerosos impactos ambientales tanto en los lugares

cercanos a la explotacioacuten de la mina como en la planta de concentracioacuten (comuacutenmente

llamado ingenio minero7) Estos impactos principalmente son a) las emisiones toacutexicas

de mercurio (Hg) en diferentes formas (liacutequido y vapor) que afectan a los recursos

bioacuteticos y no bioacuteticos y b) la contaminacioacuten por los residuos (ricos en sulfuros) ya que el

metal (oro) es una muy pequentildea fraccioacuten de todo el material extraiacutedo Estos residuos

contienen minerales metaacutelicos como pirita calcopirita y arsenopirita que se transportan

a traveacutes de las partiacuteculas en suspensioacuten y el viento aprovechando su casi inexistente

sistema de confinamiento o almacenamiento (Ramiacuterez y Teraacuten 2002 Bundschuh et al

2009) Como consecuencia los suelos presentan niveles altos de metales pesados en

el entorno a las explotaciones mineras (Vega et al 2004)

Como se ha mencionado en capiacutetulos anteriores el Hg pasa a la atmoacutesfera

durante el proceso de quema de la amalgama unos 500 a 1000 g Hg kg-1

de oro se

evaporan hacia la atmoacutesfera circundante y la mayoriacutea del vapor se condensa de nuevo y

precipita en las proximidades de la zonas de quema (Wotruba et al 1998) Recientes

publicaciones han revelado que actualmente en la mineriacutea filoniana se utiliza una

proporcioacuten de oro extraiacutedo y Hg de 15 (Villegas et al 2021) Sin embargo la ausencia

de un seguimiento continuo y disponibilidad de datos de la mineriacutea auriacutefera en Bolivia

impide una estimacioacuten precisa de la cantidad de Hg liberado al medio ambiente y su

impacto real

La contaminacioacuten por Hg asociado a la mineriacutea a pequentildea escala representa un

importante problema de salud ambiental y humana en muchas partes del mundo

incluida la regioacuten andina y la cuenca del Amazonas (Nriagu et al 1992 Artaxo et al

2000 van Straaten 2000) Las concentraciones de mercurio en muestras de agua de

7 Es el lugar donde se procesa (a traveacutes de procesos fiacutesicos y quiacutemicos) el mineral extraiacutedo de los

yacimientos mineros para la obtencioacuten de concentrados minerales suele estar situado en los alrededores de la explotacioacuten minera para reducir los gastos asociados al transporte

43

las minas de oro en la regioacuten amazoacutenica de Brasil presentaron valores entre 01 y 86

mg Hg L-1

Por lo tanto el mercurio como otros metales pueden incorporarse a la

cadena alimentaria a traveacutes de la flora y la fauna en sus formas biodisponible y soluble

(Millaacuten et al 2006 Sierra et al 2006)

Por otra parte las principales fuentes antropogeacutenicas de arseacutenico incluyen tanto

hornos metaacutelicos de fundicioacuten como minas de oro En muchas zonas los niveles de

arseacutenico en el medio ambiente es un motivo de preocupacioacuten e intereacutes ya que los

estudios epidemioloacutegicos han demostrado varios efectos adversos para la salud en las

poblaciones locales (Nriagu et al 2007) El arseacutenico estaacute presente en Bolivia

principalmente en la regioacuten oeste de los Andes especiacuteficamente en la zona conocida

como cinturoacuten As-Ag-Pb-Zn-Cu-Au (Litter et al 2010) y considerado como una gran

fuente de contaminacioacuten natural de arseacutenico el cual es resultado de una intensa

actividad magmaacutetica desde el Mioceno (MDSMA 1996)

Los objetivos de este capiacutetulo se centraron fundamentalmente en i) determinar la

contaminacioacuten del suelo por mercurio arseacutenico y metales asociados (Cu Pb Zn y Cd)

causados por la actividad minera de oro en dos cooperativas mineras representativos de

la regioacuten andina y del distrito minero Sunchulliacute - Pelechuco (Virgen del Rosario y Rayo

Rojo) y ii) establecer la relacioacuten entre estos metales pesados y las propiedades

fisicoquiacutemicas del suelo

32 MATERIALES Y MEacuteTODOS

321 Zonas de estudio

En cada cooperativa minera se identificaron dos zonas

- Una zona cercana al ingenio o planta de procesamiento que podriacutea estar

afectada por su cercaniacutea a los lugares de procesamiento del mineral yo concentracioacuten

del oro Esta zona estaacute a menos de 200 m del ingenio o planta y se denominaraacute (en este

y los siguientes capiacutetulos) zona minera (ZM)

- Otra zona alejada del ingenio o planta de procesamiento que de manera

a-priori podriacutea considerarse no afectada por su lejaniacutea a las aacutereas de procesamiento del

mineral yo concentracioacuten del oro por lo que podriacutea considerarse una zona de control

Esta zona estaacute a una distancia aproximada de 15 km del ingenio o planta y se

denominaraacute (en este y los siguientes capiacutetulos) zona de control (ZC)

322 Disentildeo de muestreo y toma de muestras de suelos de perfiles y parcelas

3221 Muestreo de Perfiles de Suelos

En cada zona (ZM y ZC) se ha identificado un perfil representativo de los suelos

de la zona a continuacioacuten se han tomado muestras de los horizontes que componen el

perfil Asimismo en cada perfil se han registrado datos relativos a su ubicacioacuten

44

(coordenadas UTM) altitud posicioacuten fisiograacutefica pendiente material original

vegetacioacuten condiciones de drenaje afloramientos rocosos pedregosidad salinidad

erosioacuten e influencia humana Se realizoacute la descripcioacuten macromorfoloacutegica de los suelos

aplicando los lineamientos de la USDA (2014)

3222 Muestreo de Parcelas de Suelos

En cada zona de estudio (zona minera y zona de control) se distribuyeron 3

parcelas de 5 x 5 m de extensioacuten donde se seleccionaron 3 puntos de muestreo de

suelo ubicados de manera aleatoria en cada parcela En cada punto se tomaron

muestras edaacuteficas superficiales (de 0 a 5 cm) y de profundidad (de 5 a 15 cm) tal como

se muestra en la Fig 31 Por tanto se obtuvieron 9 muestras a modo de reacuteplicas para

caracterizar cada zona y cada profundidad

Fig 3 1 Muestreo de parcelas de Suelos

La profundidad del muestreo se determinoacute en funcioacuten de la profundidad de las

diferentes especies vegetales identificadas en la zona Asiacute se establecioacute que la mayor

concentracioacuten radicular se encontraba entre 0-5 cm siendo eacutesta la profundidad en la

que podriacutea haber una mayor deposicioacuten de metales pesados por arrastre eoacutelico yo por

precipitaciones Sin embargo tambieacuten se observaron raiacuteces entre 5-15 cm por lo que

se decidioacute tomar esta profundidad como subsuperficial con el fin de comparar los

contenidos de los diferentes elementos analizados en ambas profundidades y

determinar asiacute la afeccioacuten del tanto del suelo como de la biota

Fig 3 2 a) Muestreo de parcelas en la cooperativa Virgen del Rosario b) Las parcelas cercanas a las

operaciones de procesamiento del mineral tambieacuten estaacute proacutexima a la poblacioacuten minera

a) b)

45

Fig 3 3 Registro de cobertura vegetal en la localidad minera de Agua Blanca

Todas las muestras se almacenaron en bolsas de polietileno a 4 ordm C (Parker y

Bloom 2005) Ademaacutes se registroacute la cobertura vegetal en cada parcela siguiendo el

meacutetodo establecido por Rocha y Saes (2003) Este procedimiento consistioacute en establecer

cuadriacuteculas de 50 cm (de lado) en el interior de cada parcela utilizando cintas meacutetricas

dispuestas de forma transversal y longitudinal en cada punto de interseccioacuten (o veacutertice de

cada cuadriacutecula) se insertaron agujas a 90ordm respecto al suelo en el punto de insercioacuten se

observa y registra la existencia de planta (p) oacute suelo (s) La sumatoria independiente de p

y s y su posterior relacioacuten permitiraacute cuantificar la cobertura vegetal (en porcentaje)

323 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos

Las muestras se secaron a temperatura ambiente en bandejas individuales

provistas de papel absorbente posteriormente fueron tamizadas a un tamantildeo de

diaacutemetro de luz inferior a 2 mm Fue molida una fraccioacuten de cada muestra para la

medicioacuten de algunos paraacutemetros Para la determinacioacuten del pH en agua y KCl se

empleoacute la relacioacuten 125 (suelo agua o KCl) mientras que la conductividad eleacutectrica

(CE) se determinoacute en una relacioacuten 15 (suelo agua) (MAPA 1986) El carbono orgaacutenico

total (COT) y nitroacutegeno total (N) se determinaron utilizando el meacutetodo descrito por

Duchaufour (1970) La capacidad de intercambio catioacutenico (CIC) se midioacute de acuerdo a

Chapman (1965) El carbonato de calcio (CaCO3) se determinoacute por el meacutetodo

volumeacutetrico de Bernard La textura se obtuvo mediante el caacutelculo del porcentaje de los

diferentes tamantildeos de partiacutecula (arena limo y arcilla) empleando la pipeta Robinson la

clasificacioacuten textural fue realizada seguacuten la guiacutea de la FAO (2006)

Los valores de metales totales fueron obtenidos mediante los meacutetodos de digestioacuten

de la Agencia de Proteccioacuten Ambiental de EEUU (EPA 1996) se aplicoacute el meacutetodo EPA

3050B para la determinacioacuten de As Cd Cu Pb y Zn y el meacutetodo EPA 7473 para la

determinacioacuten de Hg Para verificar la eficiencia de la digestioacuten de las muestras se

utilizaron tres materiales de referencia certificados BCR-CRM 62 (hojas de oliva molidas

028 plusmn 002 mg Hg kg-1

) SRM 2709 (suelo agriacutecola de San Joaquiacuten 140 plusmn 008 mg Hg kg-1

)

a)

46

y CRM 027 (Suelo contaminado 380 plusmn 065 mg Hg kg-1

) (Comisioacuten de las Comunidades

Europeas Instituto Nacional de Estaacutendares y Tecnologiacutea de EEUU Corporacioacuten de

Recursos Tecnoloacutegicos de EEUU) Los metales biodisponibles se extrajeron con DTPA

para suelos neutros y baacutesicos o EDTA para los suelos aacutecidos con una relacioacuten 12 (suelo

DTPA) utilizando una relacioacuten 15 relacioacuten (suelo EDTA) (Lindsay y Norvell 1969

Borggaard 1976 Crock y Severson 1980) Los metales solubles en agua fueron extraiacutedos

de acuerdo a Buurman et al (1996) en una relacioacuten 15 (suelo agua miliQ)

Los metales totales disponibles y solubles en agua (excepto el mercurio) se

midieron en el espectroacutemetro de absorcioacuten atoacutemica AAnalyst 800 (PerkinElmer)

Dependiendo de la concentracioacuten de los metales se aplicoacute el meacutetodo de llama (mezcla

aire ndash acetileno) o el meacutetodo horno con caacutemara de grafito que cuenta con correccioacuten

de fondo con laacutempara de deuterio y con correccioacuten de fondo por efecto Zeeman

longitudinal Las concentraciones de mercurio (total biodisponible y soluble en agua) se

midieron mediante el Sistema de Inyeccioacuten en Flujo de Mercurio - 400 (espectroacutemetro

de absorcioacuten atoacutemica FIMS 400 - PerkinElmer) con un liacutemite de deteccioacuten de 5 ng L-1

323 Anaacutelisis estadiacutestico

El anaacutelisis estadiacutestico de los resultados se realizoacute de manera conjunta en las dos

cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo En todos los casos se utilizoacute el

test de Kolmogorov-Smirnov El anaacutelisis de varianza (comparaciones muacuteltiples y Post

Hoc) se llevoacute a cabo verificando que el P-valor (significancia) asociado a las muestras

sea mayor que 005 aceptando el supuesto de homogeneidad de varianzas (los datos

de las variables continuas se comportan de la misma manera en cuanto a variabilidad o

dispersioacuten) Con el fin de darle un enfoque integral en los casos de la mineriacutea primaria

se aplicoacute un anaacutelisis ANOVA de tres factores con todas las propiedades fiacutesicas y

quiacutemicas lo que permitioacute evaluar las diferencias entre las dos cooperativas mineras

(CM) la proximidad a los sitios de procesamiento del mineral (P) y las diferentes

profundidades (D) Por lo tanto se ha utilizado tres factores (CM P y D) con dos

niveles de cooperativa minera (Virgen del Rosario y Rayo Rojo) dos niveles de

proximidad (zona cercana o lejana a los sitios de procesamiento de mineral - ingenios) y

dos niveles de profundidad suelo superficial (0 - 5 cm) y suelo de profundidad (5 - 15

cm) con 9 repeticiones a modo de reacuteplica para todos los niveles

Como se detectaron interacciones significativas con la mayoriacutea de los factores

para evaluar las diferencias entre estos los datos fueron sometidos a un modelo lineal

para cada paraacutemetro La separacioacuten de medias se hizo seguacuten la prueba de Tukey con

diferencias significativas a P lt005 Las relaciones entre las propiedades del suelo

fueron evaluadas con la prueba de Pearson Las propiedades fiacutesicas y quiacutemicas de los

suelos (incluidos los metales) se sometieron a anaacutelisis de componentes principales

(ACP) para evaluar con claridad los patrones principales de variacioacuten para los tres

factores de estudio (CM P y D) Los anaacutelisis estadiacutesticos se realizaron con el programa

SPSS para Windows versioacuten 170

47

33 RESULTADOS

331 Perfiles de suelos en las zonas identificadas

3311 Cooperativa Minera Virgen del Rosario (VR)

a) Zona cercana a los sitios de procesamiento (Zona Minera - ZM) - VR

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil del suelo

Se seleccionoacute y muestreoacute el perfil de suelo de mayor representatividad de la

zona cuya descripcioacuten macromorfoloacutegica se muestra en la Tabla 31

Tabla 3 1 Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona cercana a los sitios de procesamiento

del mineral Virgen del Rosario

Paraacutemetro Descripcioacuten

Localizacioacuten Cooperativa minera Virgen del Rosario Sunchulli

Coordenadas UTM 19L0499178-8345099

Altitud 4033 m

Clima del suelo (USDA 2006) Reacutegimen de Humedad Uacutedico

Reacutegimen de Temperatura Meacutesico

Forma del terreno y Topografiacutea

Topografiacutea Montantildeoso (gt30)

Geomorfologiacutea circundante Montantildea

Posicioacuten fisiograacutefica Pendiente

Pendiente Moderadamente abrupto (15-30) de forma

rectiliacutenea

Vegetacioacuten y Uso de la tierra

Uso de la tierra Pastoreo seminomadismo extraccioacuten y

recoleccioacuten Influencia humana Vegetacioacuten ligeramente alterada

Vegetacioacuten Matorral de espinosas de alta montantildea con

una cobertura entre el 15 y el 40

Material original Coluvios de esquistos

Profundidad efectiva Profundo (100-150 cm)

Caracteriacutesticas de superficie

Afloramientos rocosos Comunes con afloramientos

separados de 20 a 50 m Pedregosidad superficial Pocas gravas medias y piedras

y muy pocos pedregones Erosioacuten Erosioacuten laminar moderada por agua que afecta a

gt 50 del aacuterea

Relacioacuten Suelo-Agua

Drenaje Bien drenado

Inundacioacuten Anualmente Duracioacuten de 15 a 30 diacuteas

Agua subterraacutenea No observada

Condiciones de humedad Huacutemedo

Clasificacioacuten Entic Hapludolls (Soil Survey Staff 2006) o Haplic

Phaeozems (FAO-ISRIC-IUSS 2006)

48

Fig 3 4 Panoraacutemica del perfil de la zona cercana al procesamiento del

mineral Virgen del Rosario

Descripcioacuten de los horizontes

Hor Prof cm

A1Ah 0-16 Pardo oscuro (5BG31) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo

(5BG41) en seco Textura franca Comunes gravas medias y

gruesas angulares de naturaleza esquistosa Estructura granular

fina moderada Blando friable adherente plaacutestico Comunes poros

muy finos y muy pocos poros finos que ocupan un volumen del 15-

40 Comunes raiacuteces muy finas y finas No calcaacutereo Liacutemite neto

plano

A2AC 16-24 Pardo (5BG51) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo (5BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas y piedras y pocos

pedregones angulares de naturaleza esquistosa Estructura

subangular fina deacutebil a masiva Duro friable ligeramente

adherente ligeramente plaacutestico Comunes poros finos y muy finos

que ocupan un volumen del 5-15 Pocas raiacuteces muy finas y muy

pocas raiacuteces finas No calcaacutereo Liacutemite gradual plano

CRC gt24 Pardo grisaacuteceo (5BG61) en estado huacutemedo y gris (10BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas gruesas y piedras y

pocos pedregones angulares ligeramente meteorizados de

naturaleza esquistosa Masivo Extremadamente duro muy friable

ligeramente adherente ligeramente plaacutestico Muy pocos poros muy

finos que ocupan menos del 2 de volumen Pocas raiacuteces muy

finas No calcaacutereo

49

Fig 3 5 Detalle del perfil de la zona cercana al

procesamiento del mineral Virgen del Rosario

Descripcioacuten analiacutetica del perfil de suelo

Las Tablas 32 y 33 muestran los resultados de las propiedades fiacutesico-

quiacutemicas y de metales pesados del perfil de suelo respectivamente Estos resultados

muestran un ligero incremento del pHagua con la profundidad de los horizontes del perfil

ocurre lo contrario con la CE COT NT CIC y arcilla no se registra de presencia en

CaCO3 en ninguno de los estratos La relacioacuten CN muestra un incremento considerable

en el horizonte maacutes profundo Respecto a los metales totales las concentraciones de

Cu Cd Hg y As disminuyen con la profundidad de los horizontes el Zn y Pb presentan

sus valores maacutes altos en el horizonte A2 Los metales biodisponibles siguen el mismo

patroacuten que los metales totales Todos los metales solubles disminuyen con la

profundidad de los horizontes El Cd biodisponible y soluble se encuentra por debajo del

liacutemite de deteccioacuten

Tabla 32 Propiedades fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo

Muestra pHagua pHKCl CE

(dS m-1

) CaCo3

COT

()

NT

() CN

CIC

(cmol kg-1)

Arcilla

()

Limo

()

Arena

()

A1 494 398 013 000 371 051 735 2424 1834 4742 3424

A2 507 389 006 000 207 029 721 2012 1453 4595 3951

CR 516 383 007 000 123 012 994 1272 1369 4970 3661

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitr oacutegeno

Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

A1

A2

CR

50

Tabla 33 Metales pesados del perfil de suelo

ltDL por debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cd 2 microg kg-1 para el contenido total y 01 microg kg-1 para las fracciones biodisponibles y solubles)

b) Zona alejada a los sitios de procesamiento (Zona Control - ZC) - VR

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil

En la tabla 34 se presentan los resultados de la caracterizacioacuten del perfil de

suelo de mayor representatividad de la zona

Tabla 34

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona lejana a los sitios de procesamiento del mineral Virgen del Rosario

Paraacutemetro Descripcioacuten

Localizacioacuten Cooperativa minera Virgen del Rosario Sunchulli

Coordenadas UTM 19L0499178-8345099

Altitud 4033 m

Clima del suelo (USDA 2006) Reacutegimen de Humedad Uacutedico

Reacutegimen de Temperatura Meacutesico

Forma del terreno y Topografiacutea

Topografiacutea Montantildeoso (gt30)

Geomorfologiacutea circundante Montantildea

Posicioacuten fisiograacutefica Pendiente

Pendiente Moderadamente abrupto (15-30) de forma

rectiliacutenea

Vegetacioacuten y Uso de la tierra

Uso de la tierra Pastoreo seminomadismo extraccioacuten y

recoleccioacuten

Influencia humana Vegetacioacuten ligeramente alterada

Vegetacioacuten Matorral de espinosas de alta montantildea con

una cobertura entre el 15 y el 40

Material original Coluvios de esquistos

Profundidad efectiva Profundo (100-150 cm)

Muestra

Metales Totales (mg kg-1) Metales Biodisponibles (mg kg

-1) Metales Solubles (mg kg

-1)

Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As

A1 1126 5904 014 1794 018 2371 205 612 000 558 0004 099 0393 0493 ltDL 0048 00006 014

A2 1001 6840 010 2748 005 1192 277 284 ltDL 1166 0003 075 0230 0425 ltDL 0039 00001 008

CR 354 5995 011 1563 003 417 099 142 ltDL 418 0002 019 0154 0282 ltDL 0130 00001 010

51

Caracteriacutesticas de superficie

Afloramientos rocosos Comunes con afloramientos

separados de 20 a 50 m Pedregosidad superficial Pocas gravas medias y piedras

y muy pocos pedregones Erosioacuten Erosioacuten laminar moderada por agua que afecta a

gt 50 del aacuterea

Relacioacuten Suelo-Agua

Drenaje Bien drenado

Inundacioacuten Anualmente Duracioacuten de 15 a 30 diacuteas

Agua subterraacutenea No observada

Condiciones de humedad Huacutemedo

Clasificacioacuten Udorthent tiacutepico (Soil Survey Staff 2006) Regosol euacutetrico

(FAO-ISRIC-IUSS 2006)

Fig 3 6 Panoraacutemica perfil de la zona lejana al procesamiento del

mineral Virgen del Rosario

Descripcioacuten de los horizontes

Hor Prof cm

A1 0-10 Pardo oscuro (5BG31) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo

(5BG41) en seco Textura franca Comunes gravas medias y

gruesas angulares de naturaleza esquistosa Estructura granular

fina moderada Blando friable adherente plaacutestico Comunes poros

muy finos y muy pocos poros finos que ocupan un volumen del 15-

40 Comunes raiacuteces muy finas y finas No calcaacutereo Liacutemite neto

plano

A2 10-26 Pardo (5BG51) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo (5BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas y piedras y pocos

pedregones angulares de naturaleza esquistosa Estructura

subangular fina deacutebil a masiva Duro friable ligeramente

adherente ligeramente plaacutestico Comunes poros finos y muy finos

52

que ocupan un volumen del 5-15 Pocas raiacuteces muy finas y muy

pocas raiacuteces finas No calcaacutereo Liacutemite gradual plano

CR gt26 Pardo grisaacuteceo (5BG61) en estado huacutemedo y gris (10BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas gruesas y piedras y

pocos pedregones angulares ligeramente meteorizados de

naturaleza esquistosa Masivo Extremadamente duro muy friable

ligeramente adherente ligeramente plaacutestico Muy pocos poros muy

finos que ocupan menos del 2 de volumen Pocas raiacuteces muy

finas No calcaacutereo

Fig 3 7 Detalle del perfil de la zona lejana al procesamiento del mineral Virgen del Rosario

Descripcioacuten analiacutetica del perfil de suelo

Las Tablas 35 y 36 muestran los resultados de las propiedades fiacutesico-quimicas

y de metales pesados del perfil de suelo respectivamente Estos resultados muestran

un ligero incremento del pHagua con la profundidad de los horizontes del perfil ocurre lo

contrario con el resto de los paraacutemetros analizados (CE COT NT CN CIC Arcilla y

Limo) no se registra de presencia en CaCO3 en ninguno de los estratos En relacioacuten

a los metales totales las concentraciones de Cu Cd y As incrementan con la

profundidad de los horizontes ocurre lo contrario con el Hg mientras que el Zn y Pb

presentan sus valores maacutes altos en el horizonte CR El Hg biodisponible sigue el mismo

patroacuten que el Hg total mientras que los demaacutes metales no lo hacen A excepcioacuten del As

todos los metales solubles disminuyen con la profundidad de los horizontes El Cd

bidisponible y soluble se encuentra por debajo del liacutemite de deteccioacuten

A1

A2

CR

53

Tabla 35

Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo

Muestra pHagua pHKCl CE

(dS m-1

) CaCo3

COT

() NT () CN

CIC

(cmol kg-1)

Arcilla

()

Limo

()

Arena

()

A1 449 382 012 000 277 055 501 1655 1430 5077 3493

A2 466 386 005 000 083 044 188 1629 1358 4958 3664

CR 469 392 004 000 052 031 168 1319 1034 4460 4506

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitroacutegeno

Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

Tabla 36

Metales pesados del perfil de suelo

ltDL por debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cu 2 microg kg-1 Cd 01 microg kg-1

Pb 01 microg kg-1

para las fracciones extraiacutebles y solubles)

3312 Cooperativa Minera Rayo Rojo (RR)

c) Zona cercana a los sitios de procesamiento (Zona Minera - ZM) - RR

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil

Seguidamente en la Tabla 37 se muestra la caracterizacioacuten del perfil de suelo

de mayor representatividad de la zona

Muestra

Metales Totales (mg kg-1) Metales Biodisponibles (mg kg

-1) Metales Solubles (mg kg

-1)

Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As

A1 1924 6725 018 2152 048 3339 244 518 001 275 0004 165 0003 0267 ltDL 0005 00009 020

A2 1925 6163 022 2114 023 4676 215 381 002 285 0003 151 0001 0231 ltDL 0002 00001 014

CR 1987 6975 022 2315 021 5718 259 215 001 261 0002 173 ltDL 0201 ltDL ltDL 00001 035

54

Tabla 37

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona cercana a los sitios de procesamiento del mineral

Rayo Rojo

Paraacutemetro Descripcioacuten

Localizacioacuten Cantoacuten Pelechuco

Coordenadas UTM 19L0480385-8369931

Altitud 5194 m

Clima del suelo (USDA 2006) Reacutegimen de Humedad Uacutedico

Reacutegimen de Temperatura Meacutesico

Forma del terreno y Topografiacutea

Topografiacutea Montantildeoso (gt30)

Geomorfologiacutea circundante Montantildea

Posicioacuten fisiograacutefica Pendiente

Pendiente Muy abrupto (gt60) de forma rectiliacutenea

Vegetacioacuten y Uso de la tierra

Uso de la tierra Pastoreo seminomadismo extraccioacuten y

recoleccioacuten Influencia humana Vegetacioacuten ligeramente alterada

Vegetacioacuten Matorral de espinosas de alta montantildea con

una cobertura entre el 15 y el 40

Material original Esquistos

Profundidad efectiva Muy superficial (lt30 cm)

Caracteriacutesticas de superficie

Afloramientos rocosos Muchos con afloramientos

separados de 5 a 15 m Pedregosidad superficial Pocas gravas medias y piedras

y muy pocos pedregones Erosioacuten Erosioacuten laminar moderada por agua que afecta a

gt 50 del aacuterea

Relacioacuten Suelo-Agua

Drenaje Algo excesivamente drenado

Inundacioacuten Ninguna

Agua subterraacutenea No observada

Condiciones de humedad Huacutemedo

Clasificacioacuten Udorthent tiacutepico (Soil Survey Staff 2006) Leptosol liacutetico

(WRB 2006)

55

Fig 3 8 Panoraacutemica perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Rayo Rojo

Descripcioacuten de los horizontes

Hor Prof cm

A1 0-10 Pardo oscuro (5BG31) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo

(5BG41) en seco Textura franca Comunes gravas medias y

gruesas angulares de naturaleza esquistosa Estructura granular

fina moderada Blando friable adherente plaacutestico Comunes poros

muy finos y muy pocos poros finos que ocupan un volumen del 15-

40 Comunes raiacuteces muy finas y finas No calcaacutereo Liacutemite neto

plano

A2 10-26 Pardo (5BG51) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo (5BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas y piedras y pocos

pedregones angulares de naturaleza esquistosa Estructura

subangular fina deacutebil a masiva Duro friable ligeramente

adherente ligeramente plaacutestico Comunes poros finos y muy finos

que ocupan un volumen del 5-15 Pocas raiacuteces muy finas y muy

pocas raiacuteces finas No calcaacutereo Liacutemite gradual plano

CR gt26 Pardo grisaacuteceo (5BG61) en estado huacutemedo y gris (10BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas gruesas y piedras y

pocos pedregones angulares ligeramente meteorizados de

naturaleza esquistosa Masivo Extremadamente duro muy friable

ligeramente adherente ligeramente plaacutestico Muy pocos poros muy

finos que ocupan menos del 2 de volumen Pocas raiacuteces muy

finas No calcaacutereo

56

Fig 3 9 Detalle del perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Rayo Rojo

Descripcioacuten analiacutetica del perfil de suelo

Los resultados de las propiedades fiacutesico-quiacutemicas y de metales pesados del

perfil de suelo se presentan en las Tablas 38 y 39 respectivamente El pHagua y el

porcentaje de arcilla muestran un incremento directamente proporcional a la profundidad

de los horizontes del perfil ocurre lo contrario con el resto de los paraacutemetros analizados

(CE COT NT CIC limo) La relacioacuten CN presenta su menor valor en el segundo

horizonte no se registra de presencia en CaCO3 en ninguno de los estratos Respecto a

los metales totales las concentraciones de Cd Pb Hg y As disminuyen con la

profundidad de los horizontes el Cu y Zn presentan sus valores maacutes bajos en el

horizonte A2 El Zn Cd Pb y As biodisponibles disminuyen con la profundidad de los

horizontes pero no registra Hg biodisponible en ninguno de los estratos Las

concentraciones de metales solubles siguen patrones independientes

Tabla 38

Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo

Muestra pHagua pHKCl CE

(dS m-1

) CaCo3

COT

() NT () CN

CIC

(cmol kg-1)

Arcilla

()

Limo

()

Arena

()

A1 445 388 017 000 447 051 885 2673 760 3308 5931

A2 462 368 005 000 197 029 687 2565 2072 3177 4750

CR 528 427 002 000 103 012 826 1186 2437 2539 5024

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitr oacutegeno

Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

A1

A2

CR

57

Tabla 39

Metales pesados del perfil de suelo

ltDL por debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cd 01 microg kg-1 para las fracciones biodisponibles y solubles)

a) Zona alejada a los sitios de procesamiento (Zona Control - ZC) - RR

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil

Se ha tomado el perfil de suelo de mayor representatividad de la zona

Tabla 3 10

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona lejana a los sitios de procesamiento del mineral

Rayo Rojo

Paraacutemetro Descripcioacuten

Localizacioacuten Cantoacuten Pelechuco

Coordenadas UTM 19L0480385-8369931

Altitud 5194 m

Clima del suelo (USDA 2006) Reacutegimen de Humedad Uacutedico

Reacutegimen de Temperatura Meacutesico

Forma del terreno y Topografiacutea

Topografiacutea Montantildeoso (gt30)

Geomorfologiacutea circundante Montantildea

Posicioacuten fisiograacutefica Pendiente

Pendiente Muy abrupto (gt60) de forma rectiliacutenea

Vegetacioacuten y Uso de la tierra

Uso de la tierra Pastoreo seminomadismo extraccioacuten y

recoleccioacuten Influencia humana Vegetacioacuten ligeramente alterada

Vegetacioacuten Matorral de espinosas de alta montantildea con

una cobertura entre el 15 y el 40

Material original Esquistos

Profundidad efectiva Muy superficial (lt30 cm)

Muestra Metales Totales (mg kg

-1) Metales Biodisponibles (mg kg

-1) Metales Solubles (mg kg

-1)

Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As

A1 757 3657 029 1229 058 661 078 115 001 189 000 004 0002 013 ltDL 0004 00005 021

A2 588 3577 005 488 005 529 085 019 000 100 000 003 0153 026 ltDL 0014 00002 077

CR 778 3587 005 429 003 489 055 058 ltDL 072 000 010 ltDL 010 ltDL 0002 00001 075

58

Caracteriacutesticas de superficie

Afloramientos rocosos Muchos con afloramientos

separados de 5 a 15 m Pedregosidad superficial Pocas gravas medias y piedras

y muy pocos pedregones Erosioacuten Erosioacuten laminar moderada por agua que afecta a

gt 50 del aacuterea

Relacioacuten Suelo-Agua

Drenaje Algo excesivamente drenado

Inundacioacuten Ninguna

Agua subterraacutenea No observada

Condiciones de humedad Huacutemedo

Clasificacioacuten Udorthent tiacutepico (Soil Survey Staff 2006) Leptosol liacutetico

(WRB 2006)

Fig 3 10 Panoraacutemica perfil de la zona lejana al procesamiento

del mineral Rayo Rojo

Descripcioacuten de los horizontes

Hor Prof cm

A1 0-20 Pardo oscuro (5BG31) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo

(5BG41) en seco Textura franca Comunes gravas medias y

gruesas angulares de naturaleza esquistosa Estructura granular

fina moderada Blando friable adherente plaacutestico Comunes poros

muy finos y muy pocos poros finos que ocupan un volumen del 15-

40 Comunes raiacuteces muy finas y finas No calcaacutereo Liacutemite neto

plano

A2 20-38 Pardo (5BG51) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo (5BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas y piedras y pocos

pedregones angulares de naturaleza esquistosa Estructura

subangular fina deacutebil a masiva Duro friable ligeramente

59

adherente ligeramente plaacutestico Comunes poros finos y muy finos

que ocupan un volumen del 5-15 Pocas raiacuteces muy finas y muy

pocas raiacuteces finas No calcaacutereo Liacutemite gradual plano

CR gt38 Pardo grisaacuteceo (5BG61) en estado huacutemedo y gris (10BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas gruesas y piedras y

pocos pedregones angulares ligeramente meteorizados de

naturaleza esquistosa Masivo Extremadamente duro muy friable

ligeramente adherente ligeramente plaacutestico Muy pocos poros muy

finos que ocupan menos del 2 de volumen Pocas raiacuteces muy

finas No calcaacutereo

Fig 3 11 Detalle del perfil de la zona lejana al

procesamiento del mineral Rayo Rojo

Descripcioacuten analiacutetica de los perfiles de suelo

Los resultados de las propiedades fiacutesico-quiacutemicas y de metales pesados del

perfil de suelo se presentan en las Tablas 38 y 39 respectivamente El pHagua y el

porcentaje de arena muestran un incremento directamente proporcional a la profundidad

de los horizontes del perfil ocurre lo contrario con el resto de los paraacutemetros analizados

(CE COT NT CN CIC y Limo) La arcilla presenta su mayor valor en el segundo

horizonte no se registra de presencia en CaCO3 en ninguno de los estratos Respecto a

los metales totales las concentraciones de Cu Cd Pb Hg y As disminuyen con la

profundidad de los horizontes el Zn presenta su valor maacutes alto en el horizonte A2 El

Zn Cd Pb y As biodisponibles disminuyen con la profundidad de los horizontes pero no

registra Hg biodisponible en ninguno de los estratos Las concentraciones de metales

solubles siguen patrones independientes sin embargo el Cd estaacute por debajo del liacutemite

de deteccioacuten

A1

A2

CR

60

Tabla 311

Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo

Muestra pHagua pHKCl CE (dS

m-1

) CaCo3

COT

() NT () CN

CIC

(cmol kg-1)

Arcilla

()

Limo

()

Arena

()

A1 481 388 018 000 786 055 1423 1120 577 5163 4259

A2 485 368 005 000 136 044 308 833 725 4919 4356

CR 584 427 002 000 067 031 218 552 523 4630 4848

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitr oacutegeno

Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

Tabla 312 Metales pesados del perfil de suelo

ltDL por debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cd 01 microg kg-1 para las fracciones biodisponibles y solubles)

332 Suelos de Parcelas

3321 Propiedades Fiacutesico-quiacutemicas

Los resultados de las propiedades fiacutesicas y quiacutemicas se muestran en la Tabla

313 De acuerdo a los valores de pH los suelos de las parcelas se pueden clasificar

entre muy fuertemente aacutecidos y muy aacutecidos en Virgen del Rosario y muy fuertemente

aacutecidos en Rayo Rojo en ambos distritos mineros los suelos son no salinos (USDA

2014) La clase textural en Virgen del Rosario para todos los suelos

independientemente de la zona o la profundidad fue franco mientras que en Rayo Rojo

fue franco arenoso (FAO 2006) No se ha observado contenido en carbonato de calcio

en ninguna de las muestras de suelo

El pH osciloacute entre 48 y 53 en Virgen del Rosario y entre 46 y 49 en Rayo Rojo

no hubo carbonatos en ninguna muestra de suelo La conductividad eleacutectrica osciloacute

entre 123 y 48 dSm-1 en Virgen del Rosario y entre 212 y 54 dSm-1 en Rayo Rojo

siendo el valor maacutes alto el registrado en la capa superior del suelo del ZC El COT y el

NT siguieron el mismo patroacuten con los valores maacutes altos en la capa superior del suelo en

ambas cooperativas mientras que la relacioacuten CN mostroacute valores de 134 a 26 en

Virgen del Rosario y de 96 a 254 en Rayo Rojo

Muestra Metales Totales (mg kg

-1) Metales Biodisponibles (mg kg

-1) Metales Solubles (mg kg

-1)

Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As

A1 991 3750 033 1758 096 1163 197 577 001 252 000 145 0043 038 ltDL 0012 00007 147

A2 622 3835 015 568 004 469 131 097 ltDL 121 000 036 0193 038 ltDL 0021 00001 067

CR 312 3653 009 298 002 431 202 049 ltDL 062 000 020 0017 008 ltDL 0004 00001 090

61

De los resultados de la determinacioacuten de suelo o planta en la cuadriacutecula de

muestreo se infiere que la cubierta vegetal es de aproximadamente 75 en ZC y 60

en ZM en ambos distritos mineros

Comparando los suelos superficiales y los de profundidad en ambas

cooperativas mineras y a diferentes proximidades de las operaciones mineras no hubo

diferencias significativas en la mayoriacutea de las propiedades (Pgt 005) con la excepcioacuten

de CE en ZM y CO NT CIC en ZC en Virgen del Rosario (Tabla 313)

No se observaron diferencias significativas entre el subsuelo y el suelo

superficial en la mayoriacutea de las propiedades (Plt005) con la excepcioacuten de la CE en ZM

y el COT N y CEC en ZC de Virgen del Rosario El COT el N y la CEC mostraron

diferencias significativas (Plt0001) entre ZC y ZM en los suelos superficiales siendo

los valores de estas propiedades en ZC casi el doble de los obtenidos en DZ en ambas

cooperativas mineras El mismo patroacuten se observa en el subsuelo excepto para el N

cuyos valores fueron similares en ambas zonas Los mayores valores de CEC en ZC

estuvieron probablemente relacionados con los mayores contenidos de COT y arcillas

con correlaciones positivas significativas entre CEC y COT (r = 086 Plt0001) y arcilla

(r = 074 Plt0001)

3322 Metales Totales biodisponibles y solubles

La Tabla 314 muestra los resultados de los contenidos de metales totales

biodisponibles y solubles

62

Tabla 313

Medias (y desviacioacuten standard) de propiedades del suelo para diferentes profundidades proximidades y cooperativas mineras (n=9)

Coop

Minera

Profun

didad

(cm)

pH H2O pH KCl C E (dS m-1) COT () NT () CN

CIC

(cmol kg-1

)

Arcilla

() Limo () Arena ()

Virgen del Rosario

Zona alejada de las operaciones mineras ndash zona control (ZC)

0-5A 53 (04)a 44 (03)a 024 (001)a 123 (26)a 11 (02)a 117 (14)ab 260 (28)a 178 (3)a 364 (94)a 458 (89)ab

5-15B 50 (02)ab 40 (01)b 015 (003)ab 83 (3)bc 07 (01)bc 116 (06)ab 210 (44)c 154 (25)a 353 (8)a 493 (7)abc

Zona cercana a las operaciones mineras ndash zona minera (ZM)

0-5 50 (05)ab 40 (03)b 004 (002)c 55 (2)cd 05 (02)bc 104 (1)b 170 (33)cd 128 (28)b 452 (43)b 421 (54)a

5-15 48 (04)b 38 (01)b 009 (004)b 48 (15)d 04 (01)c 107 (09)ab 134 (18)de 127 (16)b 451 (5)b 422 (62)a

Rayo Rojo

Zona lejana de las operaciones mineras ndash zona control (ZC)

0-5 48 (02)b 38 (01)b 021 (012)a 107 (12)ab 11 (02)a 105 (24)b 254 (34)ab 101 (33)b 312 (44)a 588 (73)c

5-15 46 (01)b 38 (01)b 006 (001)bc 95 (17)ab 07 (02)b 145 (51)a 217 (23)bc 122 (45)b 329 (41)a 549 (71)bc

Zona cercana a las operaciones mineras ndash zona minera (ZM)

0-5 49 (03)ab 39 (03)b 005 (001)c 52 (2)d 05 (02)bc 10 (36)bc 107 (22)e 49 (12)c 478 (46)b 472 (55)ab

5-15 49 (02)ab 38 (01)b 009 (006)bc 29 (09)d 05 (01)bc 65 (26)c 96 (13)e 48 (15)c 455 (42)b 497 (56)abc

F-value 42 108 116 246 63 458 251 117 68 42

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitroacutegeno Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio

Catioacutenico A0 - 5 Suelo superficial (0 - 5 cm)

B 5 - 15 Suelo en profundidad (5 -15 cm)

a b c Letras diferentes indican diferencias significativas entre las medias despueacutes de la prueba de Tukey a Plt005

indica diferencias significativas para P lt 0001

60

Tabla 3 14 Media (y desviacioacuten standard) para metales totales biodisponibles y solubles en diferentes profundidades y proximidades a los lugares de operacioacuten minera (n=9)

En general la mayoriacutea de los metales totales no mostraron diferencias

significativas entre el horizonte superior del suelo (0-5 cm) y la inmediatamente inferior (5-

15 cm) tanto en las ZM como en las ZC a las operaciones mineras a excepcioacuten de Zn

Pb y Hg en la ZC y el Hg en ZM de Virgen del Rosario (Tabla 312) De hecho en Virgen

del Rosario la concentracioacuten total de Hg en los suelos superficiales fue maacutes del doble

que en los suelos de profundidad Tambieacuten en Virgen del Rosario As y Cu total

mostraron valores significativamente maacutes altos en ZM que en ZC (P lt005) El Cd total

no mostroacute diferencias significativas entre ninguno de los factores

Profundidad (cm) Cu Zn Cd Pb Hg As

Metales Totales (mg kg-1)

Virgen del Rosario

ZC 0 - 5

A 144 (28)a 1547 (50)a 03 (01) 165 (23)a 08 (01)a 219 (113)a

5 - 15 B 159 (28)a 1071 (333)b 03 (01) 221 (81)b 04 (01)b 205 (104)a

ZM 0 - 5 214 (42)b 694 (73)c 01 (00) 263 (86)b 09 (07)a 449 (50)b

5 - 15 243 (44)b 701 (56)c 01 (00) 252 (38)b 03 (02)b 415 (42)b Rayo Rojo

ZC 0 - 5 121 (26)a 633 (88)c lt DL 118 (47)a 06 (03)ab 64 (19)c

5 - 15 115 (17)ac 572 (65)c lt DL 120 (37)a 07 (02)ab 65 (16)c

ZM 0 - 5 88 (23)c 439 (24)c 16 (38) 99 (30)ac 06 (03)ab 122 (38)cd

5 - 15 70 (12)c 414 (37)c 01 (00) 62 (10)c 07 (03)ab 80 (23)c

F-value 375 268 15 ns 190 30 458

Metales Biodisponibles (mg kg-1

)

Virgen del Rosario

ZC 0 - 5 22 (03)a 248 (57)a 47 (14)

daggera 45 (11)a 21 (11)

daggera 06 (02)ab

5 - 15 17 (03)a 86 (28)b 12 (7) dagger

b 42 (15)a 5 (1) dagger

b 05 (02)a

ZM 0 - 5 22 (08)a 58 (55)c 31 (20)

daggera 40 (11)a 22 (9)

daggera 16 (04)d

5 - 15 18 (02)a 23 (13)d 18 (11) dagger

b 37 (19)a 7 (4) dagger

b 0 9(03)bc

Rayo Rojo

ZC 0 - 5 10 (02)bc 122 (5)b lt DL 22 (05)b 4 (2)

daggerb 04 (001)a

5 - 15 05 (01)c 53 (28)c lt DL 17 (03)b 2 (1) dagger

b 03 (002)a

ZM 0 - 5 16 (05)ab 41 (24)cd lt DL 14 (05)b 20 (1)

daggera 11 (02)c

5 - 15 15 (06)ab 18 (07)d lt DL 13 (04)c 14 (3) dagger

a 07 (03)bc

F-value 145 367 14 120 199 221

Metales Solubles (microg kg-1

)

Sunchulli Virgen del Rosario

ZC 0 - 5 45 (27)ab 170 (110)a 008 (004)a 4(3)a 11 (08)ab 05 (01)a 5 - 15 44 (25)ab 191 (86)a 018 (011)a 6(5)a 02 (01)ab 01 (01)c

ZM 0 - 5 30 (24)ab 224 (137)a 015 (008)a 4(4)a 21 (09)b 04 (01)a 5 - 15 38 (31)ab 127 (72)a 011 (007)a 5(3)a 04 (01)ab 02 (01)b

Rayo Rojo (n=36)

ZC 0 - 5 2 (1)b 428 (124)c lt DL 38 (17)b 11 (02)ab 02 (01)bc

5 - 15 15 (4)a 376 (129)b lt DL 21 (6)ab 02 (00)a 004 (001)c

ZM 0 - 5 129 (23)a 381 (145)bc lt DL 18 (5)ab 12 (04)ab 04 (02)a 5 - 15 9 (2)b 255 (115)b lt DL 13 (6)a 02 (01)a 02 (01)b

F-value 22 41 30 ns 52 43 212

ZA Zona alejada a las operaciones mineras ZM Zona cercana a las operaciones mineras A 0 - 5 Suelo superficial (0 - 5 cm)

B 5 - 15 Suelo en profundidad (5 - 15 cm)

dagger microg kg

-1 ltLD Debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cd 002

microg kg-1

) a b c Letras diferentes indican diferencias significativas entre las medias despueacutes de la prueba de Tukey a Plt005

significativo a P lt 0001 ns no significativo

61

En Rayo Rojo el As total tambieacuten fue superior en ZM que en ZC Comparando la

misma zona (ZC oacute ZM) entre las dos cooperativas mineras de estudio se observa que las

concentraciones totales de Hg Cu y Pb en ZC no presentaron diferencias significativas

mientras que el As en la ZM es significativamente mayor (P lt005) en Virgen del Rosario

En cuanto a los metales biodisponibles (Tabla 314) en general se obtuvieron

mayores concentraciones en los suelos subsuperficiales especialmente para Hg As y Cd

en Virgen del Rosario Los contenidos de Hg biodisponible en la ZM de Rayo Rojo fueron

5 veces superiores a los de la ZC (P lt005) Ademaacutes el Pb biodisponible fue

significativamente mayor en Virgen del Rosario que en Rayo Rojo para ambas zonas (P

lt005)

Tabla 315

Coeficientes de correlacioacuten (r) para las relaciones entre las diferentes propiedades del suelo (n = 36)

Coop Min Propiedad del

sueloa

pH KCl EC COT NT CN CIC Arcilla Limo Arena

Virgen

del

Rosario

pH H2O 08 009ns 026ns 032ns 024ns 019ns 01ns 003ns -007ns

pH KCl 036 062 07 037 051 041 -009ns -008ns

CE 071 07 052 065 067 -054 031ns

COT 093 062 084 086 -046 013ns

N 043 081 081 -044 014ns

CN 041 058 -012ns -012ns

CIC 074 -059 034

Arcilla -045 006ns

Limo -092

Rayo

Rojo

pH H2O 064 -011ns -046 -015ns -046 -047 -049 036 -013ns

pH KCl -012ns 003ns 005ns 001ns -008ns -008ns 012ns -009ns

EC 045 04 013ns 048 03ns -028ns 014ns

OC 064 068 092 073 -064 03ns

N -01ns 071 037 -064 05

CN 048 063 -022ns -011ns

CEC 069 -076 046

Arcilla -046 -005ns

Limo -086

aCE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacute nico y nitroacutegeno Kjeldahl

CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

ns indica correlacioacuten no significativa y indica significancia a P lt05 001 y 0001 respectivamente

En ambos distritos mineros en teacuterminos de profundidad los metales solubles en

agua no fueron significativamente diferentes (Pgt 005) a excepcioacuten del As cuyos valores

fueron maacutes altos en superficie que en profundidad

El anaacutelisis de correlacioacuten mostroacute que los metales totales extraiacutebles y solubles son

altamente independientes sin correlaciones significativas entre ellos en la mayoriacutea de los

casos Los metales tampoco mostraron correlaciones significativas con las propiedades

fiacutesicas y quiacutemicas del suelo Las uacutenicas correlaciones significativas detectadas fueron en

Virgen del Rosario entre Cd total y As total (r = -072 Plt001) Cd total y Cu total (r = -

074 Plt001) As total y Cu total (r = 077 Plt001) y As total y extraiacuteble (r = 064

62

Plt001) En Rayo Rojo hubo correlaciones negativas significativas entre Cu total y Zn

total (r = -085 Plt0001) Cu total y Pb total (r = -075 Plt001) Zn total y Pb total (r = -

073 Plt001) y As total extraiacuteble y soluble (r =070 Plt001)

3323 ANOVA de tres factores

Los resultados del anaacutelisis ANOVA de tres factores (Tabla 316) mostraron que la

mayoriacutea de las propiedades fueron significativamente diferentes en funcioacuten a la

cooperativa minera y a la proximidad La profundidad como patroacuten general fue el factor

que tuvo el menor efecto para la mayoriacutea de las propiedades Por el contrario la

cooperativa minera fue el factor que tuvo el mayor efecto en pHH2O pHKCl CE arcilla y

arena mientras que para el COT N y la CIC fue la proximidad a los lugares de las

operaciones mineras

En cuanto al contenido total de metales pesados la cooperativa minera fue el

factor que tuvo el mayor efecto en As Cu Zn y Pb Mientras que Cd y Hg no fueron

afectados significativamente por la cooperativa ni por la proximidad aunque el Hg fue

influenciado por la profundidad En relacioacuten al contenido de metales biodisponibles la

proximidad fue el factor con mayor efecto significativo en Zn y Hg mientras que para el

Cu y Cd fueron el distrito minero y la profundidad En liacuteneas generales los metales

solubles no se vieron afectados significativamente por ninguacuten factor excepto en el caso

de As que fue afectada por la cooperativa profundidad y proximidad

Evaluando las interacciones entre los diversos factores se observoacute que la

cooperativa minera soacutelo influyoacute el efecto de proximidad para pHH2O pHKCl CN y la CIC

(CM x P P lt005) Esta interaccioacuten (CM x P) tambieacuten fue significativa para los metales

totales y biodisponibles a excepcioacuten de Hg Por el contrario la profundidad no tuvo

efectos significativamente diferentes en las propiedades del suelo y en las cooperativas

mineras (CM x D Pgt 005) a excepcioacuten de pHKCl el contenido total de Cu y Hg y los

contenidos biodisponibles de Zn Hg y As (CM x D P lt005) La proximidad a las

operaciones mineras soacutelo influyoacute el efecto de la profundidad en N CN y en la

concentracioacuten total de Zn y Pb asiacute como en la biodisponible de Zn y Cd (P x P P lt005)

Las interacciones entre los factores para los contenidos de metales solubles no fueron

significativas a excepcioacuten de P x D (proximidad x profundidad) para el As (P lt005)

63

Tabla 316

F values de ANOVA de tres factores para todas las propiedades del suelo en todas las muestras

(n=72)

Propiedad del

suelo a

Cooperativa

Minera (CM) b

Proximidad

(P) b

Profundidad

(D) b

CM x P

b CM x D

b P x D

b

pH H2O 113 01 ns 60 98 18 ns 06 ns

pH KCl 216 123 167 148 66 00 ns

CE 72 42 00 ns 34 ns 01 ns 02 ns

COT 22 ns 1431 191 10 ns 04 ns 15 ns

N 03 ns 957 315 00 ns 03 ns 151

CN 14 ns 184 01 ns 64 001 ns 82

CIC 137 2621 256 143 19 ns 23 ns

Arcilla 1052 61 01 ns 34 ns 29 ns 00 ns

Limo 07 ns 761 01 ns 38 ns 00 ns 03 ns

Arena 243 190 01 ns 09 ns 07 ns 02 ns

Metales Totales

Cu 1767 78 05 ns 704 60 00 ns

Zn 897 582 72 178 35 ns 63

Cd 06 ns 13 ns 17 ns 25 ns 15 ns 16 ns

Pb 1060 12 ns 003 ns 182 27 ns 46

Hg 07 ns 00 ns 84 00 ns 112 00 ns

As 2214 636 19 ns 328 00 ns 1 ns

Metales Biodisponibles

Cu 566 179 112 136 06 ns 12 ns

Zn 265 1095 675 150 91 241

Cd 120 272 298 141 25 ns 120

Pb 790 38 ns 09 ns 357 00 ns 01 ns

Hg 07 ns 568 383 00 ns 62 00 ns

As 332 228 66 18 7 00 ns

Metales Solubles

Cu 00 ns 18 ns 18 ns 35 ns 22 ns 26 ns

Zn 218 13 ns 27 ns 11 ns 04 ns 15 ns

Cd 32 ns 42 25 ns 39 ns 24 ns 26 ns

Pb 231 39 ns 17 ns 34 ns 29 ns 06 ns

Hg 1 ns 06 ns 281 00 ns 00 ns 01 ns

As 251 960 222 11 ns 11 ns 82

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total N Nitroacutegeno Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitroacutegeno Kjeldahl CIC

Capacidad de Intercambio Catioacutenico

ns indica correlacioacuten no significativa y indica significancia a P lt05 001 y 0001 respectivamente

64

3324 Anaacutelisis multivariante

Con el Anaacutelisis de Componentes Principales (ACP) realizado con las propiedades

fiacutesicas y quiacutemicas del suelo asiacute como con los metales (total biodisponible y soluble) el

53 de la variacioacuten total se explica por los tres primeros componentes principales (Fig

33) El primer componente (CP) explicoacute el 23 de la variacioacuten el segundo componente

explica el 16 mientras que el tercer componente explica el 14 de la variacioacuten

Fig 3 12 Anaacutelisis Multivariante

El primer componente principal fue determinado por CIC COT NT y Zn y Cd

biodisponibles El segundo componente principal se correlacionoacute con el limo CE arcilla

Zn total pHH2O pHKCl y Cu Hg y As biodisponibles El tercer componente se asocioacute con

Cu As y Pb totales Pb biodisponible y Hg soluble

En la Figura 33 (a) se puede observar que el primer componente separoacute

completamente la ZM de la ZC en ambas cooperativas mineras mientras que el segundo

componente separoacute la ZC de Virgen del Rosario de la ZC de Rayo Rojo El tercer

a)

b)

65

componente fue el responsable de la diferenciacioacuten entre ZM de Virgen del Rosario y la

ZC de Rayo Rojo (Figura 33b) Por lo tanto el contenido de materia orgaacutenica Zn y Cd

biodisponibles fueron los responsables de la diferenciacioacuten entre las proximidades a las

operaciones mineras La separacioacuten de ZM entre los distritos mineros se asocioacute con

varios metales totales asiacute como mercurio soluble en agua Aunque hemos conseguido

una diferenciacioacuten entre las zonas y distritos mineros no se observoacute separacioacuten de

profundidad en el anaacutelisis de componentes principales llevado a cabo

34 DISCUSIOacuteN

341 Caracterizacioacuten geoquiacutemica de los suelos

Se han determinado altos contenidos de COT y NT aunque la relacioacuten CN

mostroacute un equilibrio entre la mineralizacioacuten y la humificacioacuten (Calvo et al 1992

Cobertera 1993) Los altos valores de la CIC en ZM en ambas cooperativas mineras se

encuentran relacionados con el alto contenido en CO y arcillas cuya composicioacuten podriacutea

ser principalmente vermiculitas (Honorato 2000) Otros investigadores como Oorts et al

(2003) tambieacuten observaron altos valores de CIC en los suelos ricos en materia orgaacutenica

Los valores de la CIC en ZM sugieren un exceso de absorcioacuten que podriacutea causar una

saturacioacuten del complejo de cambio mientras que estos valores en la ZC fueron normales

(Cobertera 1993)

342 Fuentes de metales y la contaminacioacuten asociada

No se conoce que se hayan desarrollado estudios suficientes acerca de la

contaminacioacuten de suelos por metales pesados en las zonas de estudio pese a haber

evidencia de los impactos ambientales econoacutemicos y sociales que provoca en la regioacuten

Se han utilizado los de Canadaacute (CCME 2005) y Paiacuteses Bajos (NMHPPE 1994) Los

resultados de Cd Cu Pb y Zn en ambas zonas (ZM y ZC) sugieren que estos metales

totales se derivan del material de origen endoacutegeno ya que no se observa ninguacuten efecto

de la proximidad a los sitios de las operaciones mineras De hecho estos metales se

encuentran por debajo de los niveles de referencia de Canadaacute y Paiacuteses Bajos Los

valores reportados en este estudio son similares a los expuestos previamente por Miller

et al (2004) en suelos de campos agriacutecolas cercanos a la zona minera de Potosiacute pero

inferiores a los reportados en sedimentos de canales en la misma zona (Miller et al 2007)

y tambieacuten inferiores a los encontrados por Lecce et al (2011) en una zona minera de oro

en Carolina del Norte

En las dos cooperativas mineras de estudio la cercaniacutea a las zonas de

procesamiento de minerales no causoacute variaciones significativas en los contenidos de

mercurio sin embargo las concentraciones de Hg superaron ampliamente las

concentraciones habituales de Hg en los suelos (001-003 mg kg-1

Senesil et al 1999)

los depoacutesitos no contaminados en Bolivia (0030 mg kg-1

Miller et al 2004) las

66

concentraciones tiacutepicas en las rocas (040 mg kg-1

Miller et al 2004) y el nivel de

referencia de Paiacuteses Bajos (030 mg Hg kg-1

) El Hg estaacute geoloacutegicamente asociado a los

minerales de sulfuro que albergan la mineralizacioacuten de oro (Au) (Lentz 2005) y tambieacuten

se introduce en su forma metaacutelica por las actividades de mineriacutea artesanal de oro

(Mulholland et al 2012) Los contenidos totales de Hg similares en ZM y ZC pueden

apoyar la premisa de que parte del Hg procede de la reemisioacuten de mercurio elemental de

vertidos antropogeacutenicos pasados que elevaron los niveles de Hg incluso en zonas

alejadas (Fitzgerald et al 1991 Nriagu 1994)

Sin embargo el elevado contenido de este metal en suelos superficiales de Virgen

del Rosario indica una posible deposicioacuten de vapor de Hg en la zona cercana a los

lugares de quema de la amalgama De hecho algunas investigaciones han concluido que

la afectacioacuten por Hg puede extenderse hasta unos 50 km de la zona de emisioacuten (Maurice-

Bourgoin 2001) En Brasil se ha observado Hg (4 mg Hg kg-1

) en los suelos cercanos a

las tiendas de compra de oro (Rodrigues et al 1997) Asimismo la harina de Hg

liberada por varios molinos puede contribuir al alto nivel de Hg en los suelos (Wotruba et

al 1998) Fernaacutendez - Martiacutenez et al (2005) tambieacuten informaron que la concentracioacuten de

Hg en los suelos aumentaba directamente con la proximidad a la chimenea del horno

utilizada para la evacuacioacuten de vapores durante el tratamiento del mineral

Los contenidos de As en las zonas proacuteximas a los ingenios de procesamiento del

mineral o concentracioacuten del oro fueron mayores que en las zonas alejadas superando

en Virgen del Rosario incluso los niveles de fondo en la Regioacuten Andina de Bolivia (13 mg

kg-1

Miller et al 2004) los niveles de fondo en los suelos agriacutecolas sobre minas en

Corea (14 mg kg-1

Kwon et al 2012) e incluso superando los niveles de referencia (19 y

29 mg As kg-1

NMHPPE 1994 y CCME 2005 respectivamente) El incremento

significativo de As en estas zonas en ambos distritos mineros sugiere una relacioacuten entre

la concentracioacuten de As y la proximidad a los residuos mineros ubicados en los

alrededores de los ingenios mineros Las elevadas concentraciones de As en los residuos

mineros estaacuten asociadas a la mineralogiacutea inherente de las menas que contienen

arsenopirita (FeAsS) (Lacerda y Salomons 1998) un mineral generalmente asociado

importante presencia de oro que incluso sirve como indicador de los filones auriacuteferos La

escorrentiacutea el viento y el traacutensito de personas podriacutean transportar partiacuteculas ricas en As

De hecho Tapia et al (2012) tambieacuten observaron en el distrito minero de Oruro (Bolivia)

que los fondos de As estaacuten significativamente aumentados en comparacioacuten con las

concentraciones de la corteza continental superior y las de los sitios industriales lo que

sugiere que los suelos superficiales estaacuten probablemente influenciados por las

actividades mineras e impactados por las partiacuteculas transportadas por el aire

67

343 Presencia y comportamiento de metales en los suelos

Considerando los resultados del PCA la presencia de CIC COT y arcilla en el

primer componente (PC1) se fundamenta en que la CIC suele estar fuertemente

relacionada con la materia orgaacutenica y el contenido en arcilla con cargas variables

capaces de adsorber cationes (Oorts et al 2003) Ademaacutes el Zn y el Cd biodisponibles

tambieacuten estaacuten asociados a este componente lo que indica que un aumento del

porcentaje de materia orgaacutenica o de arcilla podriacutea potenciar una mayor concentracioacuten de

Cd y Zn biodisponibles (Rauret 1998) aumentando la movilidad de estos metales Al

respecto Kierczak et al (2008) demostraron que la acumulacioacuten y el recambio de

materia orgaacutenica rigen el destino del Cu y el Zn

Asimismo el Cd el Zn y el Hg biodisponibles presentaron valores mas altos en los

suelos superficiales que en los suelos subsuperficiales Esto puede deberse

probablemente a los aacutecidos orgaacutenicos exudados por las raiacuteces de las plantas (en la zona

de estudio las raiacuteces de las plantas soacutelo alcanzan 5 cm de profundidad del suelo) que

pueden aumentar la solubilidad y biodisponibilidad de los metales pesados en los suelos

superficiales (Krishnamurti et al 1997) La materia orgaacutenica puede interactuar con el Hg

de diferentes maneras afectando a su transformacioacuten y disponibilidad (Ravichandran

2004) De hecho en los suelos ricos en materia orgaacutenica la transformacioacuten del Hg se

produce con frecuencia en el horizonte superior donde se re-moviliza y volatiliza

continuamente como mercurio orgaacutenico y metaacutelico (Do Valle et al 2006)

Las concentraciones biodisponibles de Cu Pb y As fueron similares en ambas

profundidades de las dos cooperativas mineras Aunque la disponibilidad de los metales

depende de muchos factores relacionados con las propiedades del suelo en este caso su

disponibilidad puede estar controlada por el pH la materia orgaacutenica y el contenido de

arcilla (Krishnamurti et al 1997 Silveira et al 2003) ya que no se encontraron

diferencias en estas propiedades en ambas profundidades (suelo superficial y

subsuperficial) Ademaacutes el As el Cu y el Hg biodisponibles estaacuten correlacionados con el

pH en PC2 lo que sugiere que el comportamiento de estos metales se ve afectado por la

acidez del suelo Tambieacuten el As biodisponible sigue el mismo patroacuten que el As total

(inferido por el anaacutelisis de correlacioacuten) mostrando valores maacutes altos en ZM donde se

encuentra la presencia de residuos Se conoce que la disponibilidad y la movilidad del As

dependen en gran medida de la forma mineralroca madre (Al-Abed et al 2008) Los

contenidos totales de Pb As y Cu y la fraccioacuten de Pb biodisponible se asociaron en la

PC3 indicando un comportamiento comuacuten de estos metales en la zona (Manta et al

2002) por lo que se puede inferir que el Pb biodisponible es dependiente de su

concentracioacuten total

Los metales solubles no estaacuten correlacionados con ninguna de las propiedades

estudiadas lo que indica que su comportamiento se ve afectado por una variedad de

propiedades y condiciones fisicoquiacutemicas del suelo aunque se conoce que el pH es el

68

principal factor que gobierna las concentraciones de metales solubles (Brallier et al

1996 Ross 1994) no se encontroacute ninguna correlacioacuten con los metales estudiados

En comparacioacuten con el contenido total de metales en todos los suelos estudiados

las fracciones biodisponibles soacutelo representaban el 5 para el As y Hg y el 16 para el

Cu el Zn el Cd y el Pb mientras que las fracciones solubles fueron inferiores al 1 de

la concentracioacuten total para todos los metales

Aunque no se observa contaminacioacuten por otros metales excepto por el As y el

Hg el anaacutelisis de factores (Fig 312) mostroacute que hay un efecto directo del procesamiento

del mineral en ambas cooperativas mineras causando el cambio de las propiedades del

suelo ya que la proximidad a las operaciones mineras (ingenios mineros) explica casi el

30 de la varianza de los datos El mayor contenido de materia orgaacutenica proporciona una

mayor calidad en los suelos de las zonas alejadas (ZC) de los ingenios mineros Esto se

debe probablemente a la contribucioacuten de la vegetacioacuten ya que la cobertura vegetal es

mayor en ZC La disminucioacuten de la cobertura vegetal (en aproximadamente 15) y los

menores valores de COT y NT en las zonas cercanas a los ingenios mineros (ZM)

podriacutean estar causados por los impactos directos de las actividades mineras con traacutensito

de personas y materiales de trabajo que pueden comprometer el normal desarrollo de la

vegetacioacuten afectando a la estabilidad del suelo lo que puede favorecer los procesos de

erosioacuten del mismo Asimismo las diferencias entre ambas cooperativas mineras con las

mayores concentraciones de metales en Virgen del Rosario podriacutean deberse entre otros

al contenido (alto) de oro en el mineral al tiempo de operacioacuten de las actividades de

concentracioacuten junto con los diferentes procedimientos de concentracioacuten de oro

Dado que la extraccioacuten de oro (por su precio en el mercado) es una actividad muy

importante en Bolivia y particularmente en el ANMIN - Apolobamba y que el uso de Hg

es una caracteriacutestica principal en la concentracioacuten del mismo su prohibicioacuten no es viable

dado el contexto socioeconoacutemico y cultural de la zona (Muntildeoz et al 2012) a esto se

suma la carencia de alternativas teacutecnicas y tecnoloacutegicas probadas y adecuadas al

contexto En este sentido es necesario promover la investigacioacuten acerca de tecnologiacuteas

maacutes limpias y que mejoren el rendimiento de concentracioacuten de oro aplicar buenas

praacutecticas ambientales (pej una gestioacuten adecuada de los residuos y la mejora del sistema

de su almacenamiento) ademaacutes de capacitar y concienciar a la poblacioacuten local sobre los

riesgos del Hg As y los metales pesados en el medio ambiente y en la salud puacuteblica

69

IV ESPECIACIOacuteN DE ARSEacuteNICO

EN SUELO Y EN RIZOSFERA

41 INTRODUCCIOacuteN

La mineriacutea de oro artesanal yo a pequentildea escala genera puntos criacuteticos de

contaminacioacuten del suelo por mercurio (Hg) y arseacutenico (As) (Teraacuten-Mita et al 2013 Faz et

al 2014) Los niveles elevados de Hg en los suelos cerca de las zonas de concentracioacuten

del oro (Au) estaacuten asociados con la amalgama utilizada para concentrar el oro mientras

que los minerales de arsenopirita (FeAsS) que comuacutenmente ocurren con los depoacutesitos de

mineral de oro son fuentes potenciales de As en el suelo La contaminacioacuten por As en

Bolivia se observa comuacutenmente en el cinturoacuten As-Ag-Pb-Zn-Au en los Andes

occidentales donde se concentran las actividades mineras Los suelos de las zonas

circundantes o cercanas a las cooperativas en el oeste de Bolivia contienen hasta 45 mg

de As kg-1

(Faz et al 2014) a menudo superando el nivel de las normas ambientales del

suelo (12 - 19 mg kg-1

) como las de las regulaciones de los Paiacuteses Bajos y Canadaacute

(NMHPPE 1994 CCME 1999) Las erosiones hiacutedricas y eoacutelicas de los residuos mineros

ricos en arsenopirita contaminan con As los suelos cercanos a la MAPE en el oeste de

Bolivia (Faz et al 2014)

Los niveles elevados de As en el suelo no solo suponen riesgos para el medio

ambiente sino que el As inorgaacutenico es toacutexico y puede causar caacutencer en la piel los

pulmones las viacuteas urinarias enfermedades cardiovasculares neurotoxicidad y diabetes

(Choong et al 2007 Guan et al 2012 OMS 2014) El As reacciona faacutecilmente con

compuestos de azufre (S) y foacutesforo (P) e interfiere en la replicacioacuten del ADN y otros

procesos bioloacutegicos (Wilson et al 2010 OMS 2014)

La toxicidad del As depende de la especiacioacuten y sigue el orden arsenito As(III) gt

arseniato As(V) gt especies organocomplejas (por ejemplo metil-As) (Fitz y Wenzel 2002

Wilson et al 2010) lo cual es debido a la alta disponibilidad del As(III) para la captacioacuten

por parte de los organismos y las reacciones con los compuestos bioloacutegicos que

contienen S (Giacomino et al 2010) Los riesgos para la salud del As(V) estaacuten asociados

a su similitud quiacutemica con el fosfato donde la sustitucioacuten estructural en compuestos

bioloacutegicos clave puede inhibir la eficiencia enzimaacutetica (Giacomino et al 2010) Los

efectos agudos de la ingestioacuten de As incluyen ardor y sequedad de boca y garganta

disfasia voacutemitos diarrea y hematuria (Choong et al 2007)

70

La especiacioacuten del As en los suelos depende de factores ambientales como el pH

el potencial de oxidacioacuten y la disponibilidad de donantesaceptores de electrones En un

entorno reductor (00-08 V pE) y en un rango de pH comuacutenmente encontrado en la

naturaleza (pH 2-10) el As(III) puede ser la especie dominante mientras que el As(V) es

maacutes probable que se encuentre en condiciones aeroacutebicas (McBride 1994 Wilson et al

2010) Los oacutexidos de manganeso (Mn) y hierro (Fe) en los suelos pueden reducirse a

Mn(II) y Fe(II) respectivamente cuando el As(III) se oxida a As(V) en suelos donde el

suministro de oxiacutegeno es bajo (McBride 1994) La oxidacioacuten de la materia orgaacutenica del

suelo puede influir en la transformacioacuten de As(V) en As(III) Dobra y Zagury (2006)

observaron la formacioacuten de As(III) a partir de suelos contaminados con arseniato de

cobre despueacutes de 40 diacuteas de incubacioacuten con una mezcla de musgo de turba y estieacutercol

de aves Tambieacuten los hongos micorriacutecicos arbusculares afectan a la especiacioacuten del As

en los suelos los datos de l-XANES de Gonzaacutelez-Chaacutevez (2014) mostraron que se

produjo una reduccioacuten gradual del As(V) en las hifas de Glomus intraradices tras la

exposicioacuten al As siendo la especie dominante el As(III) complejado con un compuesto

reducido de carbonato de hierro(II)

Los factores ambientales (pe pH Eh contenidos de Fe y Mn) difieren

significativamente entre el suelo y la rizosfera En las zonas mineras del sureste de

Espantildea los suelos de la rizosfera de Zygophyllum fabago L tienen un pH (79) un

carbono total (57 mg C kg-1

) y un contenido en nitroacutegeno (85 mgN kg-1

) todos maacutes altos

que el suelo no rizosfeacuterico (pH 53 21 mg C kg-1

y 31 mg N kg-1

) (Kabas et al 2014)

Ademaacutes los suelos de la rizosfera de Hyparrhenia hirta L que crecen en suelos

contaminados por metales tienen una menor concentracioacuten de Zn extraiacuteble con DTPA

(aacutecido dietileno triamina penta aceacutetico) que el suelo no rizosfeacuterico con 170 y 370 mg kg-1

respectivamente (Conesa et al 2007)

Fitz y Wenzel (2002) afirmaron que praacutecticamente no hay informacioacuten disponible

que aborde directamente el impacto del As en la rizosfera lo que permitiriacutea entender los

procesos en los suelos rizosfeacutericos para un mejor desarrollo de las estrategias de

fitorremediacioacuten en suelos contaminados con As El objetivo de este capiacutetulo es aportar

informacioacuten sobre la especiacioacuten del As en la rizosfera del suelo Especiacuteficamente se

determinaroacuten (i) las concentraciones de As y (ii) la especiacioacuten de este en los suelos

rizosfeacutericos y no rizosfeacutericos en las zonas de estudio lo que permitiraacute evaluar los riesgos

ambientales asociados a las altas concentraciones de As de estos lugares Tambieacuten se

determinaraacute la asociacioacuten espacial entre el As y el Fe en los suelos de la rizosfera asiacute

como la influencia de la saturacioacuten de agua y los tratamientos con ditionito de sodio para

dilucidar la posible transformacioacuten del As(V) en As(III) en el suelo

71

42 MATERIALES Y MEacuteTODOS

421 Zonas de estudio

Las zonas de estudio fueron las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo

Rojo Por citar los paraacutemetros baacutesicos (estudiados en el capiacutetulo III) se tiene que el pH

del suelo oscila entre 45 y 50 mientras que el contenido de carbono orgaacutenico total (CO)

en promedio en el suelo superficial variacutea de 55 a 123 g kg-1

en Virgen del Rosario y de

52 a 107 g kg-1

en Rayo Rojo donde los mayores contenidos de CO se encontraron

alejados de las zonas de actividades mineras

422 Disentildeo de muestreo y toma de muestras de suelo y rizosfera

Se tomaron 24 muestras compuestas de suelo en las zonas de estudio Virgen del

Rosario y Rayo Rojo estas muestras se tomaron de tres y cinco sitios seleccionados

para las aacutereas Virgen del Rosario (n = 9) y Rayo Rojo (n = 15) respectivamente donde

se llevaron a cabo las operaciones mineras Ademaacutes se muestrearon 6 muestras de

suelo control en tres lugares situados a unos 1500 m de las operaciones mineras Cada

muestra de suelo se clasificoacute como suelo no afectado (control) o suelo afectado por las

operaciones mineras (aacuterea cercana a las actividades mineras o zonas mineras) Cada

muestra de suelo estaba compuesta (100 g) por 5 submuestras Se utilizoacute una paleta no

metaacutelica para recoger las muestras de suelo posteriormente las muestras se secaron a

temperatura ambiente y se utilizaron bolsas de polietileno como almacenamiento antes

de los anaacutelisis de laboratorio

Se estudiaron 12 suelos de la rizosfera de las cuatro especies vegetales

dominantes en las aacutereas de estudio Alchemilla pinnata L Achiane acicularis Agrosties

sp y Deyeuxia sp Estas especies vegetales tienen una especial adaptacioacuten al clima

andino y constituyen la principal vegetacioacuten de pastoreo para el ganado y los cameacutelidos

por lo que son importantes vectores en la transferencia de As (y otros contaminantes

metaacutelicos) desde los suelos a la cadena alimentaria (Teraacuten-Mita et al 2013) A pinnata y

A acicularis se encontraron en las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo

mientras que Agrosties sp solo fue encontrada en Virgen del Rosario y Deyeuxia sp se

muestreoacute soacutelo en Rayo Rojo Se recogieron aproximadamente 5 g de muestras de suelos

a menos de 3 mm de las raiacuteces lo que constituyoacute cada muestra de rizosfera A

continuacioacuten se secaron a temperatura ambiente y se almacenaron en bolsas de

polietileno a la espera de los anaacutelisis de laboratorio (Faz et al 2014)

423 Contenido total de As

Para determinar la concentracioacuten total de As en los suelos rizosfeacutericos y no

rizosfeacutericos se empleoacute el meacutetodo 3050B de la Agencia de Proteccioacuten Ambiental de los

Estados Unidos (US EPA 1999) Las medidas de control de calidad durante el anaacutelisis

incluyeron los siguientes estaacutendares de suelo BCR-CRM 62 SRM 2709 y CRM 027

(Comisioacuten de las Comunidades Europeas Instituto Nacional de Normas y Tecnologiacutea-

EEUU Corporacioacuten de Tecnologiacutea de Recursos-EEUU)

72

424 Especiacioacuten de As

Se utilizoacute la Espectroscopia de Absorcioacuten de Rayos X de Borde Cercano (XANES)

para determinar el estado de oxidacioacuten del As en el suelo Las muestras se molieron

hasta 50 microm utilizando un mortero para posteriormente ser montadas en cinta Kaptontrade y

orientadas a 45deg hacia la exposicioacuten a la radiacioacuten de rayos X en la liacutenea de haz

VESPERS en las instalaciones del sincrotroacuten Canadian Light Source (Saskatoon

Canadaacute) Los espectros de absorcioacuten de rayos X en el rango de 70 eV para incluir el

borde K del As (11867 eV) se registraron utilizando un detector Vortex de cuatro

elementos Se obtuvo al menos tres espectros de cada suelo y de los estaacutendares (AS2O3

para As(III) y HAsNa2O4 para As(V)) con una resolucioacuten de 05 eV con un tiempo de

recogida de 2 s por paso Se utilizoacute el programa Athena (Ravel 2013) para procesar los

datos XANES y comparar el estado de oxidacioacuten del As en las muestras de suelo y de la

rizosfera

425 Otros Anaacutelisis

Las muestras seleccionadas tambieacuten fueron sometidas a tratamientos de

saturacioacuten de agua y de sulfuro como simulaciones de ambientes reductores lo que

permitioacute evaluar la transformacioacuten de As(V) en As(III) El tratamiento de saturacioacuten de

agua se realizoacute sumergiendo el suelo en agua durante un mes a 30degC Por su parte se

utilizoacute ditionito de sodio para reducir el As(V) a As(III) siguiendo una versioacuten modificada

del meacutetodo del ditionito para estimar yo eliminar el Fe del suelo (Burt 1992) Para ello el

suelo se saturoacute con 003 M de Na2SO4 y de este modo inducir una condicioacuten reductora

que se mantuvo durante una semana en condiciones ambientales en el laboratorio La

mezcla (o lechada) de suelos tratados con agua o con ditionito se montoacute en cinta

Kaptontrade y se sometioacute a XANES en condiciones similares a las descritas anteriormente

Adicionalmente se utilizoacute un haz de rayos X de 4x5 microm basado en el sincrotroacuten

para mapear la asociacioacuten espacial del As con el Fe (y otros componentes del suelo) lo

que permitioacute dilucidar los posibles mecanismos de acumulacioacuten de As en suelos

seleccionados de la rizosfera El mapeo elemental se realizoacute en un aacuterea aleatoria de

500x500 microm en el suelo de la rizosfera montado en cinta Kaptontrade y expuesto al haz de

rayos X a 2 s por ubicacioacuten en una cuadriacutecula espacial de 20 microm de resolucioacuten

426 Anaacutelisis estadiacutesticos

Se utilizoacute la versioacuten 12 de Statistics (Statsoft Inc 2013) para comparar la

concentracioacuten total de As en los suelos brutos y de la rizosfera recogidos en las aacutereas de

control y de las zonas mineras mediante un anaacutelisis de varianza multifactorial Las medias

de los factores significativos (p lt 005) se compararon estadiacutesticamente mediante la

prueba de diferencia de miacutenimos cuadrados

73

43 RESULTADOS

431 Contenido total de As

Los suelos y la rizosfera en las zonas Control del aacuterea Virgen del Rosario (VR)

teniacutean aproximadamente el doble de la concentracioacuten de As observada en el aacuterea Rayo

Rojo (RR) (Tabla 41) Para el suelo no rizosfeacuterico el As en el aacuterea minera fue similar al

de la zona Control (13 mg kg-1

) en el aacuterea RR mientras que en Virgen del Rosario los

contenidos de As fueron significativamente mayores en la zona minera (50 + 55 mg kg-1

)

que en el Control (36 + 77 mg kg-1

) En ambas cooperativas mineras los suelos de la

rizosfera en la zona de la mina teniacutean mayores concentraciones de As que los suelos no

rizosfeacutericos aunque estas diferencias no fueron estadiacutesticamente significativas entre los

suelos no rizosfeacutericos (50 + 55 mg kg-1

) y la rizosfera (64 + 10 mg kg-1

) en Virgen del

Rosario

Tabla 4 1

Concentracioacuten total de As (mg kg-1) en suelos no rizosfeacutericos y rizosfeacutericos en las cooperativas

mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo media (desviacioacuten estaacutendar)

Arseacutenico Total (mg kg

-1)

Virgen del Rosario Rayo Rojo

Zona Minera Zona de Control Zona Minera Zona de Control

Suelo 50 (55) aba 36 (77) c 13 (12) d 13 (05) d

Rizosfera 64 (10) a 24 (21) cd 36 (52) bc 15 (13) d Canadian Soil Quality Guidelines (mg As kg

-1 suelos) agriculturandash12 residencialparquesndash 12 comercial ndash 12 y uso industrial ndash 12 CCME

(1999) aValores promedios (desviaciones estaacutendar) seguidas de letras diferentes son significativamente diferentes (p lt 005)

432 Especiacioacuten de As

El As en las muestras de suelo de la zona control y de la zona minera estaba

presente como especie As(V) independientemente de su contenido total La comparacioacuten

de los espectros XANES del borde K del As mostroacute claramente la congruencia sobre el

espectro de HAsNA2O4 indicando asiacute el dominio de las especies de As(V) (Fig 41) Las

fracciones de arcilla tanto de los suelos no rizosfeacutericos como de los rzosfeacutericos tambieacuten

conteniacutean uacutenicamente especies de As(V) La especiacioacuten del arseacutenico en todos los

suelos de la rizosfera tambieacuten mostroacute la uacutenica presencia de As(V) independientemente

de la especie vegetal tanto en las parcelas control como en las de la zona minera de

ambas aacutereas Virgen del Rosario y Rayo Rojo (Fig 42) Indicar que no se estimoacute la

relacioacuten As(III)As(V) (Ravel 2013) porque las parcelas espectrales indicaron

consistentemente el contenido de especies de As(V) en todas las muestras y no se

reportoacute As(III) (Figs 41 y 42) independientemente del contenido total de As

74

Fig 4 1 Especiacioacuten de As en las muestras de suelo no rizosfeacuterico y rizosfera

recogidas de las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo en ANMIN - Apolobamba

75

Fig 4 2 Especiacioacuten de As en suelo de rizosfera de vegetacioacuten comuacuten en las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo en ANMIN - Apolobamba

433 Transformacioacuten de As(V) a As(III)

No hubo ninguacuten resultado detectable por As-XANES de la reduccioacuten de As(V) a

As(III) tanto en los suelos no rizosfeacutericos como en los de la rizosfera una vez fueron

sometidos a tratamientos de saturacioacuten de agua y de ditionito soacutedico Los espectros As-

XANES de los suelos tratados convergieron sobre el espectro de As(V) indicando la

presencia de especies de As(V) en todas las muestras sometidas a condiciones

reductoras (Fig 43) Ademaacutes hubo una estrecha asociacioacuten espacial positiva

(correlacioacuten de Pearson = 065 p lt 005) entre la distribucioacuten de As y Fe en los suelos de

la rizosfera Las mayores concentraciones de As coincidieron con puntos de acumulacioacuten

de Fe (Fig 44) se pueden ver los casos de i) horizontal 15 y vertical 485 ii) horizontal

16 y vertical 455-46 iii) horizontal 14 y vertical 46-48

76

Fig 4 3 Especiacioacuten de As en muestras de suelo no rizosferico (bulk) y rizosfera sujetas a tratamientos de saturacioacuten de agua y ditionito para inducir la reduccioacuten de As-V a As-III

Fig 4 4 Asociacioacuten espacial de As y Fe en el suelo de

rizosfera de Agrosties sp recogida de la cooperativa minera Virgen del Rosario en ANMIN - Apolobamba

77

44 DISCUSIOacuteN

441 Enriquecimiento de As en los suelos

Los contenidos de As en los suelos no rizosfeacutericos de las zonas control y de las

zonas de estudio Virgen del Rosario y Rayo Rojo fueron superiores a los 12 mg kg-1

nivel maacuteximo permitido por las Directrices Canadienses de Calidad del Suelo (CCME

1999) Wilson et al (2010) informaron de que los niveles de fondo de As en los suelos

(incluidos los suelos urbanos) estaacuten entre 002 y 45 mg kg-1

Aunque las concentraciones

de As en las muestras analizadas son elevadas los valores siguen siendo mucho maacutes

bajos respecto a los obtenidos en minas abandonadas en Eslovaquia 812 mg kg-1

(Rapant et al 2006) y en los residuos de minas en Portugal 1400 mg kg-1

(Kumpiene et

al 2012) Los residuos mineros de las minas de oro abandonadas en Nueva Escocia

(Canadaacute) conteniacutean hasta 310000 mg kg-1

de As (Meunier et al 2010) Los resultados

obtenidos son consistentes con los encontrados por Faz et al (2014) quienes reportaron

concentraciones naturales elevadas de As en los suelos debidas a actividades

magmaacuteticas dentro del cinturoacuten de As-Ag-Pb-Zn-Cu-Au (Litter et al 2010) en los Andes

occidentales

Sin embargo las intensas actividades mineras en el aacuterea de estudio

especialmente en Virgen del Rosario aumentaron las concentraciones de As en las

zonas mineras en comparacioacuten con las zonas control (zonas alejadas) De manera

similar Faz et al (2014) reportaron mayores acumulaciones de As en las aacutereas afectadas

por las actividades mineras en comparacioacuten con el nivel de fondo de As El vertido de

residuos mineros en las zonas de explotacioacuten y tratamiento (Teraacuten-Mita et al 2013)

puede contribuir a la acumulacioacuten de As en los suelos Ademaacutes la erosioacuten por el agua y

el viento pueden ser los causantes del enriquecimiento de As en los suelos de las zonas

de estudio por la dispersioacuten de los residuos mineros ricos en minerales de arsenopirita

El contenido de As en los suelos de la rizosfera en ambos lugares de estudio

supera las Directrices Canadienses de Calidad del Suelo (CCME 1999) Las actividades

de concentracioacuten de oro parecen aumentar el As en los suelos de la rizosfera al menos

dos veces en comparacioacuten con las zonas control La acumulacioacuten de metales en los

suelos de la rizosfera ha sido reportada en aacutereas mineras (Conesa et al 2007) El

enriquecimiento de As (y otros metales) puede atribuirse al movimiento de nutrientes en

la solucioacuten del suelo hacia las raiacuteces de las plantas durante la absorcioacuten por parte de las

mismas (Marschner 2008) donde el As disuelto que estaacute presente en la solucioacuten del

suelo puede ser excluido por las raices y posteriormente depositado en el suelo de la

rizosfera Sin embargo el As y el P son trasnportados hacia el interior de la planta por el

mismo sistema de transporte (Marschner 2008) de modo que el As presente en la

solucioacuten del suelo puede acabar en ciertos oacuterganos de la biomasa vegetal

Las acumulaciones de As en el suelo pueden estar asociadas a la formacioacuten de

complejos oacutergano-As a la precipitacioacuten de minerales que contienen As y a la sorcioacuten en

minerales del suelo ricos en Fe y a otros oxihidroacutexidos Este uacuteltimo proceso estaacute

78

respaldado por los resultdos obtenidos en este estudio los cuales muestran la estrecha

asociacioacuten espacial entre el As y el Fe en la rizosfera del suelo (Fig 44) Acumulaciones

similares de As sobre oacutexidos de Fe fueron reportadas por Kumpiene et al (2012) para As

en suelos tratados con cenizas volantes de carboacuten y en un artiacuteculo de revisioacuten de Fitz y

Wenzel (2002) Tambieacuten los resultados de Fan et al (2014) indicaron que el As estaba

distribuido de forma heterogeacutenea en el suelo y se asociaba principalmente con el hierro

en los suelos de los arrozales para lo cual se hizo uso de la teacutecnica de fluorescencia de

rayos X basada en el sincrotroacuten (l-XRF) La afinidad del As con los oacutexidos de Fe es algo

esperable debido a su similitud estructural con el fosfato un anioacuten comuacuten en los suelos

que se quimisorbe preferentemente en las cargas dependientes del pH en los oacutexidos de

Fe (McBride 1994 Komaacuterek et al 2013) El arseniato H2AsO4 cargado negativamente

podriacutea interactuar con las superficies dependientes del pH cargadas positivamente

especialmente cuando el pKa de los oacutexidos de Fe es aproximadamente 45

442 Especiacioacuten de As

La especiacioacuten del As (y de otros metales sensibles al potencial redox) en los

suelos se evalua a menudo utilizando las relaciones Eh-pH (Wilson et al 2010) donde se

describe comuacutenmente que el As estaacute presente principalmente como As (V) en

condiciones aeroacutebicas (alto potencial redox) y como As(III) en suelos inundados (bajo

potencial redox) (Fitz y Wenzel 2002) La presencia de As(III) en condiciones bien

aireadas y As(V) en ambientes anoacutexicos puede estar relacionada con la estabilizacioacuten

cineacutetica en microambientes (Wilson et al 2010) La medicioacuten del potencial redox de

equilibrio (Eh) en los suelos es difiacutecil debido a tanto a la coexistencia de varios pares

redox y a su variabilidad espacial (McBride 1994) Las mediciones contrastantes entre el

pH en el suelo y la rizosfera (o el microambiente maacutes reactivo del suelo) han sido

reportadas en otros lugares (Fitz y Wenzel 2002 Glowa et al 2004 Tuason y Arocena

2009 Kabas et al 2014)

El As(V) es la uacutenica especie de As identificada en todas las muestras del presente

estudio (Figs 42 y 43) independientemente tanto de los contenidos de As como de la

vegetacioacuten Estos resultados son consistentes con el dominio teoacuterico de HAsO2-

4 y

H2AsO-4

en el rango de pH ambiental comuacutenmente observado entre 4 y 9 (Wilson et al

2010) Aunque no se midioacute el pH los resultados sugieren que el As(V) domina en el suelo

de la rizosfera debido al un pH maacutes bajo que el suelo no rizosfeacuterico (Fitz y Wenzel 2002)

El bajo pH facilita la protonacioacuten de las cargas superficiales de los oacutexidos de Fe

dependientes del pH proporcionando asiacute maacutes lugares de sorcioacuten y mayores

acumulaciones de especies anioacutenicas de As(V) en la rizosfera que en los suelos no

rizosfeacutericos Meunier et al (2010) no detectaron evidencia alguna de As(III) en 29

muestras recogidas en minas abandonadas en Nueva Escocia Canadaacute aunque el

contenido total de As alcanzoacute hasta 310000 mg kg-1

De igual modo la aplicacioacuten de As-

XANES soacutelo detecto la presencia de As(V) en residuos mineros y suelos tratados con

cenizas volantes de carboacuten (Kumpiene et al 2012) Del mismo modo en suelos

podzoacutelicos contaminados con arseniato de cobre cromado el As(V) es la uacutenica especie

79

de As detectable el cual estaba sorbido principalmente en los minerales de silicato

protoimogolita y aloacutefano (Hopp et al 2008) Las condiciones reductoras inducidas por la

saturacioacuten de agua y los tratamientos de ditionita no proporcionaron sentildeales detectables

de As(III) utilizando el meacutetodo As-XANES (Fig 44) Parece que el potencial redox no

produjo suficientemente la reduccioacuten de As(V) en As(III) Quizaacutes los periodos de tiempo

del tratamiento (un mes para la saturacioacuten de agua y una semana para el ditionito) no

fueron lo suficientemente largos como para alcanzar las condiciones de equilibrio

80

V ESTUDIO DEL RECURSO VEGETACIOacuteN Y

SU INTERRELACIOacuteN CON EL SUELO

51 INTRODUCCIOacuteN

La contaminacioacuten ambiental del mercurio (Hg) asociado a la mineriacutea de oro

artesanal yo a pequentildea escala ha sido evaluada en varias zonas de la regioacuten andina y la

cuenca del Amazonas (Artaxo et al 2000 Nriagu et al 1992 Van Straaten 2000) En el

norte de Brasil el mercurio mayoritariamente se encuentra en los suelos superficiales

originados por las deposiciones atmosfeacutericas procedentes del proceso de amalgamacioacuten

en la mineriacutea artesanal yo a pequentildea escala (Oliveira et al 2001) Se encontraron altas

concentraciones de mercurio superiores a 4000 microg Hg de Kg-1

en los suelos cercanos a

lugares de comercializacioacuten de oro generados por la praacutectica comuacuten de quema de la

amalgama para purificar Au (Whitehead et al 1990 Rodrigues y Maddock 1997) Se

estima que de 500 a 1000 g de mercurio se evaporan por kg de oro extraiacutedo para luego

condensarse y depositarse en las hojas de las plantas suelos y riacuteos cercanos a la zona

de quema (Wotruba et al 1998) especialmente en eacutepocas de lluvia (Rodrigues y

Maddock 1997)

La mayoriacutea de estos estudios se centraron en la acumulacioacuten de mercurio en los

sistemas acuaacuteticos Sin embargo los niveles elevados de mercurio en los sedimentos se

derivan de la erosioacuten de los suelos con elevado contenido en mercurio (Maurice-Bourgoin

et al 2000 Oliveira et al 2001 Roulet et al 1998) y desempentildean un papel significativo

en la salud de los ecosistemas ya que el Hg se bio-concentra en la cadena alimentaria

especialmente en los ecosistemas acuaacuteticos en comparacioacuten con las viacuteas terrestres

(Adriano 2001) Sin embargo las fuentes disponibles de alimentos en las zonas de alta

altitud (4000 - 5000 msnm) como es el caso de las zonas de los Andes son en su

mayoriacutea de los medios no acuaacuteticos Por ejemplo Weberbauer (1945) indicoacute que en las

aacutereas huacutemedas de Puna Alta la formacioacuten de pajonales es la maacutes extensa y estaacute

compuesta principalmente de pastos para ganados por lo tanto se crea una necesidad

de impedir la transferencia de Hg de los suelos hacia las plantas (y eventualmente a los

animales terrestres)

81

En zonas de gran altitud cualquier cultivo a gran escala no es factible debido a la

orografiacutea y las condiciones climaacuteticas extremas por lo que las fuentes de economiacutea y

alimentos son principalmente dependientes de los pastores locales La ganaderiacutea andina

pastoral estaacute compuesta de cameacutelidos sudamericanos domeacutesticos como la ldquollamardquo (Lama

glama) ldquoalpacardquo (Lama pacos) y ldquoovejasrdquo (Ovis aries) (Browman 1990 Tichit 1995 Tichit

y Genin 1997) Las carnes de estos animales son las principales fuentes de alimentos

para la poblacioacuten especialmente alrededor de las zonas mineras andinas Vicuntildeas

(Vicugna vicugna) y guanacos (Lama guanicoe) son las especies silvestres de cameacutelidos

que en la zona de la puna cohabitan con el resto especies ganaderas En el caso de las

ldquovicuntildeasrdquo la poblacioacuten se encuentra regulada en muchas aacutereas protegidas donde la caza

de esta especie protegida es ilegal La lana de estos animales es de gran valor en el

mercado (SERNAP 2006)

Por lo tanto las uacutenicas fuentes de alimento para el ganado y los cameacutelidos

silvestres en estas zonas de gran altitud son las praderas nativas entre ellas varios tipos

de plantas adaptadas a las extremas condiciones climaacuteticas de la zona Entre ellos se

encuentran los llamados pajonales ocupando extensas aacutereas compuestas por ldquopastos

altos y gruesosrdquo secundarios de los geacuteneros Stipa y Festuca Los pastos altos y gruesos

constituyen el principal componente de las dietas de llamas y ovejas (Van Soest 1982

San Martiacuten 1991) Alzeacuterreca y Lara (1988) indicaron que la Festuca (Orthopylla spp)

llamada Paja brava o ichu iru (en idioma Quechua) es la especie dominante en casi el

30 de la superficie de las tierras altas centrales de Bolivia Otras especies forrajeras

locales son Bromus spp Calamagrostis spp Muhlenbergia spp Nasella spp Poa spp

Alchemilla spp Hypochoeris spp Luzula spp y Nototriche spp (Becker et al 1989

Ruiz-Canales y Tapia-Nuacutentildeez 1987)

En este sentido el objetivo principal de este capiacutetulo es determinar el contenido

de mercurio en los suelos y las plantas nativas alrededor de las aacutereas de quema oacute

incineracioacuten de la amalgama (Hg-Au) de las cooperativas mineras Virgen del Rosario y

Rayo Rojo Asimismo se pretende adquirir conocimiento sobre las probabilidades de

transferencia de Hg de los suelos en las plantas y finalmente predecir la posible

acumulacioacuten de Hg en el ganado que se encuentra en las cercaniacuteas de las cooperativas

mineras auriacuteferas en la zona de puna del ANMIN-Apolobamba

Se comparoacute la absorcioacuten de Hg en tres familias de plantas dominantes (Poaceae

Asteraceae y Rosaceae) Se determinoacute la concentracioacuten de mercurio en los suelos y

arroyos cercanos mediante el tiempo de drenaje lo que permitioacute conocer como se

transporta el Hg en distintos ecosistemas de la zona de estudio que forman parte de la

cuenca amazoacutenica

82

52 MATERIALES Y MEacuteTODOS

521 Zonas de Estudio

Las aacutereas de estudio son las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo

Rojo dos cooperativas representativas de la mineriacutea primaria o filoniana donde se

realiza la extraccioacuten de oro a traveacutes de su amalgamacioacuten con mercurio

522 Disentildeo de muestreo y toma de muestras de suelo y las plantas

Los sitios o lugares de quema variacutean desde quemadores de circuito abierto en el

patio del interior de las casas de los mineros hasta lugares o aacutereas especiales

destinadas a ser utilizadas por el grupo de mineros (o cooperativa) En este estudio se

consideraron lugares de quema de la amalgama activos Con la ayuda de los mineros

locales se han identificado tres lugares de quema (VR-A VR-B y VR-C (Fig 51 A)) y 5

(RR-A RR-B RR-C RR-D (Fig 51 B) RR-E (Fig 51 C)) correspondientes a las

cooperativas mineras Virgen del Rosario (VR) y Rayo Rojo (RR) respectivamente El

aacuterea de las zonas de quema oscila entre 20 a 40 m2

Para evaluar las deposiciones atmosfeacutericas de Hg en el proceso de quema de la

amalgama se tomaron muestras compuestas de suelo superficial (0-1 cm) La presencia

de vegetacioacuten fue uno de los principales criterios para localizar los puntos de muestreo

Cada muestra fue de aproximadamente 100 g recogidas de al menos 5 puntos Tambieacuten

se tomaron 9 muestras de suelo superficial en zonas a una distancia aproximada de

1500 m de distancia de las zonas de quema que representaraacuten los suelos no afectados

por la evaporacioacuten de mercurio de la amalgama es decir muestras control Cada

muestra de suelo se recogioacute mediante una espaacutetula no metaacutelica y se almacenoacute en

botella de vidrio previamente limpiados con HNO3 al 10 y transportadas al laboratorio a

4 degC antes de la determinacioacuten del pH del suelo y el contenido de Hg

83

Fig 5 1 Localizacioacuten de lugares de muestreo (A) ndash Virgen del Rosario VR-C (B) ndash Rayo Rojo RR-D (C) Rayo Rojo RR-E (D) Virgen del Rosario VR-B (E) Virgen del Rosario VR-A (F) aacuterea de disposicioacuten de residuos en Rayo Rojo entre RR-A yRR-B

En cada punto de muestreo de suelos se recolectaron muestras de plantas de

todas las familias botaacutenicas observadas en las aacutereas de muestreo Las plantas fueron

cuidadosamente extraidas del suelo y posteriormente cada planta fue almacenada

individualmente en bolsas de polietileno Las muestras vegetales se clasificaroacuten

botaacutenicamente en las instalaciones del Instituto Universitario de Investigacioacuten de la

Biodiversidad Universidad de Alicante (Espantildea) siguiendo la nomenclatura propuesta

por Brako y Zarucchi (1993) Una porcioacuten de cada material vegetal se lavoacute varias veces

con agua destilada a presioacuten para eliminar los residuos no deseados e impurezas Todos

los materiales vegetales lavados se secaron a temperatura ambiente Seguidamente se

separaron las raiacuteces y hojas y posteriormente se almacenaron en bolsas de papel

previamente a su anaacutelisis de laboratorio

84

Tambieacuten se obtuvieron muestras de 18 residuos y 6 sedimentos en las aacutereas de

estudio Los residuos estaban compuestos por minerales obtenidos de la molienda y

amalgamacioacuten simultaacutenea en el mortero de piedra o ldquotolocardquo (ver Fig 51 C) o en los

molinos semimecanizados (ver Fig 51 D) Estos resiacuteduos se almacenaban en bolsas

(Fig 1B) o se eliminaban alrededor de las aacutereas de procesamiento del mieneral (Fig 51

A E F) Las muestras de sedimentos fueron recogidas de los arroyos de poca

profundidad en las zonas de estudio Estos afluentes eventualmente desembocan en la

cuenca del Amazonas

523 Medicioacuten de mercurio en plantas y suelos

Las muestras de residuos y sedimentos obtenidas del suelo se secaron a

temperatura ambiente y se tamizaron con un tamiz de 2 mm de diaacutemetro de luz El pH del

suelo en agua y KCl fue determinado en una relacioacuten 125 (suelo agua) de acuerdo con

el meacutetodo MAPA (1986) Una fraccioacuten de cada muestra fue molida para la determinacioacuten

del Hg total El Hg total en las muestras fue extraiacutedo por el meacutetodo de digestioacuten de la

Agencia de Proteccioacuten Ambiental de EEUU (EPA) 7473 y los extractos fueron medidos

en el Sistema de Inyeccioacuten en Flujo de Mercurio - 400 (espectroacutemetro de absorcioacuten

atoacutemica FIMS 400 - PerkinElmer) con un liacutemite de deteccioacuten de 5 ng L-1

Se usaron tres

materiales de referencia certificados BCR-CRM 62 (hojas de tierra de oliva 028 plusmn 002

mg Hg kg-1

) SRM 2709 (San Joaquiacuten del suelo agriacutecola 140 plusmn 008 mg Hg kg-1

) y CRM

027 (suelo Contaminado 380 plusmn 065 mg Hg kg-1

) (para verificar la eficacia del

procedimiento de digestioacuten de la muestra seguacuten la Comisioacuten de las Comunidades

Europeas Instituto Nacional de Estaacutendares y Tecnologiacutea de EEUU Corporacioacuten de

Recursos Tecnoloacutegicos de EEUU)

Fig 5 2 Muestras de plantas colectadas en Rayo Rojo A) Aciachne Acicularis B) Perezia Pungens C) Agrosties

La concentracioacuten total de Hg en los materiales vegetales se determinoacute en el

Centro de Investigacioacuten de Energiacutea Medioambiental y Tecnoloacutegica (CIEMAT) en Madrid

(Espantildea) con un avanzado sistema de analizador de mercurio (AMA-254 LECO) con un

liacutemite de deteccioacuten de 05 microg Hg kg-1

El meacutetodo AMA-254 se basa en secar inicialmente

la muestra a 125 ordmC y su posterior descomposicioacuten teacutermica a 550 ordmC para finalmente

capturar el vapor de mercurio generado en un amalgamador de oro Se utilizaron los

materiales de referencia certificados (CRM) - SRM 2709 BCR-62 y CRM 027 para

determinar la exactitud y la precisioacuten de las mediciones El anaacutelisis de cada muestra se

realizoacute por triplicado

A)

85

524 Relacioacuten entre la concentracioacuten

Se calculoacute el coeficiente de concentracioacuten (CC) siguiendo el meacutetodo de Siegel et

al (1987) el cual calcula el ratio entre la concentracioacuten de Hg en la hoja o la raiacutez dividido

entre la concentracioacuten de Hg del suelo Siegel et al (1987) describioacute la planta con CCgt10

y CClt10 como acumulador y deyector de Hg respectivamente

525 Anaacutelisis estadiacutestico

La distribucioacuten normal de las concentraciones de Hg en las muestras de suelos y

de plantas se determinoacute mediante la prueba de Kolmogorov-Smirnov El anaacutelisis de

varianza (comparaciones muacuteltiples y Post Hoc) se llevoacute a cabo para evaluar las

diferencias entre los puntos de muestreo en cada cooperativa minera Los anaacutelisis

estadiacutesticos se realizaron con SPSS para Windows versioacuten 170

53 RESULTADOS

531 Identificacioacuten Botaacutenico de muestras de plantas

Los 35 materiales vegetales (17 muestras de Virgen del Rosario y 18 muestras de

Rayo Rojo) recogidos en las aacutereas de estudio fueron agrupados en cuatro familias

botaacutenicas Rosaceae Poaceae Asteraceae y Apiaceae Se reconocieron 4 taxones 3 de

geacutenero y 1 de especie de la familia Poaceae 4 taxones 2 de geacutenero y 1 de especie de la

familia Rosaceae 1 de especie de la familia Apteraceae y 1 de especie de la familia

Apiaceae Para la comparacioacuten de la absorcioacuten de Hg se consideraron los 3 taxones

botaacutenicos maacutes abundantes Poaceae Asteraceae y Rosaceae En Virgen del Rosario se

identificaron 2 geacuteneros de gramiacuteneas 1 taxa de Asteraceae 1 especie de Rosaceae y 1

especies de Apiaceae mientras que en Rayo Rojo se identificoacute 1 geacutenero y 1 de especie

de Poaceae 2 taxones y 1 especie de Asteraceae y 1 de especie de Rosaceae sn (Tabla

51) Alchemilla pinnata Agrostis sp aff Achyrocline fueron las especies geacuteneros y

taxones comunes a las dos cooperativas mineras Calamagrostis sp se limitaba a

cooperativa Virgen del Rosario mientras que Aciachne acicularis Perezia multiflora y

Baccharis aff caespitosa se encontraron soacutelo en Rayo Rojo

86

Tabla 5 1

Media (desviacioacuten estaacutendar) del contenido de Hg en hojas y raiacuteces de las plantas colectadas de las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo

Coperativa Minera Taxa Genera Especie n

Hoja Hg (mg kg

-1)

Raiz Hg (mg kg

-1)

Virgen del Rosario Family Rosaceae Alchemilla pinnata Ruiz amp Pav 4 42 (09) 59 (47)

Family Poaceae

Agrostis sp 7 104 (57) 112 (101) Calamagrostis sp 3 55 (42) 66 (40)

Family Asteraceae

Aff Achyrocline (Less) DC 2 93 (49) 11 (08) Family Apiaceae Azorella biloba (Schltdl) Wedd 1 70 67

Rayo Rojo

Family Rosaceae

Alchemilla pinnata Ruiz amp Pav 2 30 (27) 33 (11) Family Poaceae Aciachne acicularis Laeliggaard 5 12 (05) 07 (06)

Agrostis sp 3 30 (38) 06 (03)

Family Asteraceae Aff Achyrocline (Less) DC 1 98 06 Perezia multiflora (Bonpl) Less 5 32 (22) 12 (09) Baccharis aff caespitosa (Bonpl) Less 2 21 (02) 03 (01)

mg kg-1

mg Hg kg-1

de material vegetal

532 pH y mercurio en los suelos residuos y los sedimentos

Los suelos en las aacutereas de estudio fueron muy aacutecidos con una media del pH que

varioacute entre 45 a 46 en la zona de Virgen del Rosario y de 46 a 50 en Rayo Rojo (Tabla

52) El pH del suelo en las parcelas control en Virgen del Rosario fue significativamente

maacutes alto que en las demaacutes muestras de suelo mientras que los valores de pH de los

suelos en los puntos control y la incineracioacuten fueron similares en Rayo Rojo

La concentracioacuten media de Hg total en los suelos varioacute desde 155 mg Hg kg-1

hasta 166 mg Hg kg-1

y 05 mg Hg kg-1

a 486 mg Hg kg-1

en Virgen del Rosario y Rayo

Rojo respectivamente (Tabla 52) En general el contenido de Hg en el suelo en Virgen

del Rosario fue superior a los valores en Rayo Rojo Sin embargo una muestra (RR-E)

en Rayo Rojo tuvo la concentracioacuten maacutes elevada de Hg en el suelo con 113 mg Hg kg-1

El contenido total de Hg en los suelos no afectados (o suelos control) de las aacutereas de

estudio fue de 08 mg Hg kg-1

para Virgen del Rosario y 06 mg Hg kg-1

para Rayo Rojo

Los contenidos de Hg en todos los puntos de muestreo de las dos cooperativas mineras

fueron superiores a las muestras control excepto para el RR-D de la cooperativa minera

Rayo Rojo (Tabla 52)

87

Tabla 5 2

Media (desviacioacuten estaacutendar) de los valores de pH y contenido de Hg en suelos resiacuteduos y sedimentos de las coperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo

a b Letras diferentes indican diferencias significativas entre las medias despueacutes de la prueba de Tukey a

Plt005

La media total de Hg de los residuos de Virgen del Rosario fue mayor (220 mg Hg

kg-1

) a la de Rayo Rojo (61 mg Hg kg-1

) (Tabla 52) Los sedimentos presentaron bajas

concentraciones de Hg 17 mg Hg kg-1

en Virgen del Rosario y 133 mg Hg kg-1

en Rayo

Rojo No hubo diferencias significativas en el pH de los sedimentos relacionados con las

dos cooperativas mineras (Tabla 52)

533 El mercurio en muestras de hojas y raiacuteces

En las tres familias de plantas recolectadas en las aacutereas de estudio la media de

Hg contenido en las muestras de hojas y raiacutez de Virgen del Rosario fueron superiores a

los del Rayo Rojo (Tabla 51) Los contenidos de mercurio en las hojas de las plantas de

Virgen del Rosario fueron 42 mg Hg kg-1

(Rosaceae) entre 55 y 104 mg Hg kg-1

(Poaceae) y 93 mg Hg kg-1

(Asteraceae) mientras que en Rayo Rojo las variaciones

fueron entre 12 y 3 mg Hg kg-1

(Poaceae) y 21 a 98 mg Hg kg-1

(Asteraceae) y 3

(Poaceae) mg Hg kg-1

Los contenidos de Hg en las muestras de raiacutez de la cooperativa

Virgen del Rosario tuvo una variacioacuten de 11 mg Hg kg-1

(Asteraceae) a 112 mg Hg kg-1

(Poaceae) mientras que en la cooperativa Rayo Rojo presentoacute una variacioacuten de 03 mg

Hg kg-1

(Poaceae) a 33 mg Hg kg-1

(Rosaceae)

El cociente de concentracioacuten (CC) entre las tres familias botaacutenicas siguen las

tendencias dominantes la hoja - Poaceaegt Asteraceaegt Rosaceae y la raiacutez - Poaceaegt

Rosaceaegt Asteraceae (Tabla 51) La mayoriacutea de las muestras de hojas y raiacutez

presentaron un CClt10 disminuyendo con el aumento de contenido de Hg en el suelo

(Fig 53) A pesar de las 3 familias dominantes se observaron valores de CCgt 10 para

Aacutereas de muestreo pH Hg (mg kg-1

)

Virgen del Rosario

VR-A (n = 3) 45 (02)a 155 (98)b

VR-B (n = 3) 46 (04)a 162 (70)b

VR-C (n = 3) 45 (01)a 166 (59)b

Control Soil (n = 9) 53 (04)b 08 (01)a

Residuos (n = 11) 29 (06) 220 (287)

Sedimentos (n = 2) 53 (06) 17 (05)

Rayo Rojo

RR-A (n = 3) 49 (03)a 115 (28)ab

RR-B (n = 3) 49 (01)a 62 (55)ab

RR-C (n = 3) 46 (02)a 24 (15)a

RR-D (n = 3) 50 (01)a 05 (02)a RR-E (n = 3) 48 (01)a 486 (559)b

Suelo control (n = 9) 48 (02)a 06 (03)a

Residuos (n = 7) 76 (02) 61 (31)

Sedimentos (n = 4) 60 (06) 133 (104)

88

algunas muestras de hojas y raiacutez observaacutendose los 2 valores maacutes altos de CC (30 y 35)

en las muestras de hojas de Asteraceae (Baccharis aff caespitosa) correspondientes de

la cooperativa minera Rayo Rojo En ninguna de las muestras de raiacuteces de la familia

Asteraceae se observaron CCgt10 (Fig 53) De igual modo no se observaron valores de

CCgt 10 en las plantas que creciacutean en suelos con concentraciones gt 20 mg Hg kg-1

Fig 5 3 Coeficiente de concentracioacuten (CR) en hojas y

raiacuteces de las familias botaacutenicas colectadas LS ndash Hoja HgSuelo Hg RS ndash Raiz HgSuelo Hg

54 DISCUSIOacuteN

541 Vegetacioacuten muestreada

Las muestras de plantas recogidas corresponden a plantas tiacutepicas del ecosistema

de puna zona con una altura entre los 4200 a 4800 msnm (Weberbauer 1945) y se

utilizan para una variedad de propoacutesitos siendo el principal el forrajero para cameacutelidos y

ovejas Calamagrostis spp Festuca spp Poa spp y Stipa spp (Becker et al 1989 Ruiz-

Canales y Tapia-Nuacutentildeez 1987) Por el tipo de forraje que suelen consumir las llamas

sugiere que eacutestas pueden ser clasificadas como consumidoras a granel de forrajes de las

regiones secas (Van Soest 1982) Las llamas son aparentemente capaces de prosperar

con este tipo de forraje gracias a las adaptaciones fisioloacutegicas que compensan las dietas

maacutes pobres de calidad (San Martiacuten 1991) Una de las especies altamente seleccionada por

las alpacas adultas durante la estacioacuten seca es Alchemilla pinnata (Bryant y Farfaacuten 1984)

Algunas plantas tales como Baccharis spp (Asteraceae) se utilizan como lentildea en las aacutereas

de estudio (Reynel 1988) Tambieacuten se identificaron plantas medicinales como Alchemilla

pinnata Otras plantas medicinales reportadas en las aacutereas de estudio por Muntildeoz (2015) y

el SERNAP (2016) incluyen las siguientes Senecio spinosus y Belloa sp (Asteraceae)

Paronychia andina subsp boliviana (Caryophyllaceae) y Azorella diapensioides (Apiaceae)

89

542 Mercurio en suelos

El contenido medio de mercurio en los suelos de las tres zonas de quema de la

amalgama en Virgen del Rosario superoacute los niveles de referencia admisibles en los

siguientes paiacuteses o regiones los Paiacuteses Bajos - 03 mg Hg kg-1

Andaluciacutea (Espantildea)

Francia y Reino Unido ndash 1 mg Hg kg-1

Alemania - 2 mg Hg kg-1

y Canadaacute ndash 66 mg Hg

kg-1

(Barth y LHermite 1987 CCME 2007 Junta de Andaluciacutea 1999 NMHPPE 1994)

El contenido de mercurio en estos suelos al menos es 60 veces y 5 veces mayor en

comparacioacuten con el contenido de Hg en los suelos no afectados (o control) en Virgen del

Rosario y Rayo Rojo respectivamente El alto contenido de mercurio en estos suelos

pueden tener su origen en la deposicioacuten de vapor de Hg producto de la quema al aire

libre de la amalgama que seguacuten algunos estudios puede llegar a una distancia de ~ 50

km desde la fuente de emisioacuten (Maurice-Bourgoin 2001) de hecho en Brasil se

encontraron concentraciones superiores a 4000 mg Hg kg-1

en los suelos cercanos de

los lugares de quema de la amalgama para purificar el Au (Rodrigues y Maddock 1997)

Ademaacutes la concentracioacuten de mercurio del suelo anormalmente alta puede tener su origen

en la harina de mercurio generado y vertido desde los molinos (Wotruba 1998) (Foto

51 F) Otra fuente importante de mercurio es la contribucioacuten de las antiguas erupciones

volcaacutenicas en la zona (Roulet et al 1998 Carmouze et al 2000) seguacuten Roulet et al

(1998) las erupciones volcaacutenicas fueron las responsables de los elevados contenidos de

Hg en los suelos superficiales de la cuenca del Amazonas

En la cooperativa minera Rayo Rojo los contenidos de mercurio del suelo fueron

inferiores a los encontardos en Virgen del Rosario pero todaviacutea se encuentran por

encima de los niveles umbral de Hg en los paiacuteses citados anteriormente (excepto para

Canadaacute) en tres aacutereas de quema de amalgama La baja concentracioacuten de Hg total del

suelo encontrada bajo en RR-D podriacutea deberse a la reciente utilizacioacuten de este sitio como

un aacuterea de quema yo el resultado del almacenamiento de los residuos en bolsas (Foto

51 B) Por otro lado el maacutes alto contenido de mercurio de las zonas de estudio (113 mg

Hg kg-1

de suelo) se obtuvo en RR-E siendo eacutesta el producto de una muestra compuesta

recogida del patio de varias viviendas de cooperativistas mineros donde se ldquoquemardquo la

amalgama obtenida de la utilizacioacuten (individual o en grupo) de los trapiches (mortero de

piedra utilizado para la molienda de minerales antes de la colonizacioacuten espantildeola) (Foto

51 E) El uso prolongado de eacutestas tolocas explicariacutea la alta concentracioacuten de Hg total del

suelo en RR-E

En general los suelos con contenidos de Hg superiores a los niveles de referencia

pueden representar un peligro para la salud de las personas el medio ambiente

incluyendo plantas y animales Moreno-Jimeacutenez et al (2006) y Garciacutea-Saacutenchez et al

(2009) indicaron que un suelo con concentraciones de Hg superiores a 5 mg kg-1

se

considera toacutexico utilizando los criterios descritos por Kabata-Pendias y Pendias (1992) El

suelo no afectado por la contaminacioacuten presenta concentraciones de Hg entre 001 a 003

mg Hg kg-1

(Adriano 2001 Senesil et al 1999) Por lo tanto las concentraciones de

mercurio en los suelos en las aacutereas de estudio puede considerarse anormalmente altos

90

de acuerdo con Whitehead et al (1990) quien encontroacute contenidos de mercurio mayores

a 10 mg Hg kg-1

de los suelos de Niue Islas del Paciacutefico Sur

Con los resultados obtenidos las aacutereas de quema de amalgama podriacutean

considerarse puntos calientes de Hg siendo fuentes importantes de este elemento que

provocan el enriquecimiento de Hg en el suelo de las aacutereas de estudio con

concentraciones superiores a 10 mg Hg kg-1

de suelo En Eslovenia Gosar et al (2006)

observaron Hg en suelos cerca de una mina de Hg con concentarciones de hasta 47 mg

Hg kg-1

Sin embargo un contenido de Hg extremadamente alto fue encontrado en los

suelos cercanos a minas de mercurio Espantildea donde se encontraron concentraciones de

hasta 778 mg Hg kg-1

(Garciacutea-Saacutenchez et al 2009) Del mismo modo Fernaacutendez-

Martiacutenez et al (2006) encontraron concentraciones de hasta 29000 mg Hg kg-1

de suelo

en aacutereas de contacto directo con las chimeneas en minas de mercurio abandonadas en

Asturias (Espantildea)

Es necesario considerar que la erosioacuten de los suelos ricos en Hg es una fuente

potencial de contaminacioacuten de mercurio en la cuenca del Amazonas (Maurice-Bourgoin

et al 2000 Ramiacuterez y Teraacuten 2002) dicha erosioacuten acelera la liberacioacuten de mercurio en

los ecosistemas acuaacuteticos y presenta una grave amenaza para el medio ambiente

(Oliveira et al 2001 Maurice-Bourgoin et al 2003) Los contenidos de Hg determinados

en los sedimento muestreados en este estudio (ver fig 51 E) estaacuten en concordancia con

los estudios anteriores con respecto a la contribucioacuten de la mineriacutea auriacutefera artesanal y a

pequentildea escala a la acumulacioacuten de mercurio en la cuenca del Amazonas

543 Mercurio en plantas

La mayoriacutea de las muestras con CC menor a 10 indican que las plantas no son

acumuladoras activas de Hg como se sugirioacute anteriormente por Siegel et al (1987) y

Gnamus et al (2000) El CC bajo puede deberse al mecanismo de exclusioacuten de mercurio

en las plantas para evitar la absorcioacuten de este elemento o la capacidad de las plantas

para convertir Hg ioacutenico en Hg0 volaacutetiles o ambas (Siegel et al 1987) De igual modo las

zonas de muestreo de este estudio se encuentran a gran altitud (4300-4500 msnm) y de

acuerdo con Siegel et al (1987) valores altos de CC se suelen observar en plantas que

crecen en zonas bajas en suelos con bajos contenidos de mercurio Al igual que en el

presente estudio en plantas que creciacutean alrededor de antiguas minas de mercurio en

Espantildea donde la concentracioacuten de Hg del suelo es anormalmente alta se observaron

valores bajos de CC (Garciacutea-Saacutenchez et al 2009 Moreno-Jimeacutenez 2006)

Sin embargo la mayor parte de las plantas con CC lt10 mostraban un contenido

en Hg superior a 01 mg Hg kg-1

liacutemite para la alimentacioacuten animal deseable establecido

por el Parlamento Europeo y del Consejo de la Unioacuten Europea (Directiva 200232CE)

Por lo tanto muchas especies de plantas pertenecientes a la familia Poaceae y

Rosaceae que componen la mayor parte de las dietas regulares de los cameacutelidos podriacutean

91

suponer un riesgo para los propios cameacutelidos asiacute como para el ser humano Garciacutea-

Saacutenchez et al (2009) indicoacute que Kabata-Pendias y Pendias (1992) define la

concentracioacuten de Hg criacutetica en las plantas (o el nivel por encima del cual es probable que

resuten toacutexicas) entre 1 a 3 mg Hg kg-1

Las diversas especies y geacuteneros de plantas que

se recogieron en las aacutereas de estudio presentaron al menos una concentracioacuten media

de 06 mg Hg kg-1

por lo que los contenidos de Hg eran potencialmente toacutexicos para

todas las plantas En otro estudio Poschenrieder y Barceloacute (2003) indicoacute que 8 mg Hg kg-

1 representa la concentracioacuten toacutexica criacutetica del 10 de las plantas es decir que el 10 de

las plantas podriacutean morir si superan esa concentracioacuten

El Hg relativamente menor en las plantas recolectadas de Rayo Rojo frente a la

Virgen del Rosario podriacutea atribuirse a los altos contenidos de Hg en los suelos del

segundo sitio de estudio esto es consistente con la literatura que indica que los mayores

contenidos de Hg se registraron en plantas que creciacutean cerca de las proximidades aacutereas

de fundicioacuten con suelos con altos contenidos de Hg (Garciacutea-Saacutenchez et al 2009) La

absorcioacuten diferencial de mercurio entre las especies de plantas y sus raiacuteces y las partes

aeacutereas era tambieacuten evidente Todas las plantas en este estudio correspondieron a

hierbas perennes que pueden presentar una mayor acumulacioacuten de mercurio debido a

su largo ciclo de vida (Garciacutea-Saacutenchez et al 2009) Sin embargo las diferencias entre

las especies de plantas podriacutea ser debido a las caracteriacutesticas morfoloacutegicas Por

ejemplo Alchemilla pinnata (Rosaceae) presenta hojas peludas y frondosas

generalmente decumbentes esta planta es rastrera y estoloniacutefera (Romoleroux 2004)

Por su parte las especies de la familia Asteraceae tienen hojas herbaacuteceas carnosa

coriaacutecea o membranosa y son arbustos con tallos erectos (Achyrocline Perezia

multiflora) o plantas trepadoras formando alfombras (Baccharis caespitosa) (Mostacero

et al 1995) Estas caracteriacutesticas podriacutean propiciar condiciones oacuteptimas para la

deposicioacuten de Hg ya que una amplia aacuterea de la hoja puede tomar Hg de la deposicioacuten

aeacuterea a traveacutes de los estomas (Lindberg et al 1992) Por el contrario las especies de

plantas de la familia Poaceae en el estudio tienen caracteriacutesticas de las hojas que limitan

la deposicioacuten de Hg La morfologiacutea de las hojas es dominante laminar estrechas y por lo

general planas o enrolladas (Agrostis sp Calamagrostis sp) ademaacutes algunas hojas son

setaacuteceas y aciculares (Aciachne acicularis) (Watson y Dallwitz 1992)

En cuanto al contenido de Hg en las raiacuteces y en las partes aeacutereas se presentoacute

diferencias entre las plantas estudiadas En el caso de Aff Achyrocline spp las

concentraciones de Hg en la parte aeacuterea fueron mayores (de 8 a 16 veces) que los

valores encontrados en la raiacutez de la planta Tambieacuten se observaron diferencias en la Aff

Baccharis caespitosa Perezia multiflora y Agrostis sp de Rayo Rojo estas diferencias

pueden atribuirse a una mayor deposicioacuten de Hg en la parte aeacuterea de algunas especies

de plantas (Greger et al 2005) o con una mejor adsorcioacuten o bien por la acumulacioacuten del

aire (Bargagli 1993) El transporte atmosfeacuterico de Hg es relevante para el estudio debido

a su proximidad de la fuente antropogeacutenica (Southworth et al 2004) Los niveles de Hg

92

observados en la raiacutez y en la parte aeacuterea de las otras especies fueron en su mayoriacutea

similares

Por otro lado las plantas tienen mecanismos constitutivos (en la mayoriacutea de los

fenotipos) y de adaptacioacuten (presentes soacutelo en fenotipos resistentes) para la acumulacioacuten

o la tolerancia a altos niveles de contaminantes en la rizosfera (Meharg 1994) Los

estudios han demostrado que las especies de Poaceae Agrostis tenuis y Chloris barbata

han desarrollado poblaciones tolerantes a una elevada concentracioacuten de mercurio en

aacutereas cercanas a sitios contaminados (Bradshaw 1952 Lenka Panda y Panda 1992

Lenka et al 1993) Por otra parte Patra Lenka y Panda (1994) proporcionan evidencias

de que las poblaciones tolerantes fueron fisioloacutegicamente distintas de las poblaciones con

intolerancia dado que se observoacute una mayor actividad de las enzimas antioxidantes asiacute

como por los niveles elevados de tiol no proteico En este sentido este estudio sobre

acumulacioacuten de mercurio en las plantas nativas de esta zona puede servir como modelo

para estudiar el mecanismo de la acumulacioacuten de Hg y la tolerancia de las especies

nativas andinas en las zonas con niveles anormalmente altos de Hg en los suelos

544 Posible acumulacioacuten de mercurio en las carnes de cameacutelidos

La media de Hg en muestras de hojas de Poaceae en Virgen del Rosario y Rayo

Rojo por lo menos son 80 veces y 10 veces maacutes respectivamente en comparacioacuten con

los 01 mg Hg kg-1

para cualquier alimento animal (Directiva 200232CECE) El alto

contenido de Hg en plantas muestreadas en este estudio puede elevar el riesgo de Hg

incorporacioacuten en la cadena alimentaria debido a que los cameacutelidos son totalmente

dependientes de la escasa vegetacioacuten incluyendo Poaceae y Rosaceae que crecen en

estas aacutereas de gran altitud y la carne de estos animales es principal fuente de alimento

para la poblacioacuten que vive cerca a los sitios mineros auriacuteferos de la zona Con base en el

promedio de consumo diario de materia seca de llama (16 kg) y alpaca (27 kg) (Genin

1994 Rossi 2004 San Martiacuten 1996 San Martiacuten et al 1988b Turiacuten y otros 2001) y

suponiendo que el 60 de la dieta diaria de eacutestos cameacutelidos es Poaceae con 10 mg Hg

kg-1

la alpaca y llama ingeririacutean aproximadamente 10 y 16 mg Hg diacutea-1

respectivamente

No se tiene conocimiento sobre el liacutemite de tolerancia de absorcioacuten de Hg para los

pequentildeos rumiantes pero se estima que la absorcioacuten de Hg diaria por estos cameacutelidos

son mayores que la ingesta semanal provisional tolerante para los seres humanos fijado

en 16 mg kg-1

de peso establecido por la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS 1991)

Asiacute el Hg anormalmente alto puede afectar a los cameacutelidos del ANMIN-Apolobamba ya

que la acumulacioacuten de altos contenidos de mercurio en su carne es posible con el

consecuente riesgo para la salud de las peronas a traveacutes de la cadena troacutefica

93

VI CONCLUSIONES

Del desarrollo de la tesis doctoral se ha llegado a las siguientes conclusiones

El Aacuterea Protegida de Manejo Integrado Nacional (ANMIN) Apolobamba en Bolivia

alberga una elevada cantidad de operaciones mineras auriacuteferas (231) siendo los

yacimientos secundarios o aluviales los maacutes explotados en eacutesta uacuteltima deacutecada sin

embargo la explotacioacuten de yacimientos primarios o filonianos tuvieron una intensa

actividad desde la eacutepoca pre-colonial hasta la actualidad constituyeacutendose en la actividad

que mayor cantidad de mercurio (Hg) utiliza en el proceso de concentracioacuten de oro de

hecho en la mineriacutea filoniana la proporcioacuten de oro obtenido y la cantidad de mercurio

utilizado es 15 (cuando en la mineriacutea aluvial esta proporcioacuten es 104) A esto se suma la

generacioacuten de altas cantidades de residuos con elevadas concentraciones de metales

cuya disposicioacuten y almacenamiento en la mayoriacutea de los casos no son adecuados En

este entendido el ANMIN- Apolobamba especialmente importante por su biodiversidad

llega a ser una de las aacutereas protegidas maacutes afectadas en Bolivia por la contaminacioacuten

generada por la mineriacutea auriacutefera a pequentildea escala

Los resultados del estudio de metales pesados indican que son en su mayoriacutea de

origen geogeacutenico o que podriacutea ser parte de la re-emisioacuten de vertidos antropogeacutenicos

pasados debido a que no mostraron diferencias significativas entre los suelos

superficiales y de profundidad y con la proximidad a las zonas mineras (zonas cercanas

a las operaciones de concentracioacuten de oro) sin embargo se detectoacute un incremento de

mercurio en el suelo superficial en estas zonas lo que podriacutean indicar deposicioacuten directa

de Hg en los alrededores de los sitios de concentracioacuten del oro que incluye la quema de

la amalgama El contenido total y las fracciones biodisponibles y solubles de As fueron

elevados y mostraron valores maacutes altos en las zonas mineras probablemente

relacionados con la proximidad a los sitios de procesamiento del mineral y a los residuos

ricos en arsenopirita

Las concentraciones de cadmio (Cd) y zinc (Zn) biodisponibles se vieron

afectadas por la presencia de materia orgaacutenica y el contenido de arcilla en los suelos

mientras que el comportamiento del As Hg y cobre (Cu) se asocioacute con los niveles de

acidez del suelo Por el contrario la concentracioacuten de plomo (Pb) biodisponible estuvo

directamente relacionada por su concentracioacuten total En general los metales solubles

fueron altamente independientes sin correlaciones significativas con ninguna de las

94

propiedades fiacutesicas y quiacutemicas del suelo lo que sugiere que el comportamiento de los

metales (y metaloides) solubles se ve afectado por una variedad de condiciones

fisicoquiacutemicas

Los resultados de la especiacioacuten del As en las muestras de suelo indican un bajo

riesgo medioambiental debido al predominio del As(V) que es menos toacutexicosin embargo

se debe considerar que el As(V) tambieacuten induce toxicidad al inhibir la eficiencia

enzimaacutetica en el suelo mediante la sustitucioacuten isomorfa con iones de fosfato

estructuralmente similares en los compuestos bioloacutegicos Ademaacutes la dinaacutemica de la

transformacioacuten de As(V) en As(III) una vez que el As entra en la cadena alimentaria auacuten

no se conoce por completo por lo que se abre un importante desafiacuteo de investigacioacuten

para determinar el contenido de As en la vegetacioacuten nativa por la posibilidad de

transferencia a la cadena alimenticia a traveacutes de los cameacutelidos (alpaca llama) que se

alimentan con este tipo de vegetacioacuten

Se identificaron diferentes especies vegetales en las aacutereas de estudio que se

utilizan para una variedad de propoacutesitos incluyendo la alimentacioacuten de los cameacutelidos

(pe el geacutenero Poaceae) como combustible (pe Baccharis spp) y medicamentos (pe

Alchemilla pinnata y Aciachne acicularis) Al respecto los resultados mostraron bajos

coeficientes de concentracioacuten (CClt10) para la mayoriacutea de las plantas muestreadas para

este estudio hecho que confirma que la transferencia de Hg de los suelos a las plantas

no es muy eficaz por lo que la bioacumulacioacuten de Hg en las especies estudiadas es

insignificante Sin embargo las plantas que se encuentran cerca a los sitios de quema de

la amalgama (CC gt 01) no deberiacutean ser usadas como forraje para alimentar de los

cameacutelidos ya que el alto contenido de Hg encontradas en las diferentes especies

estudiadas podriacutea aumentar el riesgo de acumulacioacuten de Hg en la cadena alimentaria

debido a que los cameacutelidos son totalmente dependientes de estas especies forrajeras y

a su vez estos cameacutelidos son los principales proveedores de carne para la poblacioacuten

minera de la zona Ademaacutes el riesgo para la salud de la poblacioacuten y los mineros

aumenta si se utilizan algunas especies estudiadas con fines medicinales (pe

Alchemilla pinnata)

Asimismo es importante sentildealar que la cobertura vegetal de las zonas mineras es

un 15 menor respecto a las zonas alejadas de las operaciones mineras (consideradas

en este estudio como zonas de control) Por otra parte la erosioacuten de los suelos con altos

contenidos de Hg total de muchas fuentes puntuales podriacutea contribuir de manera

significativa a la contaminacioacuten de la parte baja de la cuenca del Amazonas

Por todo lo expuesto y considerando que la extraccioacuten de oro ha sido y es una

actividad muy importante en Bolivia y particularmente en el ANMIN - Apolobamba por la

alta generacioacuten de empleo directo e indirecto y que el Hg es el elemento principal para

la concentracioacuten del oro es muy posible que no se pueda prohibir su uso Por lo que las

soluciones apuntariacutean a promover la disminucioacuten de su utilizacioacuten asiacute como su uso

responsable Esto podriacutea lograrse a traveacutes de la implementacioacuten de tecnologiacuteas

95

alternativas maacutes limpias y que mejoren el rendimiento de concentracioacuten del oro de

asesoramiento teacutecnico permanente en todas las operaciones que constituyen el proceso

de extraccioacuten de oro de la aplicacioacuten de buenas praacutecticas ambientales y la constante

capacitacioacuten y concientizacioacuten de la poblacioacuten local sobre los riesgos del Hg el As y los

metales pesados en el medio ambiente y la salud puacuteblica

96

Referencias bibliograacuteficas

Adriano DC (2001) Trace Elements in Terrestrial Environments Biogeochemistry Bioavailability and Risks of Metals (2ordf ed) Springer-Valag

Al-Abed S Jegadeesan G Purandare J Allen D (2007) Arsenic release from iron rich mineral processing waste Influence of pH and redox potential Chemosphere 66775-782

Al-Abed S Jegadeesan G Scheckel K Tolaymat T (2008) Speciation

characterization and mobility of As Se and Hg in flue gas desulphurization residues Environ 421693-1698

Alzerreca H y Larm R (1988) Evaluacioacuten de praderas nativas en el altiplano central y

oeste del Departamento de Oruro (pp 3-11) Nacional en Praderas Nativas de

Bolivia

Artaxo P Campos R Fernandes E Martins J Xiatildeo Z Lindqvist O et al (2000)

Large scale mercury and trace element measurements in the Amazon basin Atmos Environ 344085-4096

Asociacioacuten Nacional de Mineros Medianos (2000) Memoria e Informe Anual 1999 La

Paz

Balladares A (1989) Metalurgia del oro y la plata Universidad Mayor de San Andres

Bargagli R (1993) Plant leaves and lichens as biomonitors of natural or anthropogenic

emissions of Mercury in Markert B (Eds) Plants as Biomonitors Indicators for Heavy Metals in the Terrestrial Environment VCH Publishers Inc New York

Barth H and LacuteHermite P (Eds) (1987) Scientific Basis for Soil Protection in the European Community Comission of the European Communities Elsevier Applied Science

Becker B Terrones - H FM Tapia ME(1989) Los pastizales y produccioacuten forrajera

en la Sierra de Cajamarca Proyecto Piloto de Ecosistemas Andinos

Betancourt OF (1994) Proteccioacuten de la salud de los mineros y de la poblacioacuten

circundante Seminario sobre amalgamacioacuten en la mineriacutea de oro PMSC Zaruma

Biobol (2 de marzo de 2021) Areas Protegidas Nacionales

httpswwwbiobolorgindexphpareas-protegidasap-de-boliviastart=11

Borggarrd O (1976) The use of EDTA in soil analysis Acta Agriculturae Scandinavica 26114-150

Bradshaw AD (1952) Populations of Agrostis tenuis resistant to lead and zinc

poisoning Nature 1691098

Browman DL (1990) High altitude camelid pastoralism of the Andes in Galaty JG and Johnson D (Eds) The world of pastoralism herding systems in comparative perspective (pp 323-352) Guliford Press

97

Bundschuh J Armienta MA Bhattacharya P Matschullat J Birkle P Mukherjee AB (2009) Natural arsenic in groundwater of Latin America ndash Occurrence health impact and remediation Netherlands Balkema

Buurman P Van Lagen B Veltorst EJ (1996) Manual for Soil and Water Analysis

Technical report Backhuys

Calvo R Macias F Riveiro A (1992) Aptitud agronoacutemica de los suelos de la provincia

de La Coruntildea (pp88-100) La Coruntildea Diputacioacuten Provincial de La Coruntildea

Campanini O (2020) El negocio del Mercurio en Bolivia Estudio sobre la

Comercializacioacuten para la Mineriacutea Auriacutefera en Bolivia La Libre

Campanini O Campos V Jimeacutenez G (2019) El Caso de la mineriacutea aluvial de oro en Bolivia La destruccioacuten de nuestros riacuteos y bosques La Libre

Campo L (2003) Componentes Programa Araucaria resultados cartograacuteficos Programa Araucaria (pp 29-47) Informe Interno La Paz

Carmouze JP Boudou A Lucotte M (2000) Le mercure en Amazonie Rocircle de lhomme et de lenvironnement risques sanitaires (1ordf ed pp92-93) lrsquoInstitut de

recherche pour le deacuteveloppement (IRD)

Carrillo F (2021) Situacioacuten actual del uso y consumo de mercurio en la mineriacutea auriacutefera de pequentildea escala en Bolivia Perioacutedico La Patria Perspectiva Minera

Catari H Fernaacutendez R (2003) Caracterizacioacuten espacial y propuesta de sistema de monitoreo del uso de la vegetacioacuten por cameacutelidos en el ANMIN Apolobamba

Servicio Nacional de Areas Protegidas (SERNAP)-PROGRAMA ARAUCARIA (pp14-27 31-67)

CCME (Canadian Council of Ministers of the Enviroment) (1999) Canadian soil quality guidelines for the proteccion of environmental and human health arsenic Canadian

Enviromental Quality Guidelines Canadian Council of Ministers of the Environent Winnipeg

CCME (Canadian Council of Ministers of the Environment) (2005) Canadian Water Quality Guidelines for the Protection of Agricultural Water Uses Summary Table (updated October 2005) Canadian Council of Ministers of the Environment

CCME (Canadian Council of Ministers of the Environment) (2007) Canadian Soil Quality

Guidelines for the Protection of Environmental and Human Health Summary Table (updated 70 September 2007) Canadian Council of Ministers of the Environment

Chapman HD (1970)Cation exchange capacity Methods of Soil analysis (pp891-900)

Madison American Society of Agronomy Inc

Choong TS Chuah TG Robiah Y Gregory FL Azni I (2007) Arsenic toxicity health hazards and removal techniques from water an overview Desalination 217 139ndash166

Cobertera E (1993) Edafologiacutea aplicada Suelos produccioacuten agraria planificacioacuten territorial e impactos ambientales (p 326) Madrid

Conesa HM Faz A Amaldos R (2007) Initial studies for the phytostabilization of a

mine tailing fron the Cartagena ndash La Union Mining District (SE Spain) Chemosphere 6638-44

INDICE DE TABLAS Tabla 3 1 Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona cercana a los sitios de procesamiento del mineral Virgen del Rosario 47 Tabla 32 Propiedades fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo 49 Tabla 33 Metales pesados del perfil de suelo 50 Tabla 34 Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona lejana a los sitios de procesamiento del mineral Virgen del Rosario 50 Tabla 35 Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo 53 Tabla 36 Metales pesados del perfil de suelo 53 Tabla 37 Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona cercana a los sitios de procesamiento del mineral Rayo Rojo 54 Tabla 38 Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo 56 Tabla 39 Metales pesados del perfil de suelo 57 Tabla 3 10 Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona lejana a los sitios de procesamiento del mineral Rayo Rojohelliphelliphelliphellip 57 Tabla 311 Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo 60 Tabla 312 Metales pesados del perfil de suelo 60 Tabla 313 Medias (y desviacioacuten standard) de propiedades del suelo para diferentes profundidades proximidades y cooperativas mineras (n=9) 62 Tabla 3 14 Media (y desviacioacuten standard) para metales totales biodisponibles y solubles en diferentes profundidades y proximidades a los lugares de operacioacuten minera (n=9) 60 Tabla 315 Coeficientes de correlacioacuten (r) para las relaciones entre las diferentes propiedades del suelo (n = 36)helliphelliphelliphelliphellip 61 Tabla 316 F values de ANOVA de tres factores para todas las propiedades del suelo en todas las muestras (n=72) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip63 Tabla 4 1 Concentracioacuten total de As (mg kg-1) en suelos no rizosfeacutericos y rizosfeacutericos en las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo media (desviacioacuten estaacutendar) 73 Tabla 5 1 Media (desviacioacuten estaacutendar) del contenido de Hg en hojas y raiacuteces de las plantas colectadas de las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo 86 Tabla 5 2 Media (desviacioacuten estaacutendar) de los valores de pH y contenido de Hg en suelos resiacuteduos y sedimentos de las coperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo 87

1

RESUMEN

Bolivia llegoacute a ser uno de los principales productores de plata del mundo su

produccioacuten llegoacute a ser muy importante a mediados del siglo XVI cuando el proceso de

amalgamacioacuten permitioacute la produccioacuten masiva de plata dejando una cantidad sin

precedentes de mercurio con la consiguiente repercusioacuten medioambiental econoacutemica y

social en varias zonas de Bolivia

En los uacuteltimos antildeos en Bolivia se ha visto un importante aumento de las

operaciones mineras auriacuteferas motivado por el incremento del precio y la demanda

internacional del oro La mineriacutea auriacutefera boliviana tiene como principales protagonistas a

las cooperativas mineras que producen el 97 del oro a nivel nacional generando la

mayor cantidad de empleo en el sector El departamento de La Paz es el mayor productor

de oro a nivel nacional donde opera el 57 del total de cooperativas del paiacutes explotando

yacimientos auriacuteferos primarios y secundarios En el proceso de extraccioacuten de oro en

Bolivia el uso del mercurio es la praacutectica maacutes habitual la cantidad y su forma de uso

variacutea fundamentalmente por el tipo de yacimiento

Varias de las aacutereas protegidas nacionales subnacionales e incluso territorios

indiacutegenas y originarios que albergan una parte significativa de la biodiversidad del paiacutes y

son proveedoras de funciones ambientales vitales para el desarrollo tienen dentro de su

territorio actividades de extraccioacuten minera El Aacuterea Natural de Manejo Integrado Nacional

(ANMIN) - Apolobamba que se encuentra en el departamento de La Paz es una de las

aacutereas protegidas maacutes afectadas por las actividades mineras auriacuteferas a pequentildea escala

El objetivo principal de la tesis fue determinar los impactos ambientales de la

mineriacutea auriacutefera filoniana a pequentildea escala sobre medios bioacuteticos (vegetacioacuten nativa) y

abioacuteticos (suelos sedimentos y residuos) en ANMIN-Apolobamba Para ello se han

seleccionado dos cooperativas mineras auriacuteferas especialmente representativas por su

ubicacioacuten en zonas de alta intensidad de actividad minera estas son Virgen del Rosario

y Rayo Rojo En cada cooperativa minera se identificaron dos zonas una zona cercana

a las actividades de procesamiento del mineral yo de concentracioacuten del oro incluyendo la

quema de la amalgama que podriacutea denominarse zona minera y otra alejada de estas

operaciones mineras pudiendo considerarse zona de control En cada zona de acuerdo

a los objetivos especiacuteficos de la tesis se identificaron perfiles representativos de suelos

se tomaron muestras edaacuteficas superficiales y de profundidad asiacute como material vegetal

finalmente se colectaron muestras de residuos mineros y de sedimentos

En general los metales totales no mostraron diferencias signif icativas entre los

suelos superficiales y de profundidad y la proximidad a las zonas mineras lo que sugiere

2

que estos metales podriacutean ser de origen geogeacutenico Se detectoacute un incremento de

mercurio en el suelo superficial en las zonas mineras lo que indica una deposicioacuten

directa de mercurio Tambieacuten se obtuvieron altos valores de arseacutenico total biodisponible y

soluble en los alrededores de la zona minera probablemente relacionados con la presencia

de residuos ricos en arsenopirita Los contenidos de materia orgaacutenica y arcilla podriacutean

controlar las concentraciones de cadmio y zinc biodisponibles mientras que el pH del

suelo se relaciona con el comportamiento del arseacutenico mercurio y cobre Por el contrario

la concentracioacuten de plomo biodisponible estuvo directamente relacionada con su

concentracioacuten total En general los metales solubles fueron altamente independientes

sin correlaciones significativas con las propiedades fiacutesicas y quiacutemicas del suelo

Se determinoacute el contenido y la especiacioacuten del arseacutenico en las muestras de suelo

rizosfeacuterico y no rizosfeacuterico colectadas en las dos cooperativas de estudio para entender

su destino y los riesgos ambientales de las acumulaciones de este metal El valor

promedio de arseacutenico total en los suelos rizosfeacutericos y no rizosfeacutericos osciloacute entre 13 y 64

mg kg-1

La rizosfera presentoacute valores de al menos el doble del contenido de arseacutenico en

suelo no rizosfeacuterico El mapeo elemental usando un haz de rayos X de 4-5 microm generado

por sincrotroacuten mostroacute acumulaciones de arseacutenico en aacutereas enriquecidas con hierro Los

resultados de la espectroscopia de absorcioacuten de rayos X de borde cercano (XANES)

detectaron solo la especie As(V) en todas las muestras independientemente del

contenido de arseacutenico total sus fracciones y los tipos de vegetacioacuten Aunque la toxicidad

de As(V) es menor que As (III) se sugiere determinar la absorcioacuten de arseacutenico por la

vegetacioacuten de pastoreo comuacuten para los cameacutelidos del lugar por la posibilidad de su

incorporacioacuten en la cadena alimenticia

Considerando que las emisiones y liberaciones de mercurio en las actividades

mineras auriacuteferas a pequentildea escala se condensan y se depositan en las plantas suelos

y cuerpos de agua se estudioacute la transferencia de mercurio del suelo a las plantas para

predecir la posible acumulacioacuten de mercurio en el ganado cameacutelido alrededor de las

zonas mineras auriacuteferas de estudio El contenido medio de mercurio en los suelos variacutean

de 05 a 486 mg Hg kg-1

(de 5 a 60 veces maacutes altos en comparacioacuten con los suelos de la

zona de control) y excedioacute los niveles de referencia de los suelo de algunos paiacuteses

europeos Los contenidos de mercurio en hojas y raiacuteces variaron de 06 a 18 y 02 a 283

mg Hg kg-1 respectivamente Los altos contenidos de mercurio en Poaceae y Rosaceae

podriacutea elevar la acumulacioacuten de mercurio en la cadena alimenticia debido a que los

cameacutelidos son totalmente dependientes de estas especies forrajeras y a su vez estos

son los principales proveedores de carne para la poblacioacuten minera de esas zonas

quienes estaacuten en mayor riesgo si se utilizan algunas especies estudiadas con fines

medicinales

3

ABSTRACT

Bolivia was one of the main silver producers in the world its production became

very important in the middle of the 16th century when the amalgamation process allowed

massive silver production leaving an unprecedented amount of Hg with the consequent

environmental economic and social impacts in various areas of Bolivia

In recent years Bolivia has seen a significant increase in gold mining operations

motivated by the increase in the price and international demand for gold The mining

cooperatives are the main protagonists of Bolivian gold mining which produce 97 of the

gold nationwide generating the major amount of employment in the sector The

department of La Paz is the largest gold producer nationwide in where 57 of all

cooperatives in the country operate exploiting primary and secondary gold deposits In

the gold extraction process in Bolivia the use of mercury is the most common practice

the quantity and the way in which it is used varies fundamentally by the deposits type

Several of the national and sub-national protected areas and even indigenous and

native territories which host a significant part of Bolivias biodiversity and are providers of

vital environmental functions for development have mining extraction activities within their

territory The gold activity in the Natural Area of National Integrated Management (ANMIN)

- Apolobamba is one of the most affected protected areas by the small scale gold mining

activities effects

The main objective of the thesis was to determine the environmental impacts of the

small scale filonian gold mining activities on biotic (native vegetation) and abiotic (soils

sediments residues) resources in ANMIN-Apolobamba For this two gold mining

cooperatives especially representative in high intensity mining activity areas have been

selected they are Virgen del Rosariacuteo and Rayo Rojo In each mining cooperative two

zones were identified one close to the mineral processing or gold concentration activities

including the amalgam burning that could be called a mining zone and another far away

from these activities allowing considered a control zone In each area according to the

specific objectives of the thesis representative soil profiles were identified surface and

depth soil samples were taken as well as plant material finally mining residues and

sediments samples were collected

No significant differences in total metals were shown between top soils and deep

soils and the proximity to the mining zones suggesting that the origin of these metals

could be geogenic In the mining zones increased mercury in the surface soil was

detected indicating direct Hg deposition High values of total EDTA-extractable and

soluble arsenic were obtained in the mining area surroundings probably related to the

4

presence of arsenopyrite-rich residues While soil pH is related to the behavior of arsenic

mercury and copper cadmium and zinc EDTA-extractable concentrations could be

controlled by organic matter and clay contents On the other hand the lead EDTA-

extractable concentration was directly related to its total content Soluble metals in

general were highly independent of soil physical and chemical properties

To understand the fate and environmental risks of arsenic its content was

determined in rhizospheric and bulk soil samples collected in the two cooperatives in the

study The mean of total arsenic in rhizospheric and bulk soils types ranges between 13

and 64 mg kg-1 Arsenic content in rhizosphere was at least double related to the bulk

soil Using a 4-5 microm synchrotron-generated X-ray beam an elemental mapping was

performed that showed accumulations of arsenic in iron-enriched areas X-ray absorption

near edge spectroscopy (XANES) results indicate only As (V) species was detected in all

samples independently of total arsenic content its fractions or vegetation type Although

As(V) toxicity is lower than As(III) is important that As uptake of commonly-grazed

vegetation by camelids (alpaca and llama) must be determined to understand the

environmental risks due to the possibility of their incorporation into the food chain

Considering that the emissions and releases of mercury in small-scale gold mining

activities condense and deposited on plants soils and water bodies the transfer of

mercury from soil into plants was studied to predict the possible mercury accumulation in

livestock around the study gold mining areas Mean mercury content in the soils varies

from 05 to 486 mg Hg kg-1

(5 to 60 more compared to the soils of the control zone) and

exceeded the reference levels of the soils of some European countries The mercury

contents in leaves and roots ranged from 06 to 18 and 02 to 283 mg Hg kg-1

respectively The high mercury contents in Poaceae and Rosaceae may elevate mercury

accumulation into the food chain since camelids solely thrive on these plants for food

and in turn these are the main meat suppliers for the mining population who are most at

risk if some plant species are used for medicinal purposes

5

I INTRODUCCIOacuteN

11 EL CONTEXTO TEMPORAL DE LA TESIS DOCTORAL

El contexto temporal de la presente tesis doctoral abarca el intervalo de tiempo

desde 2007 a 2011 periacuteodo en el cual se obtuvieron todos los resultados tanto

cualitativos como cuantitativos a traveacutes de trabajos de campo (muestreos entrevistas

reuniones y otros) anaacutelisis de laboratorio anaacutelisis estadiacutesticos y otros necesarios para

alcanzar los objetivos de la tesis asiacute mismo para contextualizar dichos resultados en la

situacioacuten actual se realiza el anaacutelisis y las evaluaciones comparativas relativas a la

situacioacuten de la mineriacutea auriacutefera en Bolivia con datos de los uacuteltimos antildeos (2017-2021)

En eacuteste sentido y con el objetivo de generar un entendimiento integral en eacuteste espacio

de tiempo (2007-2020) en el Capiacutetulo I de Introduccioacuten se incorpora amplia informacioacuten

que describe la evolucioacuten de los acontecimientos en el marco de la mineriacutea auriacutefera en

el paiacutes y en el lugar de estudio en el Capiacutetulo II se sentildealan los cambios fundamentales

de la zona de estudio especialmente en lo que refiere a las actividades mineras

instaladas en el sector y finalmente en los Capiacutetulos III IV y V se realizan anaacutelisis

comparativos de los resultados obtenidos en el marco de la tesis respecto a los datos

disponibles en los uacuteltimos antildeos

12 ANTECEDENTES

121 Sinopsis de la historia de la mineriacutea en Bolivia

La extraccioacuten de depoacutesitos de mineral por las civilizaciones precolombinas se

remonta al menos al antildeo 2000 ac pero la extraccioacuten de minerales intensiva comenzoacute

con la colonizacioacuten y posterior explotacioacuten minera de plata en el Cerro Rico de Potosiacute

por los espantildeoles en 1545 (Miller y Villarroel 2011) Bolivia llegoacute a ser durante el

periacuteodo colonial y hasta la mitad del siglo XIX uno de los principales productores de

plata del mundo (Espiacute 2001) Su produccioacuten llegoacute a ser muy importante a mediados del

siglo XVI cuando el proceso de amalgamacioacuten conocido como el meacutetodo ldquode patiordquo fue

empleado a escala industrial estimulando la produccioacuten masiva de plata y dejando una

cantidad sin precedentes de mercurio con la consiguiente repercusioacuten medioambiental

econoacutemica y social en varias zonas de Bolivia (Nriagu 1994 Malm 1998)

6

La produccioacuten de plata en Potosiacute decayoacute en el uacuteltimo periodo del siglo XVII a

pesar del declive de la cotizacioacuten internacional de la plata a partir de 1870 la mineriacutea

empieza a expandirse por aproximadamente dos deacutecadas (Balladares 1989)

Producto de la Segunda Gran Revolucioacuten Industrial se inicia el ciclo del estantildeo

principalmente por el incremento de su precio y demanda de hecho entre 1900 y 1908

las exportaciones de estantildeo aumentoacute de 30 al 66 por el contrario la plata disminuyoacute

del 40 al 17 Posterior a la recesioacuten post-beacutelica de 1918 la produccioacuten de estantildeo

subioacute hasta 1929 (antildeo en el que se obtuvo la mayor produccioacuten histoacuterica de estantildeo con

41087 ton) a partir de entonces hubo un declive en la produccioacuten hasta 1941 y 1945

periacuteodo en el cual hubo un ascenso (Contreras 1994)

En ese momento coyuntural en 1952 se crea una de las empresas mineras

estatales maacutes grande a nivel mundial la Corporacioacuten Minera de Bolivia (COMIBOL)

(Malloy 1970) convirtieacutendose su creacioacuten en un hito en la historia minera de Bolivia El

trayecto de COMIBOL puede ser dividido en dos periodos el primero en el periacuteodo

1952-1985 y el segundo desde 1985 hacia adelante Durante el primer periodo estaba

en boga la ideologiacutea del capitalismo de Estado el cual era propietario y administrador

de empresas que explotaban recursos naturales claves como es la mineriacutea Despueacutes

de 1985 el modelo de desarrollo fue concluido draacutesticamente cuando se implantoacute un

reacutegimen de libre mercado con el Decreto 21060 que liberalizoacute la economiacutea (Malloy

1970) Casi de forma simultaacutenea COMIBOL sufrioacute las repercusiones de la caiacuteda del

precio del estantildeo cuando los precios se redujeron a la mitad El antildeo 1986 el cierre de la

COMIBOL fue determinante dejando sin trabajo a maacutes de 30000 mineros muchos de

los cuales por la ldquorelocalizacioacutenrdquo se unieron a los cocaleros y gremiales1 (Jordan y

Warhurst 1992)

A partir de los antildeos 1987 y 1988 el sector minero comienza su recuperacioacuten

sustituyendo la mineriacutea del estantildeo por la mineriacutea diversificada (incrementando

significativamente la produccioacuten de zinc oro y plata) en cuya fase de extraccioacuten se

incorporaron las teacutecnicas de explotacioacuten a cielo abierto y mineriacutea sin rieles mientras que

en el procesamiento se implementoacute principalmente el meacutetodo de lixiviacioacuten por agitacioacuten

(Loayza y Franco 2000)

Durante la etapa 1980-2000 la produccioacuten de estantildeo disminuyoacute en 55 sin

embargo se dio el crecimiento en la produccioacuten de minerales como el oro (641) zinc

(197) y plata (128) siendo estos dos uacuteltimos los que permitieron la recuperacioacuten de

las exportaciones (MMSD 2002) Desde el 2000 hasta la actualidad ademaacutes de la

produccioacuten de zinc estantildeo plata y plomo la produccioacuten de oro en Bolivia se ha

incrementado de manera importante seguacuten Campanini (2020) se ha cuadruplicado en

1 Producto del Decreto 21060 muchos mineros se re-localizaron o migraron a zonas especiacuteficas del territorio boliviano (como el Chapare) para realizar el cultivo de la coca Respecto a los gremiales instituciones como el CEDLA los asocian al crecimiento del ldquosector informalrdquo en esos antildeos en la actualidad los gremiales son agrupaciones locales con fuerte capacidad de organizacioacuten en diferentes rubros

7

el periacuteodo 2009ndash2018 Hasta el 2020 la actividad minera en Bolivia ha representado el

15 de la poblacioacuten ocupada con 138000 empleos directos y 828000 empleos

indirectos (MMAyA MMM GIT-OR 2020)

La Constitucioacuten Poliacutetica del Estado Boliviano reconoce tres actores productivos

del sector minero las empresas estatales (que forman parte de la COMIBOL) empresas

privadas y cooperativas privadas Las cooperativas mineras lograron en estas uacuteltimas

deacutecadas un reacutegimen normativo maacutes permisivo y flexible que otras entidades mineras

seguacuten Campanini (2020) no estaacuten sujetas a cumplir la normativa laboral tienen un

reacutegimen impositivo preferencial cuentan con apoyo estatal directo tienen participacioacuten

directa en instancias estatales entre otros Sin embargo es el actor minero que maacutes

empleos genera (Fig11 a) por el contrario es el que menos impuestos y regaliacuteas

aporta al Estado (Fig11 b) (Fundacioacuten Jubileo 2015)

La mineriacutea de menor tamantildeo es parte de la mineriacutea privada y se forma a partir

de operadores mineros cuyo trabajo es en pequentildea escala aplicando meacutetodos

manuales mecanizados y semi-mecanizados

Fig 1 1 a) Empleo por actor minero (en miles de trabajadores) b)

Regaliacutea minera por actor productivo minero (en millones de doacutelares americanos) Serie 1980 ndash 2018 (Fuente Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia 2019)

a)

b)

8

13 LA MINERIacuteA AURIacuteFERA EN BOLIVIA

Actualmente la mineriacutea auriacutefera en Bolivia tiene un fuerte componente

cooperativista mientras que la mineriacutea tradicional (estantildeo plomo plata y zinc) cuenta

con 477 cooperativas y en la mineriacutea de elementos no metaacutelicos se cuenta con 194

cooperativas en la mineriacutea auriacutefera se cuenta con 1406 cooperativas haciendo un total

de 2077 cooperativas (SERGEOTECMIN-VCM y AFCOOP 2018) El tamantildeo forma de

funcionamiento y organizacioacuten especiacutefica de cada una de estas cooperativas auriacuteferas

difieren seguacuten la regioacuten a la que pertenecen (Campanini 2020) actualmente estas

cooperativas se organizan en federaciones

En la uacuteltima deacutecada el principal mineral producido fue el estantildeo a nivel estatal)

el zinc y la plata a nivel privado sin embargo en las cooperativas la produccioacuten de oro

ha tomado absoluto protagonismo respecto a los demaacutes minerales (Fig 12 a) de

hecho hasta el antildeo 2018 un 93 de la produccioacuten de oro procediacutea de las cooperativas

y el 7 de las empresas privadas (MMM SENARECOM 2018) Desde una perspectiva

nacional en el periacuteodo 2014-2018 el aporte econoacutemico de la produccioacuten de oro es muy

similar al del zinc e incluso mayor al de la plata (Fig 12 b)

Mientras que a inicios de los antildeos 90 se estimaba una produccioacuten de oro 10000

kg antildeo-1

siendo el sustento de una poblacioacuten aproximada de 100000 personas

(mineros sus familias y otras personas dedicadas a actividades suplementarias)

(Wotruba 1998) en el antildeo 2019 se produjeron 42000 kg de oro generando 42000

fuentes de trabajo directo y maacutes de 250000 empleos indirectos (en las cooperativas)

de hecho solamente la produccioacuten nacional de oro del primer trimestre del antildeo 2020 fue

de 9200 kg por un valor de 460 millones de doacutelares superior en aproximadamente

10 a la produccioacuten del antildeo 2019 en el mismo periodo (MMAyA MMM GIT-OR 2020)

Una cuantificacioacuten aproximada de las actividades mineras distribuidas a nivel

nacional establece que 490 minas de oro corresponden a vetas y al menos 1270 a

depoacutesitos aluviales auriacuteferos (Zenteno 2020)

9

Fig 1 2 a) Valor de produccioacuten de principales minerales de las Cooperativas b) Valor de Produccioacuten de Principales Minerales (En Millones de Doacutelares Americanos) Serie 1980-2018 (Fuente Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia 2019)

132 Tipologiacutea de Yacimientos y Centros Mineros Auriacuteferos en Bolivia

Diversos documentos sobre geologiacutea en Bolivia sentildealan que los tipos de

yacimientos presentes en territorio boliviano son

Yacimientos primarios (vetiformes o vetas) Los minerales de oro junto con

los minerales de ganga o acompantildeantes se presentan habitualmente como relleno de

fracturas o en los planos de falla geoloacutegica Este tipo de mineralizacioacuten se desarrolla por

lo general de manera paralela o diagonal a los planos de estratificacioacuten

En el departamento de La Paz la forma de las vetas tanto en su extensioacuten

longitudinal como vertical es por lo general de tipo lenticular o en rosario las cuales

ocurren principalmente a lo largo de la Cordillera Oriental (Villegas et al 2021)

Yacimientos secundarios (aluviales) Estos yacimientos se originan de la

meteorizacioacuten y erosioacuten de los depoacutesitos primarios de la cordillera generados en

eventos geodinaacutemicos en el terciario y cuaternario se presentan cuando los minerales

a)

b)

10

de oro han sido erosionados transportados y depositados por el curso del agua su

acumulacioacuten forma placeres de oro Los depoacutesitos de placer se extienden por cientos de

kiloacutemetros desde sus nacientes en la cordillera a lo largo de los riacuteos Yani Tipuani

Challana Mapiri Kaka Alto Beni Beni Madre de Dios Madera en depoacutesitos de

paleocanales terrazas llanuras de inundacioacuten cauce actual de riacuteos y otros En

yacimientos secundarios el oro tiene contenidos metaacutelicos entre 02 y 20 - 50 gt

aproximadamente (Hinojosa 2016)

Yacimientos secundarios (fluvio glaciales - morreacutenicos) Ocurre cuando los

minerales de oro han sido erosionados por actividad glaciar y luego transportados y

depositados en la parte baja de los valles o en depresiones topograacuteficas

Yacimientos secundarios (coluviales) Estos yacimientos se presentan cuando

los minerales de oro han sido erosionados y depositados principalmente por accioacuten de

la gravedad en la parte baja o laderas de los altos topograacuteficos (cerros)

En Bolivia existen 1760 yacimientos de oro (que pueden presentar sectores de

alta y baja ley) de los cuales 420 (24) corresponden a yacimientos primarios 1269

(72) son yacimientos secundarios y 71 (4) son mixtos (son mixtos aquellos que en

una misma aacuterea minera puedan coexistir los yacimientos primarios y secundarios)

(Villegas et al 2021)

133 Mineriacutea Auriacutefera en el Departamento de La Paz

La distribucioacuten de los tipos de yacimientos auriacuteferos a nivel nacional muestra

que las predominancias de yacimientos corresponden al departamento de La Paz

seguido en orden de importancia por los departamentos de Santa Cruz Beni Potosiacute y

Pando La figura 13 muestra los diferentes yacimientos y su cuantificacioacuten aproximada

Fig 1 3 Distribucioacuten de Yacimientos Auriacuteferos en el Departamento de

La Paz 2021 (Fuente Villegas et al 2021)

11

En correlacioacuten con los datos del Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia (MMM)

Campanini (2020) sentildeala que el departamento de La Paz es el que lidera la produccioacuten

de oro (701 el 2017 y 41 el 2018) y donde opera el 569 del total de cooperativas

del paiacutes La principal regioacuten auriacutefera del departamento es Yungas que abarca hasta el

norte del altiplano boliviano (inicia en el lago Titicaca hasta el riacuteo Suches y el Aacuterea Natural

de Manejo Integrado Nacional ANMIN - Apolobamba) (Figura 14)

Fig 1 4 Extraccioacuten de oro por departamento 2009-2018 (kg) (Fuente Campanini 2020)

El Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia (2019) confirma que los valores de

exportacioacuten de minerales del departamento de La Paz (donde se encuentra el ANMIN-

Apolobamba) lo posicionan en segundo lugar (despueacutes de Potosiacute) a nivel nacional (Fig

15 a) este departamento tiene al menos 26 distritos mineros de oro y se ha constituido

en el mayor productor auriacutefero del paiacutes llegando a alcanzar una produccioacuten de 2363 t en

el antildeo 2019 (MMM 2020) de hecho los valores de exportacioacuten de oro en eacuteste

departamento son significativamente maacutes elevados que los de otros metales respecto a

otros metales (Fig 15 b)

En el departamento de La Paz la mineriacutea auriacutefera incluye la explotacioacuten de

yacimientos primarios secundarios y mixtos todos ellos con sus propias caracteriacutesticas

y repercusiones ambientales sociales y de salud puacuteblica entre otros

12

Fig 1 5 a) Valor de la exportacioacuten por departamento de Bolivia b) Valor de

la exportacioacuten - departamento La Paz (En Millones de doacutelares Americanos) Serie 2000 - 2018 (Fuente Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia 2019)

134 Mineriacutea Auriacutefera en Aacutereas Protegidas

Varias de las Aacutereas Protegidas nacionales (22 que pertenecen al Sistema

Nacional de Aacutereas Protegidas ndash SNAP) subnacionales (23 departamentales y 78

municipales) e incluso territorios indiacutegenas y originarios que albergan una parte

significativa de la biodiversidad de Bolivia y cuyos principales servicios y funciones eco-

sisteacutemicos son el almacenamiento de carbono y provisioacuten de agua cuentan dentro de

su territorio con actividades de extraccioacuten minera (Fig 16) ademaacutes de concesiones

petroleras expansioacuten de carreteras entre otros (WCS 2020)

Esta problemaacutetica asociada a la actividad auriacutefera en zonas tropicales en

territorio nacional no es reciente la creacioacuten de aacutereas naturales protegidas promovidas

por iniciativas regionales originoacute superposicioacuten de derechos y usos del suelo (MMSD

2002) A esto se suma el hecho de que en Bolivia las actividades mineras dentro de las

aacutereas protegidas no es ilegal sin embargo estas actividades deberiacutean desarrollarse

cumpliendo al menos a) las directrices establecidas en el Plan de Manejo de cada aacuterea

protegida b) la compatibilidad de la actividad minera y su respectiva aacuterea de influencia

con la categorizacioacuten de las zonas dentro del aacuterea protegida (especialmente en las

zonas de proteccioacuten estricta) y c) las medidas de mitigacioacuten de impactos de la actividad

minera sobre la biodiversidad ecosistemas y funciones ambientales de las aacutereas

a)

b)

13

protegidas En muchos casos los aspectos citados no se cumplen por lo que las

actividades mineras representan una amenaza para las aacutereas protegidas y sus

funciones ambientales que fueron la razoacuten de su creacioacuten

Fig 1 6 Actividades Mineras Auriacuteferas en Aacutereas Protegidas del SNAP - Bolivia (Fuente Servicio Nacional de Aacutereas Protegidas - SERNAP y Fundacioacuten Mineriacutea Medio Ambiente e Industria - MEDMIN 2019)

En la uacuteltima deacutecada se han realizado diversos estudios algunos de ellos

orientados especiacuteficamente a la mineriacutea auriacutefera Recientemente en el antildeo 2020 el

diagnoacutestico de impactos y situacioacuten de las actividades mineras en el Corredor de

Conservacioacuten Madidi - Piloacuten Lajas ndash Apolobamba ndash Cotapata (en el que ademaacutes de

Bolivia participan Colombia Peruacute y Ecuador) refleja el estado actual de las actividades

de mineriacutea auriacutefera en esta regioacuten de alta biodiversidad consideradas como Aacutereas

Clave de Biodiversidad (ACB) En este documento se determina que las aacutereas

protegidas de intereacutes nacional Apolobamba Madidi Cotapata y Piloacuten Lajas

14

representan el 49 del aacuterea del corredor (2225435 ha) y tienen 290 operaciones

mineras superpuestas que generan impactos ambientales en el 58 de su superficie

El aacuterea protegida de intereacutes nacional ANMIN-Apolobamba tiene la mayor presencia y

afectacioacuten minera (231 operaciones) seguida del Madidi (41 operaciones) y Cotapata

(18 operaciones) (WCS 2020)

Respecto a los Territorios Indiacutegenas Originarios Campesinos (TIOCs) la TIOC

Marka Cololo - Copacabana ndash Antaquilla (ubicada en Apolobamba) tiene mayor

presencia de actividad minera (30 operaciones) seguida de la TIOC Lecos de Apolo (17

operaciones) La TIOC Trsquosimane Moseteacuten de Piloacuten Lajas por ahora presenta una sola

actividad artesanal estacional estando amenazada por un futuro crecimiento de esta

actividad (WCS 2020)

En lo referente a bosques iacutentegros es importante sentildealar que estos representan

el 44 (2011008 ha) de la superficie del corredor (que incluye a los cuatro paiacuteses) y

la deforestacioacuten ocasionada por la actividad minera corresponde al 3 de eacutesta

Asimismo en el corredor existen 57 especies endeacutemicas 13 especies en peligro y 7

especies en peligro criacutetico de extincioacuten en cuyos haacutebitats existen actividades mineras

lo que implica una amenaza para estas especies (WCS 2020)

Respecto a las cuencas hidrograacuteficas del corredor las actividades mineras

tienen impacto en el 11 de su superficie (492076 ha) las cuencas de los riacuteos Mapiri

Boopi Beni Tuichi Madidi y Coroico presentan mayor actividad y afectacioacuten (WCS

2020

14 EL USO DEL MERCURIO EN BOLIVIA

En Bolivia no se realiza la extraccioacuten primaria de mercurio por lo que el paiacutes se

constituye en importador de mercurio (MMAyAVMABCCGDFPRONACOPS 2017) el

cual se utiliza principalmente en la mineriacutea y cuyo uso estaacute permitido2 En relacioacuten a las

importaciones de mercurio en Bolivia la mayor parte de las importaciones proceden de

Meacutexico (93) estas importaciones representan el 25 de todos los flujos comerciales

mundiales de mercurio y convierte a Bolivia en el segundo mayor importador de

mercurio del mundo (PNUMA 2019 UICN NL 2020) Los datos del 2019 indican que la

mayor parte de las importaciones (maacutes del 90) se registra en el departamento de La

Paz existiendo voluacutemenes pequentildeos de importaciones informales (UICN NL 2020)

Hasta el 2014 las importaciones anuales de mercurio no sobrepasaban las 15 t

reportaacutendose un deacuteficit en las importaciones de mercurio respecto a lo requerido para la

produccioacuten del oro declarado sin embargo en la gestioacuten 2015 las importaciones de

mercurio se incrementaron a 152 t de mercurio siendo doce veces superior respecto a

2 ldquoUso Permitidordquo se refiere al uso de mercurio o de compuestos de mercurio en el marco del Convenio de Minamata incluidos (no de manera restrictiva) los usos que esteacuten en el marco de los artiacuteculos 3 4 5 6 y 7 del Convenio

15

las importaciones del antildeo 2014 este incremento se dio justamente cuando el paiacutes

vecino Peruacute restringioacute el uso y comercializacioacuten de mercurio destinado a la extraccioacuten

de oro en el marco a su ratificacioacuten del Convenio de Minamata (UICN NL 2020)

Fig 1 7 Produccioacuten de Oro e Importacioacuten de Mercurio (en toneladas) Bolivia Serie 2000 - 2018 (Fuente

Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia 2019)

Seguacuten Carrillo (2021) Bolivia importa en promedio 198 t de mercurio antildeo-1

(tomando como fuente a UN Comtrade 2020) ademaacutes asegura que gran parte de este

insumo estaacute destinado a las actividades de tratamiento y beneficio de minerales

auriacuteferos ya que no se conoce de ninguacuten otro sector importante (industrial u otro) en

Bolivia que requiera de mercurio en sus procesos

Al respecto en Bolivia a traveacutes de la Ley Ndeg 759 del 17 de Noviembre de 2015

se ratifica el Convenio de Minamata sobre Mercurio en consecuencia en el marco de

su artiacuteculo 7 y el Anexo C el paiacutes ha asumido compromisos de cumplimiento obligatorio

para disminuir y si es posible eliminar el uso de mercurio en mineriacutea artesanal yo a

pequentildea escala

142 El uso del mercurio en el sector de las cooperativas auriacuteferas

En el proceso de extraccioacuten de oro en Bolivia el uso del mercurio es la praacutectica

maacutes habitual sin embargo en casos maacutes puntuales (grandes empresas) se aplica

tambieacuten la cianuracioacuten La cantidad y forma de uso del mercurio variacutea seguacuten algunos

factores sin duda el tipo de yacimiento seraacute el que defina el proceso de recuperacioacuten

de oro Sin embargo Hinojosa (2016) sentildeala que la caracterizacioacuten quiacutemica

metaluacutergica y mineraloacutegica de la mena (mineral beneficiable) es una operacioacuten previa a

la definicioacuten del tipo de procesamiento y concentracioacuten del oro y deberiacutea realizarse

mejorar el rendimiento de recuperacioacuten de oro

La publicacioacuten ldquoMercurio global oferta comercio y demandardquo del Programa de las

Naciones Unidas para el Medio Ambiente (2017) sentildeala que en Bolivia un 25 del

mercurio consumido en actividades de mineriacutea de pequentildea escala corresponde a

procesos de amalgamacioacuten de concentrados y un 75 a la amalgamacioacuten de mineral

16

entero eacuteste uacuteltimo considerado como un meacutetodo obsoleto teacutecnicamente ineficiente y

ambientalmente no adecuado que se podriacutea estar dando en operaciones de yacimientos

primarios (de veta) ya que las operaciones mineras que procesan minerales aluviales son

las uacutenicas que realizan una concentracioacuten previa antes de la amalgamacioacuten para

recuperar el oro fino (Carrillo 2021) En concordancia con lo sentildealado Villegas et al

(2021) sentildealan que en 2019 el uso de mercurio alcanzoacute a 68 t de las cuales 55 t se

orientariacutean a la mineriacutea filoniana (de vetas) y 13 t se dirigiriacutean a la mineriacutea aluvial

La reciente publicacioacuten ldquoMercurio en la pequentildea mineriacutea en Boliviardquo (2021)

establece la relacioacuten de oro obtenido y mercurio utilizado en las plantas de

concentracioacuten de acuerdo con la tipologiacutea del yacimiento y la granulometriacutea del oro

siendo la proporcioacuten promedio de 15 (mercurio total utilizado desde el inicio hasta el

final del proceso esponja total3 de oro obtenido) para el procesamiento de mineral de

veta mientras que la relacioacuten para mineral aluvial es de 104 (mercurio utilizado en la

parte final del proceso esponja parcial4 de oro obtenido) (Villegas et al 2021)

Asimismo a partir del antildeo 2019 se ha visto un incremento sustancial de las

operaciones mineras debido fundamentalmente al precio alto del oro aspecto que

permite realizar inversiones en maquinaria de mayor capacidad (especialmente en

equipos de conminucioacuten o molienda) este hecho (refirieacutendose a la mecanizacioacuten del

proceso) no siempre puede considerarse positivo auacuten maacutes si los procesos de beneficio

aplicados no son los adecuados y ademaacutes se prescinde de una etapa previa de

fortalecimiento y capacitacioacuten del recurso humano (Carrillo 2021)

143 Concentracioacuten de oro en la mineriacutea auriacutefera filoniana y aluvial

A continuacioacuten se haraacute una descripcioacuten breve de concentracioacuten de oro en la

mineriacutea auriacutefera filoniana y aluvial haciendo una breve diferenciacioacuten entre lo

teacutecnicamente adecuado y las praacutecticas actuales en las cooperativas mineras

1421 Proceso de concentracioacuten de oro procedente de yacimiento primario

Tomando como referencia la publicacioacuten de Hinojosa (2016) acerca de la

concentracioacuten gravimeacutetrica de menas auriacuteferas en el flujograma siguiente (Fig 16) se

muestra las operaciones baacutesicas del proceso oacuteptimo de concentracioacuten de oro

procedente de yacimiento primario

3 Esponja total de oro obtenido es el oro que se logra liberar del mercurio despueacutes del quemado de la amalgama

Este producto total considera la amalgamacioacuten de concentrados y tambieacuten el raspaje en molinos canaletas

amalgamadoras e incluso en bateas 4 Esponja parcial de oro obtenido es el oro que se logra liberar del mercurio despueacutes del quemado de la amalgama El oro obtenido con amalgama es solo una parte del total de oro producido y se refiere uacutenicamente al oro fino amalgamado

17

Fig 1 8 Proceso de concentracioacuten de oro proveniente de yacimiento primario (Fuente Hinojosa 2016)

El proceso de molienda de la mena debe procurar liberar las partiacuteculas de oro (a

traveacutes del molido fino de la mena) y facilitar su separacioacuten para lograr la mayor cantidad

de recuperacioacuten de oro Cada mena tiene sus propias caracteriacutesticas mineraloacutegicas

eacutestas determinan el tipo o grado de conminucioacuten (trituracioacuten yo molienda) adecuado para

la liberacioacuten del oro y su oacuteptima recuperacioacuten En este sentido es necesario realizar

pruebas y estudios previos de la mena para definir el circuito de conminucioacuten adecuado

y ofrecer una alimentacioacuten oacuteptima a las operaciones siguientes como la clasificacioacuten

concentracioacuten amalgamacioacuten hasta la obtencioacuten del oro fiacutesico Al respecto en la

generalidad de las cooperativas auriacuteferas (de yacimientos primarios) estos estudios

previos no son realizados ya que no cuentan con personal teacutecnico que asesore eacuteste y

las demaacutes operaciones del proceso de concentracioacuten de oro por lo que esta operacioacuten

se ajusta a la experiencia y disponibilidad de maquinaria y equipos presentes en la

operacioacuten minera

Es en la operacioacuten de conminucioacuten donde se antildeade el mercurio y donde suele

ocurrir su atomizacioacuten causando peacuterdidas considerables de mercurio en polvo que

tambieacuten es llamado ldquoharina de mercuriordquo

18

En el proceso de amalgamacioacuten el oro se alea con el mercurio (de manera

superficial) En esta fase todo el oro libre y limpio (pe libre de oacutexidos de hierro) se

amalgama pero es muy frecuente que el mineral bruto contenga otros minerales

acompantildeantes yo impurezas que causen problemas en el proceso de amalgamacioacuten

(Hinojosa 2016)

Al igual que en la etapa de conminucioacuten para la amalgamacioacuten deberiacutean

seguirse un paso previo de preparacioacuten en el que se realizan los caacutelculos sobre la

cantidad de mercurio y otros reactivos a utilizarse ademaacutes del tipo de reactor a

emplearse sin embargo en la praacutectica eacuteste paso es omitido y se realiza de manera

empiacuterica basaacutendose en una estimacioacuten volumeacutetrica visual y no por determinacioacuten de

peso no existe una metodologiacutea o protocolo definido que permita un control en la

dosificacioacuten de mercurio mucho menos de registro y seguimiento perioacutedico en el tiempo

(por diacuteamesantildeo o por turno) (Carrillo 2021)

En general la recuperacioacuten de oro en la mineriacutea filoniana (primarias o de vetas)

es baja fundamentalmente por la incipiente o nula planificacioacuten yo operacioacuten teacutecnica

procesos de concentracioacuten (gravimeacutetrica yo por amalgamacioacuten) a esto se suma la

peacuterdida de oro fino y laminar (laminado en la molienda) en los residuos yo colas

Asimismo la operacioacuten simultaacutenea de la molienda y la amalgamacioacuten provoca peacuterdidas

de diminutas partiacuteculas de oro contenidas en la harina de mercurio o en los floacuteculos de

amalgama cuyo menor peso especiacutefico y mayor superficie provoca su arrastre hacia las

colas o residuos (Wotruba 1998)

1422 Proceso de concentracioacuten de oro procedente de yacimiento secundario

La mineriacutea aluvial (placeres auriacuteferos) generalmente tienen un bajo contenido de

oro libre por lo que su explotacioacuten se extiende a mayor escala ademaacutes de la necesidad

de procesos adecuados con alta eficiencia de recuperacioacuten de oro (Hinojosa 2016)

19

Fig 1 9 Proceso de concentracioacuten de oro proveniente de yacimiento primario (Fuente Hinojosa 2016)

El tipo de yacimiento define el meacutetodo de explotacioacuten pudiendo ser eacutestos a cielo

abierto y mecanizado en plataformas y terrazas o subterraacuteneo y semi-mecanizado en

cauces antiguos estos meacutetodos se diferencian fundamentalmente por las capacidades

de tratamiento (mayor capacidad en plataformas y terrazas ocurre lo contrario en

cauces antiguos) sin embargo el sistema de recuperacioacuten de oro es el mismo y

consiste en dos etapas lavado y clasificacioacuten y concentracioacuten en canaleta en este

uacuteltimo paso se utiliza el mercurio para amalgamar el oro fino retenido y finalmente

proceder a la quema eliminando el mercurio (vapor) y dejar el oro libre (Fig 17)

15 POLIacuteTICA MINERA EN BOLIVIA

En Bolivia desde el antildeo 2006 se promovieron cambios estructurales en el sector

minero estos fueron incluidos en el Plan de Desarrollo Econoacutemico y posteriormente

fueron consignados en la Constitucioacuten Poliacutetica del Estado (CPE) aprobada el antildeo 2009

donde se marcan los lineamientos para el desarrollo y ejercicio de la actividad minera

20

Antes de eacutesta coyuntura la participacioacuten estatal en el sector productivo minero era

discreta debido fundamentalmente a la exportacioacuten de materia prima basada en

minerales tradicionales estantildeo plomo plata y zinc sin embargo la nueva CPE define

al Estado como actor productivo protagoacutenico administrador de los recursos

mineraloacutegicos y responsable del control y fiscalizacioacuten de la actividad minera

151 Constitucioacuten Poliacutetica del Estado

La CPE en su acaacutepite relativo a Recursos Naturales fundamentalmente

establece que estos son de propiedad y dominio directo indivisible e imprescriptible del

pueblo boliviano y corresponde al Estado su administracioacuten ademaacutes en el acaacutepite de

Mineriacutea y Metalurgia entre otros aspectos se establece la responsabilidad del Estado

sobre las riquezas mineraloacutegicas en territorio boliviano reconociendo como actores

productivos mineros al Estado a la empresas privadas y a las cooperativas debiendo

eacutestos uacuteltimos que ser fortalecidos por el Estado

152 Plan Nacional de Desarrollo Econoacutemico y Social ndash PDES

El Plan de Desarrollo Econoacutemico y Social ndash PDES de Bolivia (2016 ndash 2020) con

una perspectiva de transformacioacuten productiva establece como sectores estrateacutegicos

generadores de excedentes a los sectores hidrocarburos mineriacutea y metalurgia

electricidad y recursos ambientales Especiacuteficamente se identifica a los sectores de

hidrocarburos y mineriacutea como columnas esenciales en la economiacutea del paiacutes asimismo

en el marco de la gestioacuten de los sistemas de vida establece entre otros el Sistema

Plurinacional de Aacutereas Protegidas (Ministerio de Planificacioacuten del Desarrollo 2016)

153 Plan Sectorial de Desarrollo Integral Minero Metaluacutergico

El Plan Sectorial de Desarrollo Integral Minero Metaluacutergico 2016 ndash 2020 define

al estado como actor fundamental del desarrollo del sector a traveacutes del Ministerio de

Mineriacutea y Metalurgia Este plan consigna objetivos estrateacutegicos dentro los cuales se

pueden citar la ampliacioacuten de reservas mineras en territorio nacional generacioacuten de

nuevos proyectos mineros promocioacuten de inversiones mejora de la productividad y

eficiencia de la produccioacuten asiacute como de su industrializacioacuten y diversificacioacuten

formalizacioacuten de operadores y control de la comercializacioacuten entre otros Sin embargo

el abordaje de los impactos ambientales provocados por la mineriacutea su gestioacuten

prevencioacuten mitigacioacuten su impacto en aacutereas protegidas forestales en el recurso agua

entre otros estaacuten siendo considerados de manera poco profunda

El Plan Sectorial Minero Metaluacutergico 2009 - 2015 incluyo dentro de sus poliacuteticas

el fortalecimiento de la mineriacutea a pequentildea escala y cooperativas mineras por lo que se

implementoacute acciones de fomento e incentivo en el aacutembito impositivo regalitario de

financiamiento y asistencia teacutecnica principalmente al sector cooperativo minero que

impulsoacute su crecimiento principalmente en la actividad auriacutefera (WCS 2020) En eacuteste

sentido seguacuten un estudio del CEDIB en la gestioacuten 2008 se teniacutean 404 Cooperativas

21

con derechos mineros a nivel nacional actualmente seguacuten datos del Viceministerio de

Cooperativas Mineras al 2019 existiriacutean 2077 cooperativas mineras de las cuales

alrededor del 70 son cooperativas del sector auriacutefero

154 Convenio de Minamata

El Convenio de Minamata que surge a raiacutez de la contaminacioacuten ocurrida en

Minamata (Japoacuten) entra en vigor el 16 de agosto de 2017 Su primera segunda y

tercera Conferencia de las Partes fueron celebradas en el 2017 2018 y 2019

respectivamente en todas ellas Bolivia tuvo una participacioacuten activa

El Convenio de Minamata conjuntamente con los Convenios de Basilea

Estocolmo y Rotterdam establece lineamientos mundiales sobre la gestioacuten racional de

los productos quiacutemicos y los desechos peligrosos En Bolivia a traveacutes de la Ley Ndeg 759

del 17 de Noviembre de 2015 se ratifica el Convenio de Minamata sobre Mercurio de

conformidad con la Constitucioacuten Poliacutetica del Estado la Ley Ndeg 401 de Celebracioacuten de

Tratados y del Decreto Supremo Ndeg 2476 El Punto Focal del Convenio de Minamata

en Bolivia es el Viceministro de Medio Ambiente Biodiversidad Cambios Climaacuteticos y

de Gestioacuten y Desarrollo Forestal con su instancia de coordinacioacuten operativa del

Convenio el Programa Nacional de Contaminantes Orgaacutenicos Persistentes

(PRONACOPs) ambos dependientes del Ministerio de Medio Ambiente y Agua

El Convenio en su artiacuteculo 2 establece de ldquouso permitidordquo el mercurio o

compuestos del mercurio en la mineriacutea auriacutefera artesanal y en pequentildea escala en este

mismo marco el artiacuteculo 7 establece que cualquier Estado en cuyo territorio exista

mineriacutea y procesamiento auriacutefero artesanal y en pequentildea escala (sin importar su

magnitud) asume la obligacioacuten de establecer y poner en marcha medidas para reducir y

si es posible eliminar la utilizacioacuten de mercurio y compuestos del mercurio asiacute como las

emisiones y liberaciones de este elemento metaacutelico al medio ambiente

16 PROBLEMAacuteTICA AMBIENTAL ASOCIADA A LA MINERIacuteA AURIacuteFERA

Aunque actualmente las actividades mineras de la pequentildea mineriacutea auriacutefera

presentan efectos ambientales colaterales la problemaacutetica ambiental del sector auriacutefero

viene desde la eacutepoca de la colonizacioacuten Al respecto Nriagu (1994) sentildeala que en

promedio la peacuterdida anual de mercurio durante la colonia espantildeola fue de 612 t antildeo-1

(rango de 292 a 1085 t antildeo-1

) entre 1580 y 1900 El acumulado de peacuterdidas de mercurio

al medio ambiente debido a la produccioacuten de metales preciosos en ldquolas Ameacutericasrdquo fue

de 257400 t con 196000 t dispersas en Ameacuterica del Sur y Central y 61380 t en los

Estados Unidos Se estima que aproximadamente el 60 - 65 del mercurio perdido fue

liberado a la atmoacutesfera lo que sugiere que las minas de oro y la plata eran una fuente

de contaminacioacuten atmosfeacuterica de mercurio (Nriagu 1994) El reciclaje permanente de

esta gran masa de mercurio puede ser en parte responsable de los flujos elevados de

22

mercurio en muchas partes del Norte y Sur Ameacuterica y los niveles de referencia5 altos de

mercurio a nivel mundial

Aunque actualmente el uso del mercurio es incipiente respecto a la eacutepoca de la

colonizacioacuten los efectos ambientales negativos de la pequentildea mineriacutea en general tiene

muchas causas relacionadas entre siacute entre las principales estaacuten el casi nulo

asesoramiento teacutecnico en las diferentes operaciones de extraccioacuten del oro (desde la

explotacioacuten de los yacimientos hasta la concentracioacuten del metal) las deficientes

condiciones teacutecnicas (tecnologiacutea y equipamiento) de la pequentildea mineriacutea el incipiente

control ambiental de las entidades reguladoras y el desconocimiento de los criterios

ambientales por parte de los mineros

En general en los sistemas de flujo abierto de molienda - amalgamacioacuten existe

una perdida entre 5 y 10 kg de mercurio por kg de oro (Wotruba 1998) estas peacuterdidas

son mayores a las causadas por la quema de amalgama a la intemperie seguacuten Wotruba

(1998) se vaporan de 05 a 1 kg de mercurio por kg de oro la mayor proporcioacuten de este

vapor de mercurio re-condensa y se precipita en los alrededores de los sitios de quema

Al respecto Maurice-Bourgoin (2000) sentildeala que la contaminacioacuten de mercurio podriacutea

extenderse hasta alrededor de 50 km de la zona de emisioacuten

Las emisiones de mercurio vapor (por la quema de la amalgama) ademaacutes de

generar impactos al medio ambiente tambieacuten pueden provocar problemas de salud

ocupacional debido a que los mineros que no tienen la proteccioacuten respiratoria

adecuada inhalan directamente el vapor de mercurio pudiendo llegar a intoxicaciones

aguas y croacutenicas Algunas investigaciones en el aacuterea de salud han reportado altos

contenidos de mercurio en la orina de los mineros y sus familias (Betancourt 1994) sus

difiacuteciles condiciones de vida dificultan la relacioacuten especiacutefica del uso de mercurio y sus

efectos en la salud

Asiacute mismo cada tipo de explotacioacuten auriacutefera conlleva impactos ambientales

propios en el caso de la mineriacutea aluvial ademaacutes de la contaminacioacuten por el mercurio

existen otros impactos ambientales que son de consideracioacuten como colmatacioacuten de

fuentes superficiales de agua por la deficiente gestioacuten del material y residuos

desechados alteracioacuten de la dinaacutemica de los riacuteos por la ocupacioacuten y desviacioacuten de

cauces afectacioacuten a los lechos de los riacuteos modificacioacuten de la calidad del agua por el

aporte de sedimentos desechos orgaacutenicos y quiacutemicos (tal es el caso del Riacuteo Suacutechez

que sirve de frontera entre Peruacute y Bolivia en su nacimiento y discurre por el ANIMN-

Apolobamba) asiacute mismo se destruye o dificulta la interaccioacuten entre aguas superficiales

y subterraacuteneas (Campanini Campos Jimeacutenez 2019)

5 El nivel de referencia o nivel geneacuterico de referencia se define como la concentracioacuten de una sustancia

contaminante en el suelo que no conlleva un riesgo superior al maacuteximo aceptable para la salud humana o los ecosistemas

23

En el caso de la mineriacutea filoniana las colas o residuos generalmente son

vertidos en aacutereas circundantes a la planta de procesamiento en muchos casos sin

ninguacuten tipo de contencioacuten oacute sistemas de almacenamiento (balsas diques sacos u

otros) oacute son vertidas directamente a riacuteos proacuteximos asimismo estas colas oacute residuos

ricos en sulfuros son dispersados a los alrededores a traveacutes del viento y del traacutensito

humano depositaacutendose en los suelos la vegetacioacuten y cuerpos de agua La lodificacioacuten

de los riacuteos causa una afectacioacuten directa a la fauna acuaacutetica y su consiguiente

disminucioacuten llegando incluso a causar confrontaciones sociales con poblaciones que

viven aguas abajo que comercializan y consumen peces del riacuteo (Wotruba 1998

MEDMIN 2009) Asimismo la emisioacuten de sulfuros hacia cuerpos de agua circundantes

(riachuelos arroyos otros) yo su almacenamiento inadecuado por oxidacioacuten genera

aacutecido sulfuacuterico y hierro en solucioacuten disminuyendo el pH por lo que se genera

condiciones para la lixiviacioacuten de otros metales pesados y metaloides (Fe As Sb Zn

Cd etc) (Wotruba 1998 Miller y Villarroel 2011) El tipo magnitud y el alcance de la

contaminacioacuten por metales asiacute como los efectos potenciales sobre la salud humana

variacutean de riacuteo a riacuteo pero difieren significativamente entre los riacuteos de diferentes pisos

ecoloacutegicos (Miller y Villarroel 2011)

17 JUSTIFICACIOacuteN Y OBJETIVO

171 Justificacioacuten

Habiendo descrito la repercusioacuten econoacutemica social y ambiental de la mineriacutea

auriacutefera se considera imprescindible conocer con mayor profundidad el grado de

contaminacioacuten del capital natural originado por las actividades mineras auriacuteferas

filonianas (de yacimientos primarios) que como se ha podido advertir a lo largo de eacuteste

capiacutetulo es una de las maacutes contaminantes en teacuterminos de aporte de metales pesados

(como el mercurio) al ambiente maacutes auacuten en un espacio protegido especialmente

significativo en Bolivia por su diversidad de ecosistemas (glacial altoandino punentildeo y

bofedal) que ademaacutes por su diversidad bioloacutegica y eco-sisteacutemica de Bolivia es

catalogada como una de las aacutereas naturales maacutes importantes Los resultados del

presente estudio permitiraacuten identificar los posibles impactos y los riesgos potenciales

tanto para la biota como para el recurso suelo De esta manera se dispondraacute de la

informacioacuten necesaria para establecer lineamientos para la reduccioacuten de los mismos y

que mejoren las condiciones de vida de los habitantes de ANMIN-Apolobamba y las de

aquellas poblaciones que aunque no se localizan en el interior del Aacuterea Protegida pero

que dependen del agua procedente de los riacuteos que nacen y atraviesan eacutesta aacuterea asiacute

como de la biodiversidad de este enclave singular esencial para la supervivencia de

estas comunidades

24

Los resultados obtenidos seraacuten transferidos a los organismos gubernamentales

competentes en materia medioambiental y de mineriacutea asiacute como al Servicio Nacional de

Aacutereas Protegidas (SERNAP)

172 Objetivos

El objetivo principal del trabajo es determinar los impactos ambientales de la

mineriacutea auriacutefera filoniana a pequentildea escala sobre medios bioacuteticos y abioacuteticos en

ANMIN-Apolobamba (Bolivia) y sus posibles consecuencias para la poblacioacuten

Este objetivo principal se divide en los siguientes objetivos especiacuteficos

- Analizar el grado de contaminacioacuten de los medios bioacuteticos y abioacuteticos (suelo

agua vegetacioacuten y otros relacionados) por los principales metales pesados

asociados a la actividad minera tales como cobre (Cu) cadmio (Cd) zinc (Zn)

plomo (Pb) tanto en sus formas totales solubles y biodisponibles en

cooperativas mineras representativas de la mineriacutea auriacutefera filoniana

- Estudiar la variacioacuten de los contenidos de mercurio (Hg) en suelos vegetacioacuten

residuos y sedimentos derivados de la actividad minera auriacutefera filoniana

- Determinar los contenidos de arseacutenico (As) y su especiacioacuten en el suelo y en la

rizoacutesfera

- Caracterizar la vegetacioacuten predominante en las zonas de estudio

- Estudiar la interrelacioacuten entre el sistema suelo-vegetacioacuten en cuanto a la

distribucioacuten y transmisioacuten de los contenidos de Hg y su posible incorporacioacuten a la

cadena troacutefica

- Evaluar los riesgos asociados y sugerir algunas acciones para minimizarlos

25

II DESCRIPCIOacuteN DE LA ZONA DE ESTUDIO

21 SITUACIOacuteN GEOGRAacuteFICA POBLACIOacuteN Y CLIMA

Las zonas de estudio se encuentran en el interior d

el Aacuterea Natural de Manejo Integrado Nacional Apolobamba (ANMIN-

Apolobamba) que se halla ubicada al oeste del Departamento de La Paz abarcando las

provincias Bautista Saavedra y Franz Tamayo El ANMIN ndash Apolobamba se creoacute en 1972

(como Reserva Nacional de Fauna Ulla Ulla con una superficie original de 240000 ha)

con el fin de brindar proteccioacuten a la vicuntildea (Vicugna vicugna) y los ecosistemas

altoandinos que existen en la zona en el antildeo 2000 se ampliacutea su superficie a 4837438

ha (abarcando la vertiente oriental de la Cordillera creando condiciones territoriales

suficientes para establecer una zona de proteccioacuten estricta) re - categorizaacutendola como

Aacuterea Natural de Manejo Integrado Nacional

Los municipios involucrados en el ANMIN-Apolobamba son Pelechuco Curva

Charazani y Mapiri que se extiende desde la regioacuten cordillerana de Apolobamba hasta

la regioacuten montantildeosa huacutemeda de la ceja de monte y al oeste hace frontera con Peruacute

(SERNAP 2016) El rango altitudinal oscila entre 800 - 6200 msnm involucrando una

zona alta o altiplaacutenica una zona intermedia de valles interandinos y una zona baja o de

yungas huacutemedos (SERNAP 2016) Sus liacutemites son 68ordm 30 - 69ordm 20 longitud oeste y

14ordm 40 - 15ordm 10 latitud sur

El ANMIN- Apolobamba es una de las aacutereas protegidas nacionales con mayor

nuacutemero de comunidades de poblacioacuten originaria que habita en su espacio en los

cuatro municipios hay unas 111 comunidades y una poblacioacuten total aproximada de

26437 habitantes de acuerdo a los datos registrados por el Censo 2012 (SERNAP

2016)

26

Fig 2 1 Localizacioacuten geograacutefica de ANMIN-Apolobamba (Fuente Elaboracioacuten con base a datos de SERNAP 2006)

22 CLIMATOLOGIacuteA

La regioacuten alto andina del ANMIN-Apolobamba pertenece a una zona de

transicioacuten entre el clima huacutemedo tropical y el seco de alta montantildea Las variaciones

climatoloacutegicas en las diferentes regiones del aacuterea protegida estaacuten determinadas

principalmente por las caracteriacutesticas morfoloacutegicas de la estructura fiacutesica de la Cordillera

Oriental (SERNAP 2006)

Las temperaturas miacutenimas en la zona alta (pej Ulla Ulla) en los meses de abril

a noviembre generalmente estaacuten por debajo de 0 degC mientras que las temperaturas

maacuteximas se registran en el periacuteodo de verano con valores superiacuteores a los 11 degC

(SERNAP 2016) En los valles interandinos (pej Pelechuco) las temperaturas

maacuteximas se encuentran entre los 12 - 14 degC mientras que las temperaturas miacutenimas

llegan se encuentran entre 0 - 5 degC En la regioacuten de los Yungas bajos (informacioacuten

tomada de la estacioacuten de Tipuani ubicada en las proximidades del ANMIN ndash

Apolobamba) las temperaturas maacuteximas bordean los 30 degC mientras que las

temperaturas miacutenimas estaacuten entre los 24 ndash 25 Cdeg (SERNAP 2016)

Las precipitaciones en la regioacuten de Ulla Ulla inician en los meses de septiembre

a noviembre no superan los 40 mm por mes incrementaacutendose en el mes de diciembre

hasta los 80 mm En los valles huacutemedos las precipitaciones inician en el mes de

agosto incrementaacutendose hasta alcanzar los 130 mm en el mes de enero En las

regiones bajas las precipitaciones se inician en abril con cerca de 50 mm por mes

incrementaacutendose hasta llegar a su maacuteximo valor que bordea los 80 mm entre los meses

de diciembre y enero La temporalidad de las precipitaciones en el ANMIN ndash

Apolobamba coincide con las del paiacutes mismos que estaacuten supeditados al

comportamiento estacional de la zona de convergencia Inter tropical

27

El comportamiento de los vientos estaacuten directamente relacionados de las

caracteriacutesticas orograacuteficas en general los vientos maacutes fuertes se producen

generalmente entre los meses de julio y noviembre

23 FISIOGRAFIacuteA GEOLOGIacuteA GEOMORFOLOGIacuteA E HIDROGRAFIacuteA

231 Fisiografiacutea

El ANMIN ndash Apolobamba tiene diversas aacutereas fisiograacuteficas asciende desde los

1000 m de altitud por la comunidad Pauje Yuyo sub troacutepico Puli hasta sobrepasar la

altitud de 5400 m en la Cordillera de Akamani cerca de la comunidad Cantildeizaya y

Callinsani Debido a efectos de glaciaciones se producen en el aacuterea procesos de

degradacioacuten y meteorizacioacuten de rocas y la erosioacuten y arrastre de material a las partes

bajas (SERNAP 2016)

En el Plan de Manejo del ANMIN ndash Apolobamba (2016 ndash 2025) se sentildeala que

existe la predominancia de dos extremidades montantildeosas de la red de cordilleras de

Apolobamba (Cordilleras de Callinsani y Akamani) que se unen en el sector del abra de

Pumasani a partir de ella se extiende la planicie de Ulla Ulla hasta el liacutemite con Peruacute

atraviesa esta planicie el riacuteo Suches (que nace en el lago Suches) y se consitituye en

liacutemite natural entre Bolivia y Peruacute desembocando en el Lago Titicaca Asimismo de los

deshielos de la Cordillera de Apolobamba terminan formando parte de los riacuteos de

Curva Caalaya Charazani y Chullina desembocando en el riacuteo Mapiri (cuenca

Amazoacutenica)

En la regioacuten y en el aacuterea del ANMIN Apolobamba se identifican cuatro grandes

regiones fisiograacuteficas Llanura Aluvial Lacustre Pie de Monte Andino Zona Andina y la

Zona Sub Andina (Fig 22)

Fig 2 2 Fisiografiacutea del ANMIN-Apolobamba (Fuente SERNAP 2016)

28

232 Geologiacutea

El Plan de Manejo del ANMIN ndash Apolobamba (2016 ndash 2025) cita el estudio

realizado por Ramiacuterez y Teraacuten (2002) acerca de las caracteriacutesticas geoloacutegicas y mineras

de la ordillera de Apolobamba sentildealando que eacutesta cordillera presenta rocas

paleozoicas no diferenciadas mientras que en el flanco occidental de la cordillera y en

el sector de Charazani afloran rocas devoacutenicas no diferenciadas en unidades ademaacutes

en el altiplano norte presenta depoacutesitos glaciales y fluvioglaciales cenozoicos en el

piedemonte andino Asimismo sentildeala que en la cordillera de Apolobamba la secuencia

sedimentaria se inicia con pelitas gris oscuras metamorfizadas depositadas en

plataforma profunda de la formacioacuten Capinota la sedimentacioacuten continuacutea con una

alternancia de pizarras metalimolitas gris oscuras y bancos de areniscas grises de

plataforma somera de la formacioacuten Coroico En transicioacuten la secuencia de areniscas gris

claras de plataforma proximal posteriormente se registra un episodio de subsidencia

evidenciado por limolitas grises esquistosas alternado con bancos de arenisca de la

formacioacuten Amutara En el aacuterea de Charazani y en el piedemonte altiplaacutenico floran rocas

del ciclo cordillerano caracterizado por pizarras limolitas y areniscas probablemente de

edad devoacutenica (Fig 23) Seguacuten cita Muntildeoacutez (2009) estas formaciones se caracterizan

por presentar un relieve muy alto tipo cordillerano de aspecto muy irregular con cimas

agudas como efecto de la accioacuten de los procesos glaciales

Catari y Fernaacutendez (2003) mencionan la presencia de depoacutesitos aluviales al

oeste del aacuterea depoacutesitos de abanico aluvial en la parte central junto con depoacutesitos

glaciaacutericos y rocas con cubierta cuaternaria al noreste aparecen areniscas lutiacuteticas del

Paleozoico y al sureste rocas iacutegneas

Fig 2 3 Mapa Geoloacutegico del ANMIN-Apolobamba (Fuente Campo 2003)

29

233 Geomorfologiacutea

Son los relieves cordilleranos los que destacan en la geomorfologiacutea de esta

aacuterea con pronunciadas diferencias de nivel y fuertes pendientes Como se muestra en

la Fig 24 las mayores altitudes del aacuterea se localizan en la parte noroeste llegando

hasta la zona central de ANMIN - Apolobamba alcanzando altitudes que superan los

5000 msnm Hacia el este las pendientes se suavizan hasta alcanzar niveles por

debajo de 1000 m de altitud no obstante la mayor parte del territorio se encuentra por

encima de una cota de 2500 m (Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

Fig 2 4 Mapa fiacutesico de ANMIN-Apolobamba (msnm) (Fuente SERNAP 2006)

El ANMIN-Apolobamba estaacute comprendido en el extremo noroeste de la Cordillera

Oriental y el Altiplano Norte Los afloramientos estaacuten constituidos por sedimentitas

paleozoicas en la cordillera y depoacutesitos glaciales y fluvioglaciales cenozoicos en el

piedemonte altiplaacutenico y terrazas aluviales que afloran en los flancos altos del valle del

Riacuteo Camata (Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

234 Hidrografiacutea

En el ANMIN - Apolobamba se distinguen claramente tres cuencas la del Riacuteo

Suches Mapiri y Tuichi en las que se producen una fuerte influencia orograacutefica que

como se conoce en toda la regioacuten andina el relieve muy complejo desde la cumbres

nevadas hasta los valles huacutemedos y secos ejerce decisivamente sobre los patrones de

circulacioacuten del viento la radiacioacuten solar y en particular en la precipitacioacuten que espacios

reducidos (SERNAP 2006)

La cuenca del riacuteo Suches estaacute ubicada en la parte occidental del ANMIN-

Apolobamba (en la frontera con la Repuacuteblica de Peruacute) tiene sus nacientes del deshielo

de los nevados altoandinos en la Cordillera Oriental que posteriormente originan

30

lagunas importantes como Suches Cololo Nube y Kellu cuyo desaguumle originan

bofedales extensos en las planicies de Ulla Ulla (aprovechados para el pastoreo de

ganado cameacutelido) y su confluencia forma el riacuteo Suches (nace en la laguna Suches

desembocando en el Lago Titicaca) Esta cuenca estaacute conformada por varias micro-

cuencas (SERNAP 2016)

La cuenca del riacuteo Mapiri se encuentra en la parte andina de la cuenca del Riacuteo

Beni y sus afluentes o tributariacuteos que se originan en la Cordillera de Apolobamba los

principales riacuteos en esta cuenca son el riacuteo Charazani que al unirse con el riacuteo Sayhuani

conforman el riacuteo Camata que es el liacutemite inferior o sur del ANMIN-Apolobamba La

cuenca del riacuteo Mapiri estaacute conformada por dos sub-cuencas la del riacuteo Camata (que en

su curso inicial se denomina Sayhuani hasta su unioacuten con el riacuteo Charazani) y la sub-

cuenca del riacuteo Yuyo que constituye el liacutemite oriental del ANMIN-Apolobamba hasta su

concurrencia con el riacuteo Ateacuten (SERNAP 2016)

El riacuteo Tuichi pertenece a la cuenca alta del riacuteo Beni y estaacute conformada por tres

tributarios importantes el riacuteo Pelechuco el Hilo Hilo y el riacuteo Sunchulli que confluyen

fuera de los liacutemites del ANMIN para conformar el riacuteo Amantala (SERNAP 2016)

La Fig 25 muestra los riacuteos maacutes importantes las cuencas del ANMIN -

Apolobamba

Fig 2 5 Mapa hidroloacutegico de ANMIN-Apolobamba (Fuente SERNAP 2006)

Seguacuten SERNAP (2016) el balance hiacutedrico del ANMIN Apolobamba muestra

un estado deficitario en varios meses del antildeo si solo se consideran los aportes

31

pluviales de agua siendo mayor el deacuteficit en los valles y yungas de la sub-cuenca

del riacuteo Caama respecto a las zonas altas y al valle de Pelechuco que presentan

mayor humedad debido especialmente a la influencia de los glaciales de

Apolobamba

24 EDAFOLOGIacuteA

Para la descripcioacuten de suelos los Planes de Manejo del ANMIN ndash Apolobamba

del antildeo 2006 y del periacuteodo 2016 ndash 2025 hacen referencia al Plan de Manejo de la

Reserva Nacional de Fauna Ulla Ulla realizado por Amurriacuteo y Salcedo en 1997 el cual

se constituye en el principal estudio acerca de los suelos de la zona Este estudio

sentildeala que el desarrollo de los suelos de la vertiente occidental es el resultado de los

procesos de deposicioacuten fluvioglaciar que han determinado geoformas caracteriacutesticas

como las llanuras fluvioglaciares abanicos y conos de transicioacuten asiacute como depoacutesitos de

transicioacuten encauzados de valle Por otro lado la vertiente oriental los procesos de

coluviacioacuten cumplen un rol importante en los tipos de suelos establecieacutendose

asociaciones de suelos delgados en las cimas de las colinas de mediana profundidad a

lo largo de las laderas y profundos en la depresioacuten de los valles en eacutestas uacuteltimas es

frecuente encontrar terrazas de origen aluvial donde el material constitutivo se mezcla

con el material de deposicioacuten coluvial

En ambas vertientes y donde las condiciones lo permiten se tienen suelos

orgaacutenicos (bofedales) que se encuentran en mayor proporcioacuten en la vertiente

occidental Amurriacuteo y Salcedo (1997) clasifican y describen los suelos de acuerdo a su

vertiente Occidental y Oriental

241 Suelos de la Vertiente Occidental

a) Orgaacutenicos (bofedales)

Son suelos que se han desarrollado sobre sedimentos fluvio-lacustres se

encuentran en las regiones maacutes planas y deprimidas situacioacuten que ha favorecido el

proceso de sedimentacioacuten y la inmovilizacioacuten o circulacioacuten lenta del agua que antildeadidas

a las bajas temperaturas hacen que el proceso de descomposicioacuten de materia orgaacutenica

sea muy lento resultando en una acumulacioacuten de suelos orgaacutenicos profundos

b) De origen Fluvio - glacial

Estos suelos se han desarrollado a partir de deposiciones de materiales

arrastrados por riacuteos provenientes del deshielo de los glaciares Los suelos incluidos en

esta unidad se encuentran sobre las llanuras fluvioglaciares (suelos superficiales y

medios suelos huacutemedos que los correspondientes a las pampas) los abanicos (suelos

pedregosos que corresponden a las pampas secas) y conos de transicioacuten

32

c) Sobre Morrenas

Son suelos pedregosos profundos y de textura franco-limosa La presencia de

grava a lo largo de todo el solum permite un adecuado drenaje Debido a la actividad

glacial maacutes reciente en esta unidad se presentan pendientes abruptas y ondulaciones

en superficie y se incluyen los lagos altoandinos cuya formacioacuten se debe tambieacuten a

procesos glaciales En las planicies en torno a los lagos se han desarrollado suelos

medianos a profundos la mayoriacutea presenta piedras y pedregones en superficie En las

laderas se encuentran suelos esqueleacuteticos que se asocian a afloramientos rocosos

debido a la gravedad el material maacutes fino se deposita en las zonas maacutes bajas En estos

suelos donde la erosioacuten es moderada y laminar se desarrollan pastizales bajos que son

utilizados para el pastoreo de cameacutelidos

d) Sobre Material Calcaacutereo

Estos suelos fueron ubicados en la ladera del cerro Hichocollo sin embargo

seguacuten los Planes de Manejo los mismos autores (Amurriacuteo y Salcedo 1997)

recomiendan realizar un muestreo maacutes intensivo para su cuantificacioacuten

e) Del Altoandino

Por las condiciones climaacuteticas extremas la formacioacuten es imposibilitada en esta

regioacuten se limita a una disgregacioacuten fiacutesica y acumulacioacuten de material fino en lugares

protegidos donde se desarrolla vegetacioacuten adaptada a estas condiciones

242 Suelos de la Vertiente Oriental

a) Del Altoandino

Estos suelos tienen las mismas caracteriacutesticas que los de la vertiente occidental

en esta zona existe predominio de roca desnuda y se evidencia la presencia de

bofedales en zonas deprimidas

b) De los Pastizales Paraacutemicos Huacutemedos

El relieve de esta zona es accidentado y presenta valles cerrados y muy

disectados por la influencia de la actividad glacial Debido a la topografiacutea montantildeosa en

las laderas y en sitios protegidos se han formado suelos de profundidad media sobre un

material parental pizarroso estaacuten presentes los afloramientos rocosos En cuanto a su

reacutegimen de humedad estos suelos pertenecen al orden de los Entisoles

c) Del Bosque de Ceja de Montantildea

Los suelos que se encuentran bajo la faja boscosa ubicada a mayor altitud

denominada Ceja de Montantildea prrsentan dos horizontes orgaacutenicos en superficie cuyos

contenidos en materia orgaacutenica y nitroacutegeno son altos

33

d) De los Matorrales Xerofiacuteticos ndash Valles Secos

Estos suelos se encuentran en el extremo sud-oeste del ANMIN Apolobamba en

la zona correspondiente al pueblo de Charazani sobre material del carboniacutefero

constituido por areniscas amarillo claras cuarcitas y lutitas bajo un paisaje montantildeoso

modelado tambieacuten por procesos criacuteogeacutenicos y con una vegetacioacuten xerofiacutetica se han

desarrollado suelos moderadamente profundos Presentan texturas arenosas que

sumada a la alta pendiente dan lugar a suelos secos debido a su elevado drenaje tanto

interno como externo aspecto evidentemente asociado al tipo de vegetacioacuten Los

contenidos de materia orgaacutenica y nitroacutegeno son moderados

e) Sobre Material Volcaacutenico Aacutecido

Estos suelos tienen la afluencia de rocas volcaacutenicas aacutecidas ubicados en los

alrededores del pueblo de Calaya en una zona escarpada de uso agriacutecola De

profundidad moderada presenta reaccioacuten fuertemente aacutecida en superficie y media en

profundidad La reaccioacuten aacutecida es atribuible a dos factores principales los altos

contenidos de materia orgaacutenica y a la acidez del material parental

f) De Terrazas Aacutecidas

Estos suelos se encuentran en pequentildeas zonas que se ubican en las maacutergenes

de los riacuteos Pelechuco (con moderada profundidad estructura granular y textura franca

con buena fertilidad fiacutesica) Queara (profundidad moderada estructura migajosa

mediana en superficie y suelta en profundidad de textura limo arenoso en superficie

arenoso en profundidad son utilizadas intensivamente con fines agriacutecolas debido a la

fertilidad inherente a su origen) y Charazani

g) Del Bosque Yunguentildeo

Estos suelos se han desarrollado sobre material de pizarras casi en su totalidad

existiendo en partes rocas graniacuteticas y cuarcitas de color gris a marroacuten Los suelos son

francos con abundantes materia orgaacutenica de color cafeacute muy oscuro en huacutemedo

moderadamente profundos

Seguacuten el estudio de Amurrio y Salcedo (1997) y Plan de Manejo de aacuterea los

suelos de ANMIN - Apolobamba (Fig 26) principalmente pertenecen a los Oacuterdenes

Entisoles Inceptisoles Mollisoles Histosoles y Ultisoles (USDA 2014)

Los entisoles son suelos que muestran poca evidencia de desarrollo de

horizontes pedogeacutenicos estaacuten en aacutereas de materiales parentales depositados

recientemente o en aacutereas donde la de erosioacuten o deposicioacuten son maacutes raacutepidas que la tasa

de desarrollo del suelo como dunas pendientes pronunciadas y llanuras aluviales

(USDA 2021) Los entisoles generalmente presentan un solo horizonte diagnoacutestico de

superficie directamente sobre la roca consolidada o no consolidada (Udorthents liacuteticos o

tiacutepicos respectivamente) Cuando el material de origen de estos suelos es de origen

34

aluvial y es transportado por cauces de agua se trata de Udifluvents mientras que los

Aquents aparecen cuando existen condiciones aacutequicas o reacutegimen de humedad aacutequico

que origina moteaduras y otros rasgos de oacutexido-reduccioacuten en el suelo Suele

presentarse material original areno francoso o maacutes grueso perteneciendo en ese caso

los suelos al gran grupo Udipsamments (USDA 2014)

Fig 2 6 Mapa de suelos de ANMIN - Apolobamba (Fuente SERNAP 2006)

Por otro lado los Inceptisoles son suelos de ambientes semiaacuteridos a huacutemedos

que generalmente exhiben soacutelo rangos moderados de desarrollo y formacioacuten de

humedad del suelo estos suelos se encuentran en posiciones geomorfoloacutegicas maacutes o

menos estables que han permitido un mayor grado de evolucioacuten edaacutefica (USDA 2021)

Se trata fundamentalmente de suelos del Suborden Udepts y mayormente del Gran

grupo Eutrudepts siendo Aquepts cuando existen condiciones aacutequicas (USDA 2014)

Los Ultisoles son suelos que se encuentran en aacutereas huacutemedas se formaron a

partir de procesos de erosioacuten y lixiviacioacuten bastante intensos que dan como resultado un

subsuelo enriquecido con arcilla y dominado por minerales como cuarzo caolinita y

oacutexidos de hierro Son suelos tiacutepicamente aacutecidos en los que la mayoriacutea de los nutrientes se

concentran en los centiacutemetros superficiales tienen una capacidad moderadamente baja

para retener adiciones de cal y fertilizantes (USDA 2021) Se encuentran principalmente

los Udults que se suelen incluir en el Gran Grupo Hapludults (USDA 2014)

Los Mollisoles son suelos que tienen un horizonte superficial de color oscuro

relativamente alto en contenido de materia orgaacutenica estos suelos son ricos en bases y

por lo tanto son bastante feacutertiles Se forman debajo de la vegetacioacuten en climas con deacuteficit

de humedad estacional de moderado a pronunciado (USDA 2021) Mayormente dentro

de este orden aparecen el Suborden Udolls y el Gran grupo Hapludolls (USDA 2014)

35

Los Alfisoles se encuentran en aacutereas semiaacuteridas a huacutemedas estos suelos son el

resultado de procesos de meteorizacioacuten que lixivian minerales arcillosos y otros

componentes de la capa superficial al subsuelo donde pueden retener y suministrar

humedad y nutrientes a las plantas Se formaron principalmente bajo cubierta vegetal o

forestal mixta y son productivos para la mayoriacutea de los cultivos (USDA 2021)

25 BIODIVERSIDAD

251 Flora y Vegetacioacuten

Las especies vegetales registradas en el ANMIN- Apolobamba son 2932

distribuidas en diferentes familias (SERNAP 2016) A continuacioacuten en base a

informacioacuten del Plan de Manejo del ANMIN- Apolobamba (2016-2025) se describen las

principales unidades de vegetacioacuten a) Vegetacioacuten subnival y alto andina b) Bofedal c)

Puna huacutemeda d) Pastizal huacutemedo e) Pastizal bajo pastoreo f) Bosque nublado de ceja

de montantildea g) Paramo Yunguentildeo h) Valle seco i) Bosque huacutemedo montano superior

j) Bosque huacutemedo montano medio k) Bosque huacutemedo montano inferior l)Sabana de

montantildea Las unidades de vegetacioacuten que se encuentran en zonas altas (entre 3500 y

5200 msnm) se caracteriza por una pradera de bajo porte predominando gramiacuteneas

duras y silificadas como Festuca dolichophylla Stipa ichu Calamagrostis spp y plantas

arrosetadas rastreras y en cojines compactos (Biobol 2017)

Fig 2 7 Mapa de distribucioacuten de vegetacioacuten de ANMIN-Apolobamba (Fuente SERNAP 2006)

El Plan de Accioacuten Ambiental del ANMIN ndash Apolobamba (2020) sentildeala que

Socondori y Puntan son las cimas con mayor riqueza de plantas vasculares

presentando 46 y 33 especies respectivamente Asimismo se sentildeala que el ANMIN ndash

36

Apolobamba posee la mayor riqueza de liacutequenes (donde la altura no disminuye la

riqueza) respecto a otros sitios GLORIA en Bolivia6 Puntani se constituye en la cima

con mayor morfoespecies de liacutequenes (87) El Poa glaberrima Senecio

apolobambensis Stipa hans-meyeri Deyeuxia filifolia var festucoides y Pycnophyllum

tetrastichum son las especies con predominancia de cobertura

En el marco de las funciones ambientales el ANMIN - Apolobamba alberga

formaciones vegetales de relevante importancia como los bofedales de altura y los

bosques de quentildeua para la eco-regioacuten de la Puna Mesofiacutetica (SERNAP 2020)

252 Fauna

Seguacuten cita el Plan de Accioacuten Ambiental del ANMIN ndash Apolobamba (2020) se

tiene un registro de 31201 individuos de los cuales 19174 son individuos de especies

priorizadas y 12027 individuos de otras especies los registros corresponden a

monitoreos de los antildeos 2010 y 2020 de los cuales el 53 son registros de Vicugna

vicugna el 38 corresponden registros de especies mayormente domeacutestica ambos

para los antildeos 2018 y 2019 el restante 9 corresponde a las otras especies silvestres

En el ANMIN ndash Apolobamba se encuentran registradas especies de fauna en

diversas categoriacuteas de amenaza tal es el caso de la vicuntildea (Vicugna vicugna) el venado

petiso (Mazama bricenii chunyi) el gato andino o titi (Felis jacobita) el jucumari u oso

andino (Tremarctos ornatus) la taruca o venado andino (Hippocamelus antisensis) el

puma (Felis concolor) el ciervo (Odocoileus virginianus) la choca grande (Fulica

gigantea) el pato de torrentes (Merganetta armata) la huallata (Chloephaga

melanoptera) aves como Leptasthenura andicola Asthenes humilis Agriacuteornis andicola

Grallaria erythrotis (endeacutemica de la regioacuten) y posiblemente el furnaacuterido Cinclodes

aricomae

Fig 2 8 a) Ganado de Alpacas b) Vicuntildeas ambos en el Municipio de Pelechuco en ANMIN-Apolobamba

6 Son sitios de monitoreo de flora alpina en el marco de la Red de Monitoreo GLORIA y la ldquoIniciativa para la

Investigacioacuten y el Seguimiento Global de los Ambientes Alpinosrdquo GLORIA se constituye en la maacutes importante red de monitoreo a largo plazo de la biodiversidad frente al cambio climaacutetico en aacutembitos de alta montantildea (Global Observation Research Initiative in Alpine Environments)

37

El piso ecoloacutegico de Puna Sub-huacutemeda del ANMIN-Apolobamba que

comprende altitudes desde los 4200 a 5500 msnm es el haacutebitat natural de tres

especies de cameacutelidos sudamericanos la alpaca (Lama pacos) y llama (Lama glama)

en sus formas domeacutesticas y la vicuntildea (Vicugna vicugna) en su forma silvestre Existen

dos razas de alpaca que se explotan por la alta calidad de su fibra y por su carne la

Huacaya (99) y la Suri (1) (Muntildeoz y Faz 2009)

26 RECURSOS MINERALOacuteGICOS

El Plan de Manejo Ambiental del ANMIN ndash Apolobamba (2006) hace referencia al

estudio realizado por Ramiacuterez y Teraacuten (2002) quienes han establecido distritos mineros

seguacuten sus caracteriacutesticas de la mineralizacioacuten Distrito Pelechuco-Sunchuliacute donde el

mineral de intereacutes econoacutemico es el oro cuyos depoacutesitos son de tipo primario y de

placer Distrito Suches caracterizado por los depoacutesitos de placer restringidos al

noroeste de cordillera Distrito Charazani donde la mineralizacioacuten es polimetaacutelica

tenieacutendose minerales de Pb Ag Zn Sn y Sb ademaacutes en la parte sudeste ocurren

depoacutesitos de oro aluvial en los lechos del riacuteo Kelluacota finalmente Distrito Mapiri que

se caracteriza por los placeres aluviales de oro

Distrito de Pelechuco-Sunchulliacute presenta dos tipos de depoacutesitos auriacuteferos

uno primario y otro de placer la mineralizacioacuten primaria se fundamenta en mantos

subconcordantes de cuarzo gris auriacutefero cuyos espesores variacutean entre 5 a 40 cm los

rumbos de estas estructuras son generalmente NO - SE y vetillas de cuarzo cuyos

espesores variacutean entre 2 a 5 cm Tambieacuten existe un emplazamiento de vetas de cuarzo

blanco de hasta 7 m de espesor asociadas a eventos tardiacuteos El mineral de intereacutes

econoacutemico es el oro y la ganga estaacute constituida por pirita calcopirita arsenopirita y

cuarzo Los depoacutesitos auriacuteferos de placer aluvial estaacuten ubicados en la parte baja de los

riacuteos que drenan esta zona de la cordillera se trata de conglomerados fluviotorrenciales

(Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

Distrito de Suches se caracteriza por los depoacutesitos de placer que estaacuten

restringidos al noroeste de la cordillera Se trata de placeres glaciales constituidos

principalmente por morrenas laterales compuestas de clastos ordoviacutecicos con

contenidos dispersos de partiacuteculas de oro Por otra parte las escorrentiacuteas superficiales

han afectado a este material morreacutenico dando lugar a depoacutesitos de terraza donde la

distribucioacuten del oro estaacute controlada por las estructuras del sedimento (Ramiacuterez y Teraacuten

2002)

Distrito Charazani la mineralizacioacuten es polimetaacutelica Las estructuras

mineralizadas filonianas estaacuten emplazadas en sedimentitas devoacutenicas que contienen

minerales de Pb Ag Zn Sn y Sb y como minerales de ganga cuarzo siderita pirita y

calcopirita En la parte sureste ocurren depoacutesitos de oro aluvial en los lechos del Riacuteo

Kelluacota (Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

38

Distrito de Mapiri (zona dentro del ANMIN Apolobamba) se caracteriza por

los placeres aluviales de oro Los depoacutesitos en el Riacuteo Camata estaacuten constituidos por

terrazas altas y por el lecho actual del riacuteo Por otro lado a partir de la confluencia de los

riacuteos Camata y Consata donde se conforma el Riacuteo Mapiri las terrazas aluviales estaacuten

maacutes desarrolladas (Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

261 Actividad minera en el ANMIN - Apolobamba

Seguacuten WCS (2020) las aacutereas protegidas de intereacutes nacional se constituyen en

zonas ricas en patrimonio natural y social con ecosistemas de gran biodiversidad

endeacutemica y son proveedoras de funciones ambientales vitales para el desarrollo como

la provisioacuten de agua y la regulacioacuten climaacutetica En algunas aacutereas protegidas las

actividades mineras estuvieron presentes incluso antes que se promulgaraacuten como

aacutereas protegidas Al respecto la Ley Ndeg 535 de Mineriacutea y Metalurgia en su Artiacuteculo 220

sentildeala que los actores productivos mineros pueden realizar actividades mineras en

aacutereas protegidas cumpliendo del marco normativo ambiental y el respeto a los objetivos

de creacioacuten

Sin embargo existen actividades mineras que operan al interior de aacutereas

protegidas sin considerar y respetar la zonificacioacuten respectivas para el desarrollo de

eacutestas actividades Un claro ejemplo es el ANMIN- Apolobamba en cuyo Plan de Accioacuten

de Ambiental ndash PAA se sentildeala que un 30 del total de sus aacutereas mineras estaacuten en

zonas de proteccioacuten estricta siendo una parte mineriacutea ilegal y otra operaciones mineras

con derechos pre constituidos (SERNAP 2019 WCS 2020)

En un poco maacutes de la uacuteltima deacutecada el nuacutemero de operaciones en la pequentildea

mineriacutea auriacutefera en ANMIN-Apolobamba ha crecido en un 480 las cuales estaacuten

ubicadas en toda la cordillera oriental del paiacutes (WCS 2020) por lo que se constituye en

una de las aacutereas protegidas maacutes afectadas por los efectos de las actividades auriacuteferas

En el antildeo 2009 se registraron 48 operaciones mineras auriacuteferas de las cuales cuarenta

estaban activas y ocho paralizadas (MEDMIN 2009) sin embargo en el antildeo 2019 se

identificaron 231 operaciones activas (WCS 2020) En ANMIN - Apolobamba el

principal metal explotado es el oro el cual se encuentra en yacimientos yo depoacutesitos de

oro aluviales y yacimientos primarios ambos son explotados en su mayoriacutea por

cooperativas mineras aunque se registra tambieacuten la participacioacuten del estado

(COMIBOL) (SERNAP 2020)

En eacuteste sentido WCS (2020) determina que el aacuterea protegida con mayores

impactos por actividad minera es el ANMIN Apolobamba por su tipo de mineriacutea

dimensioacuten e intensidad Concretamente se determina que el potencial minero auriacutefero

dentro el ANMIN ndash Apolobamba es Medio y que sus impactos en las zonas con

amenazas y riesgos geoloacutegicos ademaacutes de la generacioacuten de pasivos mineros es Medio

a Alto siendo los riacuteos Tuichi Kaka y Nube los maacutes afectados (Fig 29)

39

Fig 2 9 Mapa de Cobertura e Intensidad de Actividades Minera en ANMIN-Apolobamba (Fuente WCS 2020)

En el estudio Mitigacioacuten de Amenazas Mineras en el Corredor de conservacioacuten

Vilcabamba-Amboroacute de Conservacioacuten Internacional (2003) se indica que las actividades

mineras del ANMIN-A se encuentran en las cuencas altas de riacuteos que ingresan a otras

Aacuterea Protegidas del Corredor de Conservacioacuten Vilcabamba ndash Amboroacute y que la regioacuten de

Mapiri y Tipuani que aunque en parte se encuentran fuera del Aacuterea Protegida afectan

al complejo de proteccioacuten Madidi ndash Piloacuten Lajas por lo que el impacto que genera la

actividad minera no solo es puntual si no que afecta a otras poblaciones y sitios de

intereacutes de conservacioacuten

27 DESCRIPCIOacuteN DEL AacuteREA DE ESTUDIO

El aacuterea de estudio se circunscribe al Distrito Pelechuco ndash Sunchulli

especiacuteficamente en a) la subcuenca del riacuteo Pelechuco donde se encuentra ubicada la

cooperativa Rayo Rojo y b) en la subcuenca del riacuteo Sunchulli donde se encuentra la

coorperativa Virgen del Rosario dos cooperativas mineras representativas de la

mineriacutea filoniana (de yacimientos primarios) estaacuten situadas en las localidades mineras

de Agua Blanca y Sunchulliacute respectivamente (Fig 210) Estas cooperativas fueron

seleccionadas fundamentalmente porque en el periacuteodo de estudio (2008 ndash 2011)

presentaban intensas actividades de explotacioacuten ademaacutes se pueden citar otras razones

importantes como

- La proporcioacuten de cantidad de mercurio utilizado en eacuteste tipo de explotacioacuten

es mucho mayor respecto al procesamiento de minerales aluviales (15 en

finolinano y 104 en aluvial) En el caso especiacutefico de Rayo Rojo la

proporcioacuten media es de 155

40

- La intensidad de la actividad minera en la zona estaacute catalogada como alta

- Su tipo de explotacioacuten es una de las mas contaminantes en teacuterminos de

aporte de metales pesados (entre ellos el mercurio)

Virgen del Rosario

Rayo Rojo

10 km

Fig 2 10 Cooperativas Mineras en el Aacuterea de Estudio en ANMIN-Apolobamba (Fuente Elaboracioacuten con

base en informacioacuten georeferenciada de campo)

Las operaciones mineras en este distrito datan de la eacutepoca de la colonia existen

vestigios de los campamentos espantildeoles en las zonas de explotacioacuten de las

cooperativas La Reserva (Turcos) Virgen del Rosario y Jancko Kala Tambieacuten existen

evidencias de trabajos de la eacutepoca republicana en la zona donde se encuentra la

cooperativa Rayo Rojo Las labores de explotacioacuten se iniciaron aproximadamente en

1995 en la cuenca del riacuteo Sunchulli con la apertura de la cooperativa Segundo Huayna

Sunchulli posteriormente iniciaron sus trabajos Rayo Rojo Corihuari Coricancha y

Virgen del Rosario Estas minas se encuentran a 5600 msnm y las labores de

extraccioacuten de mineral se realizan por el meacutetodo de socavones

El tonelaje extraiacutedo de carga es variable el promedio es 025 t d-1

a excepcioacuten

de la cooperativa Virgen del Rosario que extrae 4 t d-1

oacute maacutes Los tenores de oro son

variables desde 1g t-1

hasta maacutes de 25 g t-1

La cantidad de carga extraiacuteda estaacute

relacionada con la mecanizacioacuten de sus operaciones generalmente las minas estaacuten

equipadas con compresores y perforadoras La extraccioacuten y transporte es a traveacutes de

ldquoHualaychosrdquo (andariveles) y volqueta de transporte de carga hacia el ingenio donde se

41

cuenta con chancadoras molinos de bolas jig mesa concentradora amalgamadora

elutriador retorta y horno

Los procesos llevados a cabo en los ingenios son chancado molienda

concentracioacuten gravimeacutetrica y amalgamacioacuten de los concentrados con mercurio

volatilizacioacuten del mercurio (en algunas ocasiones utilizando retortas) En otros casos se

efectuacutea la trituracioacuten de la carga y amalgamacioacuten al mismo tiempo posteriormente se

exprime la amalgama en una tela y se calienta con sopletes anafes y fogatas para

volatilizar el mercurio y recuperar el oro

42

III ESTUDIO DEL RECURSO SUELO -

METALES PESADOS

31 INTRODUCCIOacuteN

La extraccioacuten y concentracioacuten de oro proveniente de yacimientos primarios

(filonianos) se acompantildea de numerosos impactos ambientales tanto en los lugares

cercanos a la explotacioacuten de la mina como en la planta de concentracioacuten (comuacutenmente

llamado ingenio minero7) Estos impactos principalmente son a) las emisiones toacutexicas

de mercurio (Hg) en diferentes formas (liacutequido y vapor) que afectan a los recursos

bioacuteticos y no bioacuteticos y b) la contaminacioacuten por los residuos (ricos en sulfuros) ya que el

metal (oro) es una muy pequentildea fraccioacuten de todo el material extraiacutedo Estos residuos

contienen minerales metaacutelicos como pirita calcopirita y arsenopirita que se transportan

a traveacutes de las partiacuteculas en suspensioacuten y el viento aprovechando su casi inexistente

sistema de confinamiento o almacenamiento (Ramiacuterez y Teraacuten 2002 Bundschuh et al

2009) Como consecuencia los suelos presentan niveles altos de metales pesados en

el entorno a las explotaciones mineras (Vega et al 2004)

Como se ha mencionado en capiacutetulos anteriores el Hg pasa a la atmoacutesfera

durante el proceso de quema de la amalgama unos 500 a 1000 g Hg kg-1

de oro se

evaporan hacia la atmoacutesfera circundante y la mayoriacutea del vapor se condensa de nuevo y

precipita en las proximidades de la zonas de quema (Wotruba et al 1998) Recientes

publicaciones han revelado que actualmente en la mineriacutea filoniana se utiliza una

proporcioacuten de oro extraiacutedo y Hg de 15 (Villegas et al 2021) Sin embargo la ausencia

de un seguimiento continuo y disponibilidad de datos de la mineriacutea auriacutefera en Bolivia

impide una estimacioacuten precisa de la cantidad de Hg liberado al medio ambiente y su

impacto real

La contaminacioacuten por Hg asociado a la mineriacutea a pequentildea escala representa un

importante problema de salud ambiental y humana en muchas partes del mundo

incluida la regioacuten andina y la cuenca del Amazonas (Nriagu et al 1992 Artaxo et al

2000 van Straaten 2000) Las concentraciones de mercurio en muestras de agua de

7 Es el lugar donde se procesa (a traveacutes de procesos fiacutesicos y quiacutemicos) el mineral extraiacutedo de los

yacimientos mineros para la obtencioacuten de concentrados minerales suele estar situado en los alrededores de la explotacioacuten minera para reducir los gastos asociados al transporte

43

las minas de oro en la regioacuten amazoacutenica de Brasil presentaron valores entre 01 y 86

mg Hg L-1

Por lo tanto el mercurio como otros metales pueden incorporarse a la

cadena alimentaria a traveacutes de la flora y la fauna en sus formas biodisponible y soluble

(Millaacuten et al 2006 Sierra et al 2006)

Por otra parte las principales fuentes antropogeacutenicas de arseacutenico incluyen tanto

hornos metaacutelicos de fundicioacuten como minas de oro En muchas zonas los niveles de

arseacutenico en el medio ambiente es un motivo de preocupacioacuten e intereacutes ya que los

estudios epidemioloacutegicos han demostrado varios efectos adversos para la salud en las

poblaciones locales (Nriagu et al 2007) El arseacutenico estaacute presente en Bolivia

principalmente en la regioacuten oeste de los Andes especiacuteficamente en la zona conocida

como cinturoacuten As-Ag-Pb-Zn-Cu-Au (Litter et al 2010) y considerado como una gran

fuente de contaminacioacuten natural de arseacutenico el cual es resultado de una intensa

actividad magmaacutetica desde el Mioceno (MDSMA 1996)

Los objetivos de este capiacutetulo se centraron fundamentalmente en i) determinar la

contaminacioacuten del suelo por mercurio arseacutenico y metales asociados (Cu Pb Zn y Cd)

causados por la actividad minera de oro en dos cooperativas mineras representativos de

la regioacuten andina y del distrito minero Sunchulliacute - Pelechuco (Virgen del Rosario y Rayo

Rojo) y ii) establecer la relacioacuten entre estos metales pesados y las propiedades

fisicoquiacutemicas del suelo

32 MATERIALES Y MEacuteTODOS

321 Zonas de estudio

En cada cooperativa minera se identificaron dos zonas

- Una zona cercana al ingenio o planta de procesamiento que podriacutea estar

afectada por su cercaniacutea a los lugares de procesamiento del mineral yo concentracioacuten

del oro Esta zona estaacute a menos de 200 m del ingenio o planta y se denominaraacute (en este

y los siguientes capiacutetulos) zona minera (ZM)

- Otra zona alejada del ingenio o planta de procesamiento que de manera

a-priori podriacutea considerarse no afectada por su lejaniacutea a las aacutereas de procesamiento del

mineral yo concentracioacuten del oro por lo que podriacutea considerarse una zona de control

Esta zona estaacute a una distancia aproximada de 15 km del ingenio o planta y se

denominaraacute (en este y los siguientes capiacutetulos) zona de control (ZC)

322 Disentildeo de muestreo y toma de muestras de suelos de perfiles y parcelas

3221 Muestreo de Perfiles de Suelos

En cada zona (ZM y ZC) se ha identificado un perfil representativo de los suelos

de la zona a continuacioacuten se han tomado muestras de los horizontes que componen el

perfil Asimismo en cada perfil se han registrado datos relativos a su ubicacioacuten

44

(coordenadas UTM) altitud posicioacuten fisiograacutefica pendiente material original

vegetacioacuten condiciones de drenaje afloramientos rocosos pedregosidad salinidad

erosioacuten e influencia humana Se realizoacute la descripcioacuten macromorfoloacutegica de los suelos

aplicando los lineamientos de la USDA (2014)

3222 Muestreo de Parcelas de Suelos

En cada zona de estudio (zona minera y zona de control) se distribuyeron 3

parcelas de 5 x 5 m de extensioacuten donde se seleccionaron 3 puntos de muestreo de

suelo ubicados de manera aleatoria en cada parcela En cada punto se tomaron

muestras edaacuteficas superficiales (de 0 a 5 cm) y de profundidad (de 5 a 15 cm) tal como

se muestra en la Fig 31 Por tanto se obtuvieron 9 muestras a modo de reacuteplicas para

caracterizar cada zona y cada profundidad

Fig 3 1 Muestreo de parcelas de Suelos

La profundidad del muestreo se determinoacute en funcioacuten de la profundidad de las

diferentes especies vegetales identificadas en la zona Asiacute se establecioacute que la mayor

concentracioacuten radicular se encontraba entre 0-5 cm siendo eacutesta la profundidad en la

que podriacutea haber una mayor deposicioacuten de metales pesados por arrastre eoacutelico yo por

precipitaciones Sin embargo tambieacuten se observaron raiacuteces entre 5-15 cm por lo que

se decidioacute tomar esta profundidad como subsuperficial con el fin de comparar los

contenidos de los diferentes elementos analizados en ambas profundidades y

determinar asiacute la afeccioacuten del tanto del suelo como de la biota

Fig 3 2 a) Muestreo de parcelas en la cooperativa Virgen del Rosario b) Las parcelas cercanas a las

operaciones de procesamiento del mineral tambieacuten estaacute proacutexima a la poblacioacuten minera

a) b)

45

Fig 3 3 Registro de cobertura vegetal en la localidad minera de Agua Blanca

Todas las muestras se almacenaron en bolsas de polietileno a 4 ordm C (Parker y

Bloom 2005) Ademaacutes se registroacute la cobertura vegetal en cada parcela siguiendo el

meacutetodo establecido por Rocha y Saes (2003) Este procedimiento consistioacute en establecer

cuadriacuteculas de 50 cm (de lado) en el interior de cada parcela utilizando cintas meacutetricas

dispuestas de forma transversal y longitudinal en cada punto de interseccioacuten (o veacutertice de

cada cuadriacutecula) se insertaron agujas a 90ordm respecto al suelo en el punto de insercioacuten se

observa y registra la existencia de planta (p) oacute suelo (s) La sumatoria independiente de p

y s y su posterior relacioacuten permitiraacute cuantificar la cobertura vegetal (en porcentaje)

323 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos

Las muestras se secaron a temperatura ambiente en bandejas individuales

provistas de papel absorbente posteriormente fueron tamizadas a un tamantildeo de

diaacutemetro de luz inferior a 2 mm Fue molida una fraccioacuten de cada muestra para la

medicioacuten de algunos paraacutemetros Para la determinacioacuten del pH en agua y KCl se

empleoacute la relacioacuten 125 (suelo agua o KCl) mientras que la conductividad eleacutectrica

(CE) se determinoacute en una relacioacuten 15 (suelo agua) (MAPA 1986) El carbono orgaacutenico

total (COT) y nitroacutegeno total (N) se determinaron utilizando el meacutetodo descrito por

Duchaufour (1970) La capacidad de intercambio catioacutenico (CIC) se midioacute de acuerdo a

Chapman (1965) El carbonato de calcio (CaCO3) se determinoacute por el meacutetodo

volumeacutetrico de Bernard La textura se obtuvo mediante el caacutelculo del porcentaje de los

diferentes tamantildeos de partiacutecula (arena limo y arcilla) empleando la pipeta Robinson la

clasificacioacuten textural fue realizada seguacuten la guiacutea de la FAO (2006)

Los valores de metales totales fueron obtenidos mediante los meacutetodos de digestioacuten

de la Agencia de Proteccioacuten Ambiental de EEUU (EPA 1996) se aplicoacute el meacutetodo EPA

3050B para la determinacioacuten de As Cd Cu Pb y Zn y el meacutetodo EPA 7473 para la

determinacioacuten de Hg Para verificar la eficiencia de la digestioacuten de las muestras se

utilizaron tres materiales de referencia certificados BCR-CRM 62 (hojas de oliva molidas

028 plusmn 002 mg Hg kg-1

) SRM 2709 (suelo agriacutecola de San Joaquiacuten 140 plusmn 008 mg Hg kg-1

)

a)

46

y CRM 027 (Suelo contaminado 380 plusmn 065 mg Hg kg-1

) (Comisioacuten de las Comunidades

Europeas Instituto Nacional de Estaacutendares y Tecnologiacutea de EEUU Corporacioacuten de

Recursos Tecnoloacutegicos de EEUU) Los metales biodisponibles se extrajeron con DTPA

para suelos neutros y baacutesicos o EDTA para los suelos aacutecidos con una relacioacuten 12 (suelo

DTPA) utilizando una relacioacuten 15 relacioacuten (suelo EDTA) (Lindsay y Norvell 1969

Borggaard 1976 Crock y Severson 1980) Los metales solubles en agua fueron extraiacutedos

de acuerdo a Buurman et al (1996) en una relacioacuten 15 (suelo agua miliQ)

Los metales totales disponibles y solubles en agua (excepto el mercurio) se

midieron en el espectroacutemetro de absorcioacuten atoacutemica AAnalyst 800 (PerkinElmer)

Dependiendo de la concentracioacuten de los metales se aplicoacute el meacutetodo de llama (mezcla

aire ndash acetileno) o el meacutetodo horno con caacutemara de grafito que cuenta con correccioacuten

de fondo con laacutempara de deuterio y con correccioacuten de fondo por efecto Zeeman

longitudinal Las concentraciones de mercurio (total biodisponible y soluble en agua) se

midieron mediante el Sistema de Inyeccioacuten en Flujo de Mercurio - 400 (espectroacutemetro

de absorcioacuten atoacutemica FIMS 400 - PerkinElmer) con un liacutemite de deteccioacuten de 5 ng L-1

323 Anaacutelisis estadiacutestico

El anaacutelisis estadiacutestico de los resultados se realizoacute de manera conjunta en las dos

cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo En todos los casos se utilizoacute el

test de Kolmogorov-Smirnov El anaacutelisis de varianza (comparaciones muacuteltiples y Post

Hoc) se llevoacute a cabo verificando que el P-valor (significancia) asociado a las muestras

sea mayor que 005 aceptando el supuesto de homogeneidad de varianzas (los datos

de las variables continuas se comportan de la misma manera en cuanto a variabilidad o

dispersioacuten) Con el fin de darle un enfoque integral en los casos de la mineriacutea primaria

se aplicoacute un anaacutelisis ANOVA de tres factores con todas las propiedades fiacutesicas y

quiacutemicas lo que permitioacute evaluar las diferencias entre las dos cooperativas mineras

(CM) la proximidad a los sitios de procesamiento del mineral (P) y las diferentes

profundidades (D) Por lo tanto se ha utilizado tres factores (CM P y D) con dos

niveles de cooperativa minera (Virgen del Rosario y Rayo Rojo) dos niveles de

proximidad (zona cercana o lejana a los sitios de procesamiento de mineral - ingenios) y

dos niveles de profundidad suelo superficial (0 - 5 cm) y suelo de profundidad (5 - 15

cm) con 9 repeticiones a modo de reacuteplica para todos los niveles

Como se detectaron interacciones significativas con la mayoriacutea de los factores

para evaluar las diferencias entre estos los datos fueron sometidos a un modelo lineal

para cada paraacutemetro La separacioacuten de medias se hizo seguacuten la prueba de Tukey con

diferencias significativas a P lt005 Las relaciones entre las propiedades del suelo

fueron evaluadas con la prueba de Pearson Las propiedades fiacutesicas y quiacutemicas de los

suelos (incluidos los metales) se sometieron a anaacutelisis de componentes principales

(ACP) para evaluar con claridad los patrones principales de variacioacuten para los tres

factores de estudio (CM P y D) Los anaacutelisis estadiacutesticos se realizaron con el programa

SPSS para Windows versioacuten 170

47

33 RESULTADOS

331 Perfiles de suelos en las zonas identificadas

3311 Cooperativa Minera Virgen del Rosario (VR)

a) Zona cercana a los sitios de procesamiento (Zona Minera - ZM) - VR

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil del suelo

Se seleccionoacute y muestreoacute el perfil de suelo de mayor representatividad de la

zona cuya descripcioacuten macromorfoloacutegica se muestra en la Tabla 31

Tabla 3 1 Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona cercana a los sitios de procesamiento

del mineral Virgen del Rosario

Paraacutemetro Descripcioacuten

Localizacioacuten Cooperativa minera Virgen del Rosario Sunchulli

Coordenadas UTM 19L0499178-8345099

Altitud 4033 m

Clima del suelo (USDA 2006) Reacutegimen de Humedad Uacutedico

Reacutegimen de Temperatura Meacutesico

Forma del terreno y Topografiacutea

Topografiacutea Montantildeoso (gt30)

Geomorfologiacutea circundante Montantildea

Posicioacuten fisiograacutefica Pendiente

Pendiente Moderadamente abrupto (15-30) de forma

rectiliacutenea

Vegetacioacuten y Uso de la tierra

Uso de la tierra Pastoreo seminomadismo extraccioacuten y

recoleccioacuten Influencia humana Vegetacioacuten ligeramente alterada

Vegetacioacuten Matorral de espinosas de alta montantildea con

una cobertura entre el 15 y el 40

Material original Coluvios de esquistos

Profundidad efectiva Profundo (100-150 cm)

Caracteriacutesticas de superficie

Afloramientos rocosos Comunes con afloramientos

separados de 20 a 50 m Pedregosidad superficial Pocas gravas medias y piedras

y muy pocos pedregones Erosioacuten Erosioacuten laminar moderada por agua que afecta a

gt 50 del aacuterea

Relacioacuten Suelo-Agua

Drenaje Bien drenado

Inundacioacuten Anualmente Duracioacuten de 15 a 30 diacuteas

Agua subterraacutenea No observada

Condiciones de humedad Huacutemedo

Clasificacioacuten Entic Hapludolls (Soil Survey Staff 2006) o Haplic

Phaeozems (FAO-ISRIC-IUSS 2006)

48

Fig 3 4 Panoraacutemica del perfil de la zona cercana al procesamiento del

mineral Virgen del Rosario

Descripcioacuten de los horizontes

Hor Prof cm

A1Ah 0-16 Pardo oscuro (5BG31) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo

(5BG41) en seco Textura franca Comunes gravas medias y

gruesas angulares de naturaleza esquistosa Estructura granular

fina moderada Blando friable adherente plaacutestico Comunes poros

muy finos y muy pocos poros finos que ocupan un volumen del 15-

40 Comunes raiacuteces muy finas y finas No calcaacutereo Liacutemite neto

plano

A2AC 16-24 Pardo (5BG51) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo (5BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas y piedras y pocos

pedregones angulares de naturaleza esquistosa Estructura

subangular fina deacutebil a masiva Duro friable ligeramente

adherente ligeramente plaacutestico Comunes poros finos y muy finos

que ocupan un volumen del 5-15 Pocas raiacuteces muy finas y muy

pocas raiacuteces finas No calcaacutereo Liacutemite gradual plano

CRC gt24 Pardo grisaacuteceo (5BG61) en estado huacutemedo y gris (10BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas gruesas y piedras y

pocos pedregones angulares ligeramente meteorizados de

naturaleza esquistosa Masivo Extremadamente duro muy friable

ligeramente adherente ligeramente plaacutestico Muy pocos poros muy

finos que ocupan menos del 2 de volumen Pocas raiacuteces muy

finas No calcaacutereo

49

Fig 3 5 Detalle del perfil de la zona cercana al

procesamiento del mineral Virgen del Rosario

Descripcioacuten analiacutetica del perfil de suelo

Las Tablas 32 y 33 muestran los resultados de las propiedades fiacutesico-

quiacutemicas y de metales pesados del perfil de suelo respectivamente Estos resultados

muestran un ligero incremento del pHagua con la profundidad de los horizontes del perfil

ocurre lo contrario con la CE COT NT CIC y arcilla no se registra de presencia en

CaCO3 en ninguno de los estratos La relacioacuten CN muestra un incremento considerable

en el horizonte maacutes profundo Respecto a los metales totales las concentraciones de

Cu Cd Hg y As disminuyen con la profundidad de los horizontes el Zn y Pb presentan

sus valores maacutes altos en el horizonte A2 Los metales biodisponibles siguen el mismo

patroacuten que los metales totales Todos los metales solubles disminuyen con la

profundidad de los horizontes El Cd biodisponible y soluble se encuentra por debajo del

liacutemite de deteccioacuten

Tabla 32 Propiedades fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo

Muestra pHagua pHKCl CE

(dS m-1

) CaCo3

COT

()

NT

() CN

CIC

(cmol kg-1)

Arcilla

()

Limo

()

Arena

()

A1 494 398 013 000 371 051 735 2424 1834 4742 3424

A2 507 389 006 000 207 029 721 2012 1453 4595 3951

CR 516 383 007 000 123 012 994 1272 1369 4970 3661

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitr oacutegeno

Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

A1

A2

CR

50

Tabla 33 Metales pesados del perfil de suelo

ltDL por debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cd 2 microg kg-1 para el contenido total y 01 microg kg-1 para las fracciones biodisponibles y solubles)

b) Zona alejada a los sitios de procesamiento (Zona Control - ZC) - VR

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil

En la tabla 34 se presentan los resultados de la caracterizacioacuten del perfil de

suelo de mayor representatividad de la zona

Tabla 34

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona lejana a los sitios de procesamiento del mineral Virgen del Rosario

Paraacutemetro Descripcioacuten

Localizacioacuten Cooperativa minera Virgen del Rosario Sunchulli

Coordenadas UTM 19L0499178-8345099

Altitud 4033 m

Clima del suelo (USDA 2006) Reacutegimen de Humedad Uacutedico

Reacutegimen de Temperatura Meacutesico

Forma del terreno y Topografiacutea

Topografiacutea Montantildeoso (gt30)

Geomorfologiacutea circundante Montantildea

Posicioacuten fisiograacutefica Pendiente

Pendiente Moderadamente abrupto (15-30) de forma

rectiliacutenea

Vegetacioacuten y Uso de la tierra

Uso de la tierra Pastoreo seminomadismo extraccioacuten y

recoleccioacuten

Influencia humana Vegetacioacuten ligeramente alterada

Vegetacioacuten Matorral de espinosas de alta montantildea con

una cobertura entre el 15 y el 40

Material original Coluvios de esquistos

Profundidad efectiva Profundo (100-150 cm)

Muestra

Metales Totales (mg kg-1) Metales Biodisponibles (mg kg

-1) Metales Solubles (mg kg

-1)

Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As

A1 1126 5904 014 1794 018 2371 205 612 000 558 0004 099 0393 0493 ltDL 0048 00006 014

A2 1001 6840 010 2748 005 1192 277 284 ltDL 1166 0003 075 0230 0425 ltDL 0039 00001 008

CR 354 5995 011 1563 003 417 099 142 ltDL 418 0002 019 0154 0282 ltDL 0130 00001 010

51

Caracteriacutesticas de superficie

Afloramientos rocosos Comunes con afloramientos

separados de 20 a 50 m Pedregosidad superficial Pocas gravas medias y piedras

y muy pocos pedregones Erosioacuten Erosioacuten laminar moderada por agua que afecta a

gt 50 del aacuterea

Relacioacuten Suelo-Agua

Drenaje Bien drenado

Inundacioacuten Anualmente Duracioacuten de 15 a 30 diacuteas

Agua subterraacutenea No observada

Condiciones de humedad Huacutemedo

Clasificacioacuten Udorthent tiacutepico (Soil Survey Staff 2006) Regosol euacutetrico

(FAO-ISRIC-IUSS 2006)

Fig 3 6 Panoraacutemica perfil de la zona lejana al procesamiento del

mineral Virgen del Rosario

Descripcioacuten de los horizontes

Hor Prof cm

A1 0-10 Pardo oscuro (5BG31) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo

(5BG41) en seco Textura franca Comunes gravas medias y

gruesas angulares de naturaleza esquistosa Estructura granular

fina moderada Blando friable adherente plaacutestico Comunes poros

muy finos y muy pocos poros finos que ocupan un volumen del 15-

40 Comunes raiacuteces muy finas y finas No calcaacutereo Liacutemite neto

plano

A2 10-26 Pardo (5BG51) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo (5BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas y piedras y pocos

pedregones angulares de naturaleza esquistosa Estructura

subangular fina deacutebil a masiva Duro friable ligeramente

adherente ligeramente plaacutestico Comunes poros finos y muy finos

52

que ocupan un volumen del 5-15 Pocas raiacuteces muy finas y muy

pocas raiacuteces finas No calcaacutereo Liacutemite gradual plano

CR gt26 Pardo grisaacuteceo (5BG61) en estado huacutemedo y gris (10BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas gruesas y piedras y

pocos pedregones angulares ligeramente meteorizados de

naturaleza esquistosa Masivo Extremadamente duro muy friable

ligeramente adherente ligeramente plaacutestico Muy pocos poros muy

finos que ocupan menos del 2 de volumen Pocas raiacuteces muy

finas No calcaacutereo

Fig 3 7 Detalle del perfil de la zona lejana al procesamiento del mineral Virgen del Rosario

Descripcioacuten analiacutetica del perfil de suelo

Las Tablas 35 y 36 muestran los resultados de las propiedades fiacutesico-quimicas

y de metales pesados del perfil de suelo respectivamente Estos resultados muestran

un ligero incremento del pHagua con la profundidad de los horizontes del perfil ocurre lo

contrario con el resto de los paraacutemetros analizados (CE COT NT CN CIC Arcilla y

Limo) no se registra de presencia en CaCO3 en ninguno de los estratos En relacioacuten

a los metales totales las concentraciones de Cu Cd y As incrementan con la

profundidad de los horizontes ocurre lo contrario con el Hg mientras que el Zn y Pb

presentan sus valores maacutes altos en el horizonte CR El Hg biodisponible sigue el mismo

patroacuten que el Hg total mientras que los demaacutes metales no lo hacen A excepcioacuten del As

todos los metales solubles disminuyen con la profundidad de los horizontes El Cd

bidisponible y soluble se encuentra por debajo del liacutemite de deteccioacuten

A1

A2

CR

53

Tabla 35

Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo

Muestra pHagua pHKCl CE

(dS m-1

) CaCo3

COT

() NT () CN

CIC

(cmol kg-1)

Arcilla

()

Limo

()

Arena

()

A1 449 382 012 000 277 055 501 1655 1430 5077 3493

A2 466 386 005 000 083 044 188 1629 1358 4958 3664

CR 469 392 004 000 052 031 168 1319 1034 4460 4506

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitroacutegeno

Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

Tabla 36

Metales pesados del perfil de suelo

ltDL por debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cu 2 microg kg-1 Cd 01 microg kg-1

Pb 01 microg kg-1

para las fracciones extraiacutebles y solubles)

3312 Cooperativa Minera Rayo Rojo (RR)

c) Zona cercana a los sitios de procesamiento (Zona Minera - ZM) - RR

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil

Seguidamente en la Tabla 37 se muestra la caracterizacioacuten del perfil de suelo

de mayor representatividad de la zona

Muestra

Metales Totales (mg kg-1) Metales Biodisponibles (mg kg

-1) Metales Solubles (mg kg

-1)

Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As

A1 1924 6725 018 2152 048 3339 244 518 001 275 0004 165 0003 0267 ltDL 0005 00009 020

A2 1925 6163 022 2114 023 4676 215 381 002 285 0003 151 0001 0231 ltDL 0002 00001 014

CR 1987 6975 022 2315 021 5718 259 215 001 261 0002 173 ltDL 0201 ltDL ltDL 00001 035

54

Tabla 37

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona cercana a los sitios de procesamiento del mineral

Rayo Rojo

Paraacutemetro Descripcioacuten

Localizacioacuten Cantoacuten Pelechuco

Coordenadas UTM 19L0480385-8369931

Altitud 5194 m

Clima del suelo (USDA 2006) Reacutegimen de Humedad Uacutedico

Reacutegimen de Temperatura Meacutesico

Forma del terreno y Topografiacutea

Topografiacutea Montantildeoso (gt30)

Geomorfologiacutea circundante Montantildea

Posicioacuten fisiograacutefica Pendiente

Pendiente Muy abrupto (gt60) de forma rectiliacutenea

Vegetacioacuten y Uso de la tierra

Uso de la tierra Pastoreo seminomadismo extraccioacuten y

recoleccioacuten Influencia humana Vegetacioacuten ligeramente alterada

Vegetacioacuten Matorral de espinosas de alta montantildea con

una cobertura entre el 15 y el 40

Material original Esquistos

Profundidad efectiva Muy superficial (lt30 cm)

Caracteriacutesticas de superficie

Afloramientos rocosos Muchos con afloramientos

separados de 5 a 15 m Pedregosidad superficial Pocas gravas medias y piedras

y muy pocos pedregones Erosioacuten Erosioacuten laminar moderada por agua que afecta a

gt 50 del aacuterea

Relacioacuten Suelo-Agua

Drenaje Algo excesivamente drenado

Inundacioacuten Ninguna

Agua subterraacutenea No observada

Condiciones de humedad Huacutemedo

Clasificacioacuten Udorthent tiacutepico (Soil Survey Staff 2006) Leptosol liacutetico

(WRB 2006)

55

Fig 3 8 Panoraacutemica perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Rayo Rojo

Descripcioacuten de los horizontes

Hor Prof cm

A1 0-10 Pardo oscuro (5BG31) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo

(5BG41) en seco Textura franca Comunes gravas medias y

gruesas angulares de naturaleza esquistosa Estructura granular

fina moderada Blando friable adherente plaacutestico Comunes poros

muy finos y muy pocos poros finos que ocupan un volumen del 15-

40 Comunes raiacuteces muy finas y finas No calcaacutereo Liacutemite neto

plano

A2 10-26 Pardo (5BG51) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo (5BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas y piedras y pocos

pedregones angulares de naturaleza esquistosa Estructura

subangular fina deacutebil a masiva Duro friable ligeramente

adherente ligeramente plaacutestico Comunes poros finos y muy finos

que ocupan un volumen del 5-15 Pocas raiacuteces muy finas y muy

pocas raiacuteces finas No calcaacutereo Liacutemite gradual plano

CR gt26 Pardo grisaacuteceo (5BG61) en estado huacutemedo y gris (10BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas gruesas y piedras y

pocos pedregones angulares ligeramente meteorizados de

naturaleza esquistosa Masivo Extremadamente duro muy friable

ligeramente adherente ligeramente plaacutestico Muy pocos poros muy

finos que ocupan menos del 2 de volumen Pocas raiacuteces muy

finas No calcaacutereo

56

Fig 3 9 Detalle del perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Rayo Rojo

Descripcioacuten analiacutetica del perfil de suelo

Los resultados de las propiedades fiacutesico-quiacutemicas y de metales pesados del

perfil de suelo se presentan en las Tablas 38 y 39 respectivamente El pHagua y el

porcentaje de arcilla muestran un incremento directamente proporcional a la profundidad

de los horizontes del perfil ocurre lo contrario con el resto de los paraacutemetros analizados

(CE COT NT CIC limo) La relacioacuten CN presenta su menor valor en el segundo

horizonte no se registra de presencia en CaCO3 en ninguno de los estratos Respecto a

los metales totales las concentraciones de Cd Pb Hg y As disminuyen con la

profundidad de los horizontes el Cu y Zn presentan sus valores maacutes bajos en el

horizonte A2 El Zn Cd Pb y As biodisponibles disminuyen con la profundidad de los

horizontes pero no registra Hg biodisponible en ninguno de los estratos Las

concentraciones de metales solubles siguen patrones independientes

Tabla 38

Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo

Muestra pHagua pHKCl CE

(dS m-1

) CaCo3

COT

() NT () CN

CIC

(cmol kg-1)

Arcilla

()

Limo

()

Arena

()

A1 445 388 017 000 447 051 885 2673 760 3308 5931

A2 462 368 005 000 197 029 687 2565 2072 3177 4750

CR 528 427 002 000 103 012 826 1186 2437 2539 5024

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitr oacutegeno

Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

A1

A2

CR

57

Tabla 39

Metales pesados del perfil de suelo

ltDL por debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cd 01 microg kg-1 para las fracciones biodisponibles y solubles)

a) Zona alejada a los sitios de procesamiento (Zona Control - ZC) - RR

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil

Se ha tomado el perfil de suelo de mayor representatividad de la zona

Tabla 3 10

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona lejana a los sitios de procesamiento del mineral

Rayo Rojo

Paraacutemetro Descripcioacuten

Localizacioacuten Cantoacuten Pelechuco

Coordenadas UTM 19L0480385-8369931

Altitud 5194 m

Clima del suelo (USDA 2006) Reacutegimen de Humedad Uacutedico

Reacutegimen de Temperatura Meacutesico

Forma del terreno y Topografiacutea

Topografiacutea Montantildeoso (gt30)

Geomorfologiacutea circundante Montantildea

Posicioacuten fisiograacutefica Pendiente

Pendiente Muy abrupto (gt60) de forma rectiliacutenea

Vegetacioacuten y Uso de la tierra

Uso de la tierra Pastoreo seminomadismo extraccioacuten y

recoleccioacuten Influencia humana Vegetacioacuten ligeramente alterada

Vegetacioacuten Matorral de espinosas de alta montantildea con

una cobertura entre el 15 y el 40

Material original Esquistos

Profundidad efectiva Muy superficial (lt30 cm)

Muestra Metales Totales (mg kg

-1) Metales Biodisponibles (mg kg

-1) Metales Solubles (mg kg

-1)

Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As

A1 757 3657 029 1229 058 661 078 115 001 189 000 004 0002 013 ltDL 0004 00005 021

A2 588 3577 005 488 005 529 085 019 000 100 000 003 0153 026 ltDL 0014 00002 077

CR 778 3587 005 429 003 489 055 058 ltDL 072 000 010 ltDL 010 ltDL 0002 00001 075

58

Caracteriacutesticas de superficie

Afloramientos rocosos Muchos con afloramientos

separados de 5 a 15 m Pedregosidad superficial Pocas gravas medias y piedras

y muy pocos pedregones Erosioacuten Erosioacuten laminar moderada por agua que afecta a

gt 50 del aacuterea

Relacioacuten Suelo-Agua

Drenaje Algo excesivamente drenado

Inundacioacuten Ninguna

Agua subterraacutenea No observada

Condiciones de humedad Huacutemedo

Clasificacioacuten Udorthent tiacutepico (Soil Survey Staff 2006) Leptosol liacutetico

(WRB 2006)

Fig 3 10 Panoraacutemica perfil de la zona lejana al procesamiento

del mineral Rayo Rojo

Descripcioacuten de los horizontes

Hor Prof cm

A1 0-20 Pardo oscuro (5BG31) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo

(5BG41) en seco Textura franca Comunes gravas medias y

gruesas angulares de naturaleza esquistosa Estructura granular

fina moderada Blando friable adherente plaacutestico Comunes poros

muy finos y muy pocos poros finos que ocupan un volumen del 15-

40 Comunes raiacuteces muy finas y finas No calcaacutereo Liacutemite neto

plano

A2 20-38 Pardo (5BG51) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo (5BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas y piedras y pocos

pedregones angulares de naturaleza esquistosa Estructura

subangular fina deacutebil a masiva Duro friable ligeramente

59

adherente ligeramente plaacutestico Comunes poros finos y muy finos

que ocupan un volumen del 5-15 Pocas raiacuteces muy finas y muy

pocas raiacuteces finas No calcaacutereo Liacutemite gradual plano

CR gt38 Pardo grisaacuteceo (5BG61) en estado huacutemedo y gris (10BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas gruesas y piedras y

pocos pedregones angulares ligeramente meteorizados de

naturaleza esquistosa Masivo Extremadamente duro muy friable

ligeramente adherente ligeramente plaacutestico Muy pocos poros muy

finos que ocupan menos del 2 de volumen Pocas raiacuteces muy

finas No calcaacutereo

Fig 3 11 Detalle del perfil de la zona lejana al

procesamiento del mineral Rayo Rojo

Descripcioacuten analiacutetica de los perfiles de suelo

Los resultados de las propiedades fiacutesico-quiacutemicas y de metales pesados del

perfil de suelo se presentan en las Tablas 38 y 39 respectivamente El pHagua y el

porcentaje de arena muestran un incremento directamente proporcional a la profundidad

de los horizontes del perfil ocurre lo contrario con el resto de los paraacutemetros analizados

(CE COT NT CN CIC y Limo) La arcilla presenta su mayor valor en el segundo

horizonte no se registra de presencia en CaCO3 en ninguno de los estratos Respecto a

los metales totales las concentraciones de Cu Cd Pb Hg y As disminuyen con la

profundidad de los horizontes el Zn presenta su valor maacutes alto en el horizonte A2 El

Zn Cd Pb y As biodisponibles disminuyen con la profundidad de los horizontes pero no

registra Hg biodisponible en ninguno de los estratos Las concentraciones de metales

solubles siguen patrones independientes sin embargo el Cd estaacute por debajo del liacutemite

de deteccioacuten

A1

A2

CR

60

Tabla 311

Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo

Muestra pHagua pHKCl CE (dS

m-1

) CaCo3

COT

() NT () CN

CIC

(cmol kg-1)

Arcilla

()

Limo

()

Arena

()

A1 481 388 018 000 786 055 1423 1120 577 5163 4259

A2 485 368 005 000 136 044 308 833 725 4919 4356

CR 584 427 002 000 067 031 218 552 523 4630 4848

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitr oacutegeno

Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

Tabla 312 Metales pesados del perfil de suelo

ltDL por debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cd 01 microg kg-1 para las fracciones biodisponibles y solubles)

332 Suelos de Parcelas

3321 Propiedades Fiacutesico-quiacutemicas

Los resultados de las propiedades fiacutesicas y quiacutemicas se muestran en la Tabla

313 De acuerdo a los valores de pH los suelos de las parcelas se pueden clasificar

entre muy fuertemente aacutecidos y muy aacutecidos en Virgen del Rosario y muy fuertemente

aacutecidos en Rayo Rojo en ambos distritos mineros los suelos son no salinos (USDA

2014) La clase textural en Virgen del Rosario para todos los suelos

independientemente de la zona o la profundidad fue franco mientras que en Rayo Rojo

fue franco arenoso (FAO 2006) No se ha observado contenido en carbonato de calcio

en ninguna de las muestras de suelo

El pH osciloacute entre 48 y 53 en Virgen del Rosario y entre 46 y 49 en Rayo Rojo

no hubo carbonatos en ninguna muestra de suelo La conductividad eleacutectrica osciloacute

entre 123 y 48 dSm-1 en Virgen del Rosario y entre 212 y 54 dSm-1 en Rayo Rojo

siendo el valor maacutes alto el registrado en la capa superior del suelo del ZC El COT y el

NT siguieron el mismo patroacuten con los valores maacutes altos en la capa superior del suelo en

ambas cooperativas mientras que la relacioacuten CN mostroacute valores de 134 a 26 en

Virgen del Rosario y de 96 a 254 en Rayo Rojo

Muestra Metales Totales (mg kg

-1) Metales Biodisponibles (mg kg

-1) Metales Solubles (mg kg

-1)

Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As

A1 991 3750 033 1758 096 1163 197 577 001 252 000 145 0043 038 ltDL 0012 00007 147

A2 622 3835 015 568 004 469 131 097 ltDL 121 000 036 0193 038 ltDL 0021 00001 067

CR 312 3653 009 298 002 431 202 049 ltDL 062 000 020 0017 008 ltDL 0004 00001 090

61

De los resultados de la determinacioacuten de suelo o planta en la cuadriacutecula de

muestreo se infiere que la cubierta vegetal es de aproximadamente 75 en ZC y 60

en ZM en ambos distritos mineros

Comparando los suelos superficiales y los de profundidad en ambas

cooperativas mineras y a diferentes proximidades de las operaciones mineras no hubo

diferencias significativas en la mayoriacutea de las propiedades (Pgt 005) con la excepcioacuten

de CE en ZM y CO NT CIC en ZC en Virgen del Rosario (Tabla 313)

No se observaron diferencias significativas entre el subsuelo y el suelo

superficial en la mayoriacutea de las propiedades (Plt005) con la excepcioacuten de la CE en ZM

y el COT N y CEC en ZC de Virgen del Rosario El COT el N y la CEC mostraron

diferencias significativas (Plt0001) entre ZC y ZM en los suelos superficiales siendo

los valores de estas propiedades en ZC casi el doble de los obtenidos en DZ en ambas

cooperativas mineras El mismo patroacuten se observa en el subsuelo excepto para el N

cuyos valores fueron similares en ambas zonas Los mayores valores de CEC en ZC

estuvieron probablemente relacionados con los mayores contenidos de COT y arcillas

con correlaciones positivas significativas entre CEC y COT (r = 086 Plt0001) y arcilla

(r = 074 Plt0001)

3322 Metales Totales biodisponibles y solubles

La Tabla 314 muestra los resultados de los contenidos de metales totales

biodisponibles y solubles

62

Tabla 313

Medias (y desviacioacuten standard) de propiedades del suelo para diferentes profundidades proximidades y cooperativas mineras (n=9)

Coop

Minera

Profun

didad

(cm)

pH H2O pH KCl C E (dS m-1) COT () NT () CN

CIC

(cmol kg-1

)

Arcilla

() Limo () Arena ()

Virgen del Rosario

Zona alejada de las operaciones mineras ndash zona control (ZC)

0-5A 53 (04)a 44 (03)a 024 (001)a 123 (26)a 11 (02)a 117 (14)ab 260 (28)a 178 (3)a 364 (94)a 458 (89)ab

5-15B 50 (02)ab 40 (01)b 015 (003)ab 83 (3)bc 07 (01)bc 116 (06)ab 210 (44)c 154 (25)a 353 (8)a 493 (7)abc

Zona cercana a las operaciones mineras ndash zona minera (ZM)

0-5 50 (05)ab 40 (03)b 004 (002)c 55 (2)cd 05 (02)bc 104 (1)b 170 (33)cd 128 (28)b 452 (43)b 421 (54)a

5-15 48 (04)b 38 (01)b 009 (004)b 48 (15)d 04 (01)c 107 (09)ab 134 (18)de 127 (16)b 451 (5)b 422 (62)a

Rayo Rojo

Zona lejana de las operaciones mineras ndash zona control (ZC)

0-5 48 (02)b 38 (01)b 021 (012)a 107 (12)ab 11 (02)a 105 (24)b 254 (34)ab 101 (33)b 312 (44)a 588 (73)c

5-15 46 (01)b 38 (01)b 006 (001)bc 95 (17)ab 07 (02)b 145 (51)a 217 (23)bc 122 (45)b 329 (41)a 549 (71)bc

Zona cercana a las operaciones mineras ndash zona minera (ZM)

0-5 49 (03)ab 39 (03)b 005 (001)c 52 (2)d 05 (02)bc 10 (36)bc 107 (22)e 49 (12)c 478 (46)b 472 (55)ab

5-15 49 (02)ab 38 (01)b 009 (006)bc 29 (09)d 05 (01)bc 65 (26)c 96 (13)e 48 (15)c 455 (42)b 497 (56)abc

F-value 42 108 116 246 63 458 251 117 68 42

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitroacutegeno Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio

Catioacutenico A0 - 5 Suelo superficial (0 - 5 cm)

B 5 - 15 Suelo en profundidad (5 -15 cm)

a b c Letras diferentes indican diferencias significativas entre las medias despueacutes de la prueba de Tukey a Plt005

indica diferencias significativas para P lt 0001

60

Tabla 3 14 Media (y desviacioacuten standard) para metales totales biodisponibles y solubles en diferentes profundidades y proximidades a los lugares de operacioacuten minera (n=9)

En general la mayoriacutea de los metales totales no mostraron diferencias

significativas entre el horizonte superior del suelo (0-5 cm) y la inmediatamente inferior (5-

15 cm) tanto en las ZM como en las ZC a las operaciones mineras a excepcioacuten de Zn

Pb y Hg en la ZC y el Hg en ZM de Virgen del Rosario (Tabla 312) De hecho en Virgen

del Rosario la concentracioacuten total de Hg en los suelos superficiales fue maacutes del doble

que en los suelos de profundidad Tambieacuten en Virgen del Rosario As y Cu total

mostraron valores significativamente maacutes altos en ZM que en ZC (P lt005) El Cd total

no mostroacute diferencias significativas entre ninguno de los factores

Profundidad (cm) Cu Zn Cd Pb Hg As

Metales Totales (mg kg-1)

Virgen del Rosario

ZC 0 - 5

A 144 (28)a 1547 (50)a 03 (01) 165 (23)a 08 (01)a 219 (113)a

5 - 15 B 159 (28)a 1071 (333)b 03 (01) 221 (81)b 04 (01)b 205 (104)a

ZM 0 - 5 214 (42)b 694 (73)c 01 (00) 263 (86)b 09 (07)a 449 (50)b

5 - 15 243 (44)b 701 (56)c 01 (00) 252 (38)b 03 (02)b 415 (42)b Rayo Rojo

ZC 0 - 5 121 (26)a 633 (88)c lt DL 118 (47)a 06 (03)ab 64 (19)c

5 - 15 115 (17)ac 572 (65)c lt DL 120 (37)a 07 (02)ab 65 (16)c

ZM 0 - 5 88 (23)c 439 (24)c 16 (38) 99 (30)ac 06 (03)ab 122 (38)cd

5 - 15 70 (12)c 414 (37)c 01 (00) 62 (10)c 07 (03)ab 80 (23)c

F-value 375 268 15 ns 190 30 458

Metales Biodisponibles (mg kg-1

)

Virgen del Rosario

ZC 0 - 5 22 (03)a 248 (57)a 47 (14)

daggera 45 (11)a 21 (11)

daggera 06 (02)ab

5 - 15 17 (03)a 86 (28)b 12 (7) dagger

b 42 (15)a 5 (1) dagger

b 05 (02)a

ZM 0 - 5 22 (08)a 58 (55)c 31 (20)

daggera 40 (11)a 22 (9)

daggera 16 (04)d

5 - 15 18 (02)a 23 (13)d 18 (11) dagger

b 37 (19)a 7 (4) dagger

b 0 9(03)bc

Rayo Rojo

ZC 0 - 5 10 (02)bc 122 (5)b lt DL 22 (05)b 4 (2)

daggerb 04 (001)a

5 - 15 05 (01)c 53 (28)c lt DL 17 (03)b 2 (1) dagger

b 03 (002)a

ZM 0 - 5 16 (05)ab 41 (24)cd lt DL 14 (05)b 20 (1)

daggera 11 (02)c

5 - 15 15 (06)ab 18 (07)d lt DL 13 (04)c 14 (3) dagger

a 07 (03)bc

F-value 145 367 14 120 199 221

Metales Solubles (microg kg-1

)

Sunchulli Virgen del Rosario

ZC 0 - 5 45 (27)ab 170 (110)a 008 (004)a 4(3)a 11 (08)ab 05 (01)a 5 - 15 44 (25)ab 191 (86)a 018 (011)a 6(5)a 02 (01)ab 01 (01)c

ZM 0 - 5 30 (24)ab 224 (137)a 015 (008)a 4(4)a 21 (09)b 04 (01)a 5 - 15 38 (31)ab 127 (72)a 011 (007)a 5(3)a 04 (01)ab 02 (01)b

Rayo Rojo (n=36)

ZC 0 - 5 2 (1)b 428 (124)c lt DL 38 (17)b 11 (02)ab 02 (01)bc

5 - 15 15 (4)a 376 (129)b lt DL 21 (6)ab 02 (00)a 004 (001)c

ZM 0 - 5 129 (23)a 381 (145)bc lt DL 18 (5)ab 12 (04)ab 04 (02)a 5 - 15 9 (2)b 255 (115)b lt DL 13 (6)a 02 (01)a 02 (01)b

F-value 22 41 30 ns 52 43 212

ZA Zona alejada a las operaciones mineras ZM Zona cercana a las operaciones mineras A 0 - 5 Suelo superficial (0 - 5 cm)

B 5 - 15 Suelo en profundidad (5 - 15 cm)

dagger microg kg

-1 ltLD Debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cd 002

microg kg-1

) a b c Letras diferentes indican diferencias significativas entre las medias despueacutes de la prueba de Tukey a Plt005

significativo a P lt 0001 ns no significativo

61

En Rayo Rojo el As total tambieacuten fue superior en ZM que en ZC Comparando la

misma zona (ZC oacute ZM) entre las dos cooperativas mineras de estudio se observa que las

concentraciones totales de Hg Cu y Pb en ZC no presentaron diferencias significativas

mientras que el As en la ZM es significativamente mayor (P lt005) en Virgen del Rosario

En cuanto a los metales biodisponibles (Tabla 314) en general se obtuvieron

mayores concentraciones en los suelos subsuperficiales especialmente para Hg As y Cd

en Virgen del Rosario Los contenidos de Hg biodisponible en la ZM de Rayo Rojo fueron

5 veces superiores a los de la ZC (P lt005) Ademaacutes el Pb biodisponible fue

significativamente mayor en Virgen del Rosario que en Rayo Rojo para ambas zonas (P

lt005)

Tabla 315

Coeficientes de correlacioacuten (r) para las relaciones entre las diferentes propiedades del suelo (n = 36)

Coop Min Propiedad del

sueloa

pH KCl EC COT NT CN CIC Arcilla Limo Arena

Virgen

del

Rosario

pH H2O 08 009ns 026ns 032ns 024ns 019ns 01ns 003ns -007ns

pH KCl 036 062 07 037 051 041 -009ns -008ns

CE 071 07 052 065 067 -054 031ns

COT 093 062 084 086 -046 013ns

N 043 081 081 -044 014ns

CN 041 058 -012ns -012ns

CIC 074 -059 034

Arcilla -045 006ns

Limo -092

Rayo

Rojo

pH H2O 064 -011ns -046 -015ns -046 -047 -049 036 -013ns

pH KCl -012ns 003ns 005ns 001ns -008ns -008ns 012ns -009ns

EC 045 04 013ns 048 03ns -028ns 014ns

OC 064 068 092 073 -064 03ns

N -01ns 071 037 -064 05

CN 048 063 -022ns -011ns

CEC 069 -076 046

Arcilla -046 -005ns

Limo -086

aCE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacute nico y nitroacutegeno Kjeldahl

CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

ns indica correlacioacuten no significativa y indica significancia a P lt05 001 y 0001 respectivamente

En ambos distritos mineros en teacuterminos de profundidad los metales solubles en

agua no fueron significativamente diferentes (Pgt 005) a excepcioacuten del As cuyos valores

fueron maacutes altos en superficie que en profundidad

El anaacutelisis de correlacioacuten mostroacute que los metales totales extraiacutebles y solubles son

altamente independientes sin correlaciones significativas entre ellos en la mayoriacutea de los

casos Los metales tampoco mostraron correlaciones significativas con las propiedades

fiacutesicas y quiacutemicas del suelo Las uacutenicas correlaciones significativas detectadas fueron en

Virgen del Rosario entre Cd total y As total (r = -072 Plt001) Cd total y Cu total (r = -

074 Plt001) As total y Cu total (r = 077 Plt001) y As total y extraiacuteble (r = 064

62

Plt001) En Rayo Rojo hubo correlaciones negativas significativas entre Cu total y Zn

total (r = -085 Plt0001) Cu total y Pb total (r = -075 Plt001) Zn total y Pb total (r = -

073 Plt001) y As total extraiacuteble y soluble (r =070 Plt001)

3323 ANOVA de tres factores

Los resultados del anaacutelisis ANOVA de tres factores (Tabla 316) mostraron que la

mayoriacutea de las propiedades fueron significativamente diferentes en funcioacuten a la

cooperativa minera y a la proximidad La profundidad como patroacuten general fue el factor

que tuvo el menor efecto para la mayoriacutea de las propiedades Por el contrario la

cooperativa minera fue el factor que tuvo el mayor efecto en pHH2O pHKCl CE arcilla y

arena mientras que para el COT N y la CIC fue la proximidad a los lugares de las

operaciones mineras

En cuanto al contenido total de metales pesados la cooperativa minera fue el

factor que tuvo el mayor efecto en As Cu Zn y Pb Mientras que Cd y Hg no fueron

afectados significativamente por la cooperativa ni por la proximidad aunque el Hg fue

influenciado por la profundidad En relacioacuten al contenido de metales biodisponibles la

proximidad fue el factor con mayor efecto significativo en Zn y Hg mientras que para el

Cu y Cd fueron el distrito minero y la profundidad En liacuteneas generales los metales

solubles no se vieron afectados significativamente por ninguacuten factor excepto en el caso

de As que fue afectada por la cooperativa profundidad y proximidad

Evaluando las interacciones entre los diversos factores se observoacute que la

cooperativa minera soacutelo influyoacute el efecto de proximidad para pHH2O pHKCl CN y la CIC

(CM x P P lt005) Esta interaccioacuten (CM x P) tambieacuten fue significativa para los metales

totales y biodisponibles a excepcioacuten de Hg Por el contrario la profundidad no tuvo

efectos significativamente diferentes en las propiedades del suelo y en las cooperativas

mineras (CM x D Pgt 005) a excepcioacuten de pHKCl el contenido total de Cu y Hg y los

contenidos biodisponibles de Zn Hg y As (CM x D P lt005) La proximidad a las

operaciones mineras soacutelo influyoacute el efecto de la profundidad en N CN y en la

concentracioacuten total de Zn y Pb asiacute como en la biodisponible de Zn y Cd (P x P P lt005)

Las interacciones entre los factores para los contenidos de metales solubles no fueron

significativas a excepcioacuten de P x D (proximidad x profundidad) para el As (P lt005)

63

Tabla 316

F values de ANOVA de tres factores para todas las propiedades del suelo en todas las muestras

(n=72)

Propiedad del

suelo a

Cooperativa

Minera (CM) b

Proximidad

(P) b

Profundidad

(D) b

CM x P

b CM x D

b P x D

b

pH H2O 113 01 ns 60 98 18 ns 06 ns

pH KCl 216 123 167 148 66 00 ns

CE 72 42 00 ns 34 ns 01 ns 02 ns

COT 22 ns 1431 191 10 ns 04 ns 15 ns

N 03 ns 957 315 00 ns 03 ns 151

CN 14 ns 184 01 ns 64 001 ns 82

CIC 137 2621 256 143 19 ns 23 ns

Arcilla 1052 61 01 ns 34 ns 29 ns 00 ns

Limo 07 ns 761 01 ns 38 ns 00 ns 03 ns

Arena 243 190 01 ns 09 ns 07 ns 02 ns

Metales Totales

Cu 1767 78 05 ns 704 60 00 ns

Zn 897 582 72 178 35 ns 63

Cd 06 ns 13 ns 17 ns 25 ns 15 ns 16 ns

Pb 1060 12 ns 003 ns 182 27 ns 46

Hg 07 ns 00 ns 84 00 ns 112 00 ns

As 2214 636 19 ns 328 00 ns 1 ns

Metales Biodisponibles

Cu 566 179 112 136 06 ns 12 ns

Zn 265 1095 675 150 91 241

Cd 120 272 298 141 25 ns 120

Pb 790 38 ns 09 ns 357 00 ns 01 ns

Hg 07 ns 568 383 00 ns 62 00 ns

As 332 228 66 18 7 00 ns

Metales Solubles

Cu 00 ns 18 ns 18 ns 35 ns 22 ns 26 ns

Zn 218 13 ns 27 ns 11 ns 04 ns 15 ns

Cd 32 ns 42 25 ns 39 ns 24 ns 26 ns

Pb 231 39 ns 17 ns 34 ns 29 ns 06 ns

Hg 1 ns 06 ns 281 00 ns 00 ns 01 ns

As 251 960 222 11 ns 11 ns 82

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total N Nitroacutegeno Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitroacutegeno Kjeldahl CIC

Capacidad de Intercambio Catioacutenico

ns indica correlacioacuten no significativa y indica significancia a P lt05 001 y 0001 respectivamente

64

3324 Anaacutelisis multivariante

Con el Anaacutelisis de Componentes Principales (ACP) realizado con las propiedades

fiacutesicas y quiacutemicas del suelo asiacute como con los metales (total biodisponible y soluble) el

53 de la variacioacuten total se explica por los tres primeros componentes principales (Fig

33) El primer componente (CP) explicoacute el 23 de la variacioacuten el segundo componente

explica el 16 mientras que el tercer componente explica el 14 de la variacioacuten

Fig 3 12 Anaacutelisis Multivariante

El primer componente principal fue determinado por CIC COT NT y Zn y Cd

biodisponibles El segundo componente principal se correlacionoacute con el limo CE arcilla

Zn total pHH2O pHKCl y Cu Hg y As biodisponibles El tercer componente se asocioacute con

Cu As y Pb totales Pb biodisponible y Hg soluble

En la Figura 33 (a) se puede observar que el primer componente separoacute

completamente la ZM de la ZC en ambas cooperativas mineras mientras que el segundo

componente separoacute la ZC de Virgen del Rosario de la ZC de Rayo Rojo El tercer

a)

b)

65

componente fue el responsable de la diferenciacioacuten entre ZM de Virgen del Rosario y la

ZC de Rayo Rojo (Figura 33b) Por lo tanto el contenido de materia orgaacutenica Zn y Cd

biodisponibles fueron los responsables de la diferenciacioacuten entre las proximidades a las

operaciones mineras La separacioacuten de ZM entre los distritos mineros se asocioacute con

varios metales totales asiacute como mercurio soluble en agua Aunque hemos conseguido

una diferenciacioacuten entre las zonas y distritos mineros no se observoacute separacioacuten de

profundidad en el anaacutelisis de componentes principales llevado a cabo

34 DISCUSIOacuteN

341 Caracterizacioacuten geoquiacutemica de los suelos

Se han determinado altos contenidos de COT y NT aunque la relacioacuten CN

mostroacute un equilibrio entre la mineralizacioacuten y la humificacioacuten (Calvo et al 1992

Cobertera 1993) Los altos valores de la CIC en ZM en ambas cooperativas mineras se

encuentran relacionados con el alto contenido en CO y arcillas cuya composicioacuten podriacutea

ser principalmente vermiculitas (Honorato 2000) Otros investigadores como Oorts et al

(2003) tambieacuten observaron altos valores de CIC en los suelos ricos en materia orgaacutenica

Los valores de la CIC en ZM sugieren un exceso de absorcioacuten que podriacutea causar una

saturacioacuten del complejo de cambio mientras que estos valores en la ZC fueron normales

(Cobertera 1993)

342 Fuentes de metales y la contaminacioacuten asociada

No se conoce que se hayan desarrollado estudios suficientes acerca de la

contaminacioacuten de suelos por metales pesados en las zonas de estudio pese a haber

evidencia de los impactos ambientales econoacutemicos y sociales que provoca en la regioacuten

Se han utilizado los de Canadaacute (CCME 2005) y Paiacuteses Bajos (NMHPPE 1994) Los

resultados de Cd Cu Pb y Zn en ambas zonas (ZM y ZC) sugieren que estos metales

totales se derivan del material de origen endoacutegeno ya que no se observa ninguacuten efecto

de la proximidad a los sitios de las operaciones mineras De hecho estos metales se

encuentran por debajo de los niveles de referencia de Canadaacute y Paiacuteses Bajos Los

valores reportados en este estudio son similares a los expuestos previamente por Miller

et al (2004) en suelos de campos agriacutecolas cercanos a la zona minera de Potosiacute pero

inferiores a los reportados en sedimentos de canales en la misma zona (Miller et al 2007)

y tambieacuten inferiores a los encontrados por Lecce et al (2011) en una zona minera de oro

en Carolina del Norte

En las dos cooperativas mineras de estudio la cercaniacutea a las zonas de

procesamiento de minerales no causoacute variaciones significativas en los contenidos de

mercurio sin embargo las concentraciones de Hg superaron ampliamente las

concentraciones habituales de Hg en los suelos (001-003 mg kg-1

Senesil et al 1999)

los depoacutesitos no contaminados en Bolivia (0030 mg kg-1

Miller et al 2004) las

66

concentraciones tiacutepicas en las rocas (040 mg kg-1

Miller et al 2004) y el nivel de

referencia de Paiacuteses Bajos (030 mg Hg kg-1

) El Hg estaacute geoloacutegicamente asociado a los

minerales de sulfuro que albergan la mineralizacioacuten de oro (Au) (Lentz 2005) y tambieacuten

se introduce en su forma metaacutelica por las actividades de mineriacutea artesanal de oro

(Mulholland et al 2012) Los contenidos totales de Hg similares en ZM y ZC pueden

apoyar la premisa de que parte del Hg procede de la reemisioacuten de mercurio elemental de

vertidos antropogeacutenicos pasados que elevaron los niveles de Hg incluso en zonas

alejadas (Fitzgerald et al 1991 Nriagu 1994)

Sin embargo el elevado contenido de este metal en suelos superficiales de Virgen

del Rosario indica una posible deposicioacuten de vapor de Hg en la zona cercana a los

lugares de quema de la amalgama De hecho algunas investigaciones han concluido que

la afectacioacuten por Hg puede extenderse hasta unos 50 km de la zona de emisioacuten (Maurice-

Bourgoin 2001) En Brasil se ha observado Hg (4 mg Hg kg-1

) en los suelos cercanos a

las tiendas de compra de oro (Rodrigues et al 1997) Asimismo la harina de Hg

liberada por varios molinos puede contribuir al alto nivel de Hg en los suelos (Wotruba et

al 1998) Fernaacutendez - Martiacutenez et al (2005) tambieacuten informaron que la concentracioacuten de

Hg en los suelos aumentaba directamente con la proximidad a la chimenea del horno

utilizada para la evacuacioacuten de vapores durante el tratamiento del mineral

Los contenidos de As en las zonas proacuteximas a los ingenios de procesamiento del

mineral o concentracioacuten del oro fueron mayores que en las zonas alejadas superando

en Virgen del Rosario incluso los niveles de fondo en la Regioacuten Andina de Bolivia (13 mg

kg-1

Miller et al 2004) los niveles de fondo en los suelos agriacutecolas sobre minas en

Corea (14 mg kg-1

Kwon et al 2012) e incluso superando los niveles de referencia (19 y

29 mg As kg-1

NMHPPE 1994 y CCME 2005 respectivamente) El incremento

significativo de As en estas zonas en ambos distritos mineros sugiere una relacioacuten entre

la concentracioacuten de As y la proximidad a los residuos mineros ubicados en los

alrededores de los ingenios mineros Las elevadas concentraciones de As en los residuos

mineros estaacuten asociadas a la mineralogiacutea inherente de las menas que contienen

arsenopirita (FeAsS) (Lacerda y Salomons 1998) un mineral generalmente asociado

importante presencia de oro que incluso sirve como indicador de los filones auriacuteferos La

escorrentiacutea el viento y el traacutensito de personas podriacutean transportar partiacuteculas ricas en As

De hecho Tapia et al (2012) tambieacuten observaron en el distrito minero de Oruro (Bolivia)

que los fondos de As estaacuten significativamente aumentados en comparacioacuten con las

concentraciones de la corteza continental superior y las de los sitios industriales lo que

sugiere que los suelos superficiales estaacuten probablemente influenciados por las

actividades mineras e impactados por las partiacuteculas transportadas por el aire

67

343 Presencia y comportamiento de metales en los suelos

Considerando los resultados del PCA la presencia de CIC COT y arcilla en el

primer componente (PC1) se fundamenta en que la CIC suele estar fuertemente

relacionada con la materia orgaacutenica y el contenido en arcilla con cargas variables

capaces de adsorber cationes (Oorts et al 2003) Ademaacutes el Zn y el Cd biodisponibles

tambieacuten estaacuten asociados a este componente lo que indica que un aumento del

porcentaje de materia orgaacutenica o de arcilla podriacutea potenciar una mayor concentracioacuten de

Cd y Zn biodisponibles (Rauret 1998) aumentando la movilidad de estos metales Al

respecto Kierczak et al (2008) demostraron que la acumulacioacuten y el recambio de

materia orgaacutenica rigen el destino del Cu y el Zn

Asimismo el Cd el Zn y el Hg biodisponibles presentaron valores mas altos en los

suelos superficiales que en los suelos subsuperficiales Esto puede deberse

probablemente a los aacutecidos orgaacutenicos exudados por las raiacuteces de las plantas (en la zona

de estudio las raiacuteces de las plantas soacutelo alcanzan 5 cm de profundidad del suelo) que

pueden aumentar la solubilidad y biodisponibilidad de los metales pesados en los suelos

superficiales (Krishnamurti et al 1997) La materia orgaacutenica puede interactuar con el Hg

de diferentes maneras afectando a su transformacioacuten y disponibilidad (Ravichandran

2004) De hecho en los suelos ricos en materia orgaacutenica la transformacioacuten del Hg se

produce con frecuencia en el horizonte superior donde se re-moviliza y volatiliza

continuamente como mercurio orgaacutenico y metaacutelico (Do Valle et al 2006)

Las concentraciones biodisponibles de Cu Pb y As fueron similares en ambas

profundidades de las dos cooperativas mineras Aunque la disponibilidad de los metales

depende de muchos factores relacionados con las propiedades del suelo en este caso su

disponibilidad puede estar controlada por el pH la materia orgaacutenica y el contenido de

arcilla (Krishnamurti et al 1997 Silveira et al 2003) ya que no se encontraron

diferencias en estas propiedades en ambas profundidades (suelo superficial y

subsuperficial) Ademaacutes el As el Cu y el Hg biodisponibles estaacuten correlacionados con el

pH en PC2 lo que sugiere que el comportamiento de estos metales se ve afectado por la

acidez del suelo Tambieacuten el As biodisponible sigue el mismo patroacuten que el As total

(inferido por el anaacutelisis de correlacioacuten) mostrando valores maacutes altos en ZM donde se

encuentra la presencia de residuos Se conoce que la disponibilidad y la movilidad del As

dependen en gran medida de la forma mineralroca madre (Al-Abed et al 2008) Los

contenidos totales de Pb As y Cu y la fraccioacuten de Pb biodisponible se asociaron en la

PC3 indicando un comportamiento comuacuten de estos metales en la zona (Manta et al

2002) por lo que se puede inferir que el Pb biodisponible es dependiente de su

concentracioacuten total

Los metales solubles no estaacuten correlacionados con ninguna de las propiedades

estudiadas lo que indica que su comportamiento se ve afectado por una variedad de

propiedades y condiciones fisicoquiacutemicas del suelo aunque se conoce que el pH es el

68

principal factor que gobierna las concentraciones de metales solubles (Brallier et al

1996 Ross 1994) no se encontroacute ninguna correlacioacuten con los metales estudiados

En comparacioacuten con el contenido total de metales en todos los suelos estudiados

las fracciones biodisponibles soacutelo representaban el 5 para el As y Hg y el 16 para el

Cu el Zn el Cd y el Pb mientras que las fracciones solubles fueron inferiores al 1 de

la concentracioacuten total para todos los metales

Aunque no se observa contaminacioacuten por otros metales excepto por el As y el

Hg el anaacutelisis de factores (Fig 312) mostroacute que hay un efecto directo del procesamiento

del mineral en ambas cooperativas mineras causando el cambio de las propiedades del

suelo ya que la proximidad a las operaciones mineras (ingenios mineros) explica casi el

30 de la varianza de los datos El mayor contenido de materia orgaacutenica proporciona una

mayor calidad en los suelos de las zonas alejadas (ZC) de los ingenios mineros Esto se

debe probablemente a la contribucioacuten de la vegetacioacuten ya que la cobertura vegetal es

mayor en ZC La disminucioacuten de la cobertura vegetal (en aproximadamente 15) y los

menores valores de COT y NT en las zonas cercanas a los ingenios mineros (ZM)

podriacutean estar causados por los impactos directos de las actividades mineras con traacutensito

de personas y materiales de trabajo que pueden comprometer el normal desarrollo de la

vegetacioacuten afectando a la estabilidad del suelo lo que puede favorecer los procesos de

erosioacuten del mismo Asimismo las diferencias entre ambas cooperativas mineras con las

mayores concentraciones de metales en Virgen del Rosario podriacutean deberse entre otros

al contenido (alto) de oro en el mineral al tiempo de operacioacuten de las actividades de

concentracioacuten junto con los diferentes procedimientos de concentracioacuten de oro

Dado que la extraccioacuten de oro (por su precio en el mercado) es una actividad muy

importante en Bolivia y particularmente en el ANMIN - Apolobamba y que el uso de Hg

es una caracteriacutestica principal en la concentracioacuten del mismo su prohibicioacuten no es viable

dado el contexto socioeconoacutemico y cultural de la zona (Muntildeoz et al 2012) a esto se

suma la carencia de alternativas teacutecnicas y tecnoloacutegicas probadas y adecuadas al

contexto En este sentido es necesario promover la investigacioacuten acerca de tecnologiacuteas

maacutes limpias y que mejoren el rendimiento de concentracioacuten de oro aplicar buenas

praacutecticas ambientales (pej una gestioacuten adecuada de los residuos y la mejora del sistema

de su almacenamiento) ademaacutes de capacitar y concienciar a la poblacioacuten local sobre los

riesgos del Hg As y los metales pesados en el medio ambiente y en la salud puacuteblica

69

IV ESPECIACIOacuteN DE ARSEacuteNICO

EN SUELO Y EN RIZOSFERA

41 INTRODUCCIOacuteN

La mineriacutea de oro artesanal yo a pequentildea escala genera puntos criacuteticos de

contaminacioacuten del suelo por mercurio (Hg) y arseacutenico (As) (Teraacuten-Mita et al 2013 Faz et

al 2014) Los niveles elevados de Hg en los suelos cerca de las zonas de concentracioacuten

del oro (Au) estaacuten asociados con la amalgama utilizada para concentrar el oro mientras

que los minerales de arsenopirita (FeAsS) que comuacutenmente ocurren con los depoacutesitos de

mineral de oro son fuentes potenciales de As en el suelo La contaminacioacuten por As en

Bolivia se observa comuacutenmente en el cinturoacuten As-Ag-Pb-Zn-Au en los Andes

occidentales donde se concentran las actividades mineras Los suelos de las zonas

circundantes o cercanas a las cooperativas en el oeste de Bolivia contienen hasta 45 mg

de As kg-1

(Faz et al 2014) a menudo superando el nivel de las normas ambientales del

suelo (12 - 19 mg kg-1

) como las de las regulaciones de los Paiacuteses Bajos y Canadaacute

(NMHPPE 1994 CCME 1999) Las erosiones hiacutedricas y eoacutelicas de los residuos mineros

ricos en arsenopirita contaminan con As los suelos cercanos a la MAPE en el oeste de

Bolivia (Faz et al 2014)

Los niveles elevados de As en el suelo no solo suponen riesgos para el medio

ambiente sino que el As inorgaacutenico es toacutexico y puede causar caacutencer en la piel los

pulmones las viacuteas urinarias enfermedades cardiovasculares neurotoxicidad y diabetes

(Choong et al 2007 Guan et al 2012 OMS 2014) El As reacciona faacutecilmente con

compuestos de azufre (S) y foacutesforo (P) e interfiere en la replicacioacuten del ADN y otros

procesos bioloacutegicos (Wilson et al 2010 OMS 2014)

La toxicidad del As depende de la especiacioacuten y sigue el orden arsenito As(III) gt

arseniato As(V) gt especies organocomplejas (por ejemplo metil-As) (Fitz y Wenzel 2002

Wilson et al 2010) lo cual es debido a la alta disponibilidad del As(III) para la captacioacuten

por parte de los organismos y las reacciones con los compuestos bioloacutegicos que

contienen S (Giacomino et al 2010) Los riesgos para la salud del As(V) estaacuten asociados

a su similitud quiacutemica con el fosfato donde la sustitucioacuten estructural en compuestos

bioloacutegicos clave puede inhibir la eficiencia enzimaacutetica (Giacomino et al 2010) Los

efectos agudos de la ingestioacuten de As incluyen ardor y sequedad de boca y garganta

disfasia voacutemitos diarrea y hematuria (Choong et al 2007)

70

La especiacioacuten del As en los suelos depende de factores ambientales como el pH

el potencial de oxidacioacuten y la disponibilidad de donantesaceptores de electrones En un

entorno reductor (00-08 V pE) y en un rango de pH comuacutenmente encontrado en la

naturaleza (pH 2-10) el As(III) puede ser la especie dominante mientras que el As(V) es

maacutes probable que se encuentre en condiciones aeroacutebicas (McBride 1994 Wilson et al

2010) Los oacutexidos de manganeso (Mn) y hierro (Fe) en los suelos pueden reducirse a

Mn(II) y Fe(II) respectivamente cuando el As(III) se oxida a As(V) en suelos donde el

suministro de oxiacutegeno es bajo (McBride 1994) La oxidacioacuten de la materia orgaacutenica del

suelo puede influir en la transformacioacuten de As(V) en As(III) Dobra y Zagury (2006)

observaron la formacioacuten de As(III) a partir de suelos contaminados con arseniato de

cobre despueacutes de 40 diacuteas de incubacioacuten con una mezcla de musgo de turba y estieacutercol

de aves Tambieacuten los hongos micorriacutecicos arbusculares afectan a la especiacioacuten del As

en los suelos los datos de l-XANES de Gonzaacutelez-Chaacutevez (2014) mostraron que se

produjo una reduccioacuten gradual del As(V) en las hifas de Glomus intraradices tras la

exposicioacuten al As siendo la especie dominante el As(III) complejado con un compuesto

reducido de carbonato de hierro(II)

Los factores ambientales (pe pH Eh contenidos de Fe y Mn) difieren

significativamente entre el suelo y la rizosfera En las zonas mineras del sureste de

Espantildea los suelos de la rizosfera de Zygophyllum fabago L tienen un pH (79) un

carbono total (57 mg C kg-1

) y un contenido en nitroacutegeno (85 mgN kg-1

) todos maacutes altos

que el suelo no rizosfeacuterico (pH 53 21 mg C kg-1

y 31 mg N kg-1

) (Kabas et al 2014)

Ademaacutes los suelos de la rizosfera de Hyparrhenia hirta L que crecen en suelos

contaminados por metales tienen una menor concentracioacuten de Zn extraiacuteble con DTPA

(aacutecido dietileno triamina penta aceacutetico) que el suelo no rizosfeacuterico con 170 y 370 mg kg-1

respectivamente (Conesa et al 2007)

Fitz y Wenzel (2002) afirmaron que praacutecticamente no hay informacioacuten disponible

que aborde directamente el impacto del As en la rizosfera lo que permitiriacutea entender los

procesos en los suelos rizosfeacutericos para un mejor desarrollo de las estrategias de

fitorremediacioacuten en suelos contaminados con As El objetivo de este capiacutetulo es aportar

informacioacuten sobre la especiacioacuten del As en la rizosfera del suelo Especiacuteficamente se

determinaroacuten (i) las concentraciones de As y (ii) la especiacioacuten de este en los suelos

rizosfeacutericos y no rizosfeacutericos en las zonas de estudio lo que permitiraacute evaluar los riesgos

ambientales asociados a las altas concentraciones de As de estos lugares Tambieacuten se

determinaraacute la asociacioacuten espacial entre el As y el Fe en los suelos de la rizosfera asiacute

como la influencia de la saturacioacuten de agua y los tratamientos con ditionito de sodio para

dilucidar la posible transformacioacuten del As(V) en As(III) en el suelo

71

42 MATERIALES Y MEacuteTODOS

421 Zonas de estudio

Las zonas de estudio fueron las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo

Rojo Por citar los paraacutemetros baacutesicos (estudiados en el capiacutetulo III) se tiene que el pH

del suelo oscila entre 45 y 50 mientras que el contenido de carbono orgaacutenico total (CO)

en promedio en el suelo superficial variacutea de 55 a 123 g kg-1

en Virgen del Rosario y de

52 a 107 g kg-1

en Rayo Rojo donde los mayores contenidos de CO se encontraron

alejados de las zonas de actividades mineras

422 Disentildeo de muestreo y toma de muestras de suelo y rizosfera

Se tomaron 24 muestras compuestas de suelo en las zonas de estudio Virgen del

Rosario y Rayo Rojo estas muestras se tomaron de tres y cinco sitios seleccionados

para las aacutereas Virgen del Rosario (n = 9) y Rayo Rojo (n = 15) respectivamente donde

se llevaron a cabo las operaciones mineras Ademaacutes se muestrearon 6 muestras de

suelo control en tres lugares situados a unos 1500 m de las operaciones mineras Cada

muestra de suelo se clasificoacute como suelo no afectado (control) o suelo afectado por las

operaciones mineras (aacuterea cercana a las actividades mineras o zonas mineras) Cada

muestra de suelo estaba compuesta (100 g) por 5 submuestras Se utilizoacute una paleta no

metaacutelica para recoger las muestras de suelo posteriormente las muestras se secaron a

temperatura ambiente y se utilizaron bolsas de polietileno como almacenamiento antes

de los anaacutelisis de laboratorio

Se estudiaron 12 suelos de la rizosfera de las cuatro especies vegetales

dominantes en las aacutereas de estudio Alchemilla pinnata L Achiane acicularis Agrosties

sp y Deyeuxia sp Estas especies vegetales tienen una especial adaptacioacuten al clima

andino y constituyen la principal vegetacioacuten de pastoreo para el ganado y los cameacutelidos

por lo que son importantes vectores en la transferencia de As (y otros contaminantes

metaacutelicos) desde los suelos a la cadena alimentaria (Teraacuten-Mita et al 2013) A pinnata y

A acicularis se encontraron en las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo

mientras que Agrosties sp solo fue encontrada en Virgen del Rosario y Deyeuxia sp se

muestreoacute soacutelo en Rayo Rojo Se recogieron aproximadamente 5 g de muestras de suelos

a menos de 3 mm de las raiacuteces lo que constituyoacute cada muestra de rizosfera A

continuacioacuten se secaron a temperatura ambiente y se almacenaron en bolsas de

polietileno a la espera de los anaacutelisis de laboratorio (Faz et al 2014)

423 Contenido total de As

Para determinar la concentracioacuten total de As en los suelos rizosfeacutericos y no

rizosfeacutericos se empleoacute el meacutetodo 3050B de la Agencia de Proteccioacuten Ambiental de los

Estados Unidos (US EPA 1999) Las medidas de control de calidad durante el anaacutelisis

incluyeron los siguientes estaacutendares de suelo BCR-CRM 62 SRM 2709 y CRM 027

(Comisioacuten de las Comunidades Europeas Instituto Nacional de Normas y Tecnologiacutea-

EEUU Corporacioacuten de Tecnologiacutea de Recursos-EEUU)

72

424 Especiacioacuten de As

Se utilizoacute la Espectroscopia de Absorcioacuten de Rayos X de Borde Cercano (XANES)

para determinar el estado de oxidacioacuten del As en el suelo Las muestras se molieron

hasta 50 microm utilizando un mortero para posteriormente ser montadas en cinta Kaptontrade y

orientadas a 45deg hacia la exposicioacuten a la radiacioacuten de rayos X en la liacutenea de haz

VESPERS en las instalaciones del sincrotroacuten Canadian Light Source (Saskatoon

Canadaacute) Los espectros de absorcioacuten de rayos X en el rango de 70 eV para incluir el

borde K del As (11867 eV) se registraron utilizando un detector Vortex de cuatro

elementos Se obtuvo al menos tres espectros de cada suelo y de los estaacutendares (AS2O3

para As(III) y HAsNa2O4 para As(V)) con una resolucioacuten de 05 eV con un tiempo de

recogida de 2 s por paso Se utilizoacute el programa Athena (Ravel 2013) para procesar los

datos XANES y comparar el estado de oxidacioacuten del As en las muestras de suelo y de la

rizosfera

425 Otros Anaacutelisis

Las muestras seleccionadas tambieacuten fueron sometidas a tratamientos de

saturacioacuten de agua y de sulfuro como simulaciones de ambientes reductores lo que

permitioacute evaluar la transformacioacuten de As(V) en As(III) El tratamiento de saturacioacuten de

agua se realizoacute sumergiendo el suelo en agua durante un mes a 30degC Por su parte se

utilizoacute ditionito de sodio para reducir el As(V) a As(III) siguiendo una versioacuten modificada

del meacutetodo del ditionito para estimar yo eliminar el Fe del suelo (Burt 1992) Para ello el

suelo se saturoacute con 003 M de Na2SO4 y de este modo inducir una condicioacuten reductora

que se mantuvo durante una semana en condiciones ambientales en el laboratorio La

mezcla (o lechada) de suelos tratados con agua o con ditionito se montoacute en cinta

Kaptontrade y se sometioacute a XANES en condiciones similares a las descritas anteriormente

Adicionalmente se utilizoacute un haz de rayos X de 4x5 microm basado en el sincrotroacuten

para mapear la asociacioacuten espacial del As con el Fe (y otros componentes del suelo) lo

que permitioacute dilucidar los posibles mecanismos de acumulacioacuten de As en suelos

seleccionados de la rizosfera El mapeo elemental se realizoacute en un aacuterea aleatoria de

500x500 microm en el suelo de la rizosfera montado en cinta Kaptontrade y expuesto al haz de

rayos X a 2 s por ubicacioacuten en una cuadriacutecula espacial de 20 microm de resolucioacuten

426 Anaacutelisis estadiacutesticos

Se utilizoacute la versioacuten 12 de Statistics (Statsoft Inc 2013) para comparar la

concentracioacuten total de As en los suelos brutos y de la rizosfera recogidos en las aacutereas de

control y de las zonas mineras mediante un anaacutelisis de varianza multifactorial Las medias

de los factores significativos (p lt 005) se compararon estadiacutesticamente mediante la

prueba de diferencia de miacutenimos cuadrados

73

43 RESULTADOS

431 Contenido total de As

Los suelos y la rizosfera en las zonas Control del aacuterea Virgen del Rosario (VR)

teniacutean aproximadamente el doble de la concentracioacuten de As observada en el aacuterea Rayo

Rojo (RR) (Tabla 41) Para el suelo no rizosfeacuterico el As en el aacuterea minera fue similar al

de la zona Control (13 mg kg-1

) en el aacuterea RR mientras que en Virgen del Rosario los

contenidos de As fueron significativamente mayores en la zona minera (50 + 55 mg kg-1

)

que en el Control (36 + 77 mg kg-1

) En ambas cooperativas mineras los suelos de la

rizosfera en la zona de la mina teniacutean mayores concentraciones de As que los suelos no

rizosfeacutericos aunque estas diferencias no fueron estadiacutesticamente significativas entre los

suelos no rizosfeacutericos (50 + 55 mg kg-1

) y la rizosfera (64 + 10 mg kg-1

) en Virgen del

Rosario

Tabla 4 1

Concentracioacuten total de As (mg kg-1) en suelos no rizosfeacutericos y rizosfeacutericos en las cooperativas

mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo media (desviacioacuten estaacutendar)

Arseacutenico Total (mg kg

-1)

Virgen del Rosario Rayo Rojo

Zona Minera Zona de Control Zona Minera Zona de Control

Suelo 50 (55) aba 36 (77) c 13 (12) d 13 (05) d

Rizosfera 64 (10) a 24 (21) cd 36 (52) bc 15 (13) d Canadian Soil Quality Guidelines (mg As kg

-1 suelos) agriculturandash12 residencialparquesndash 12 comercial ndash 12 y uso industrial ndash 12 CCME

(1999) aValores promedios (desviaciones estaacutendar) seguidas de letras diferentes son significativamente diferentes (p lt 005)

432 Especiacioacuten de As

El As en las muestras de suelo de la zona control y de la zona minera estaba

presente como especie As(V) independientemente de su contenido total La comparacioacuten

de los espectros XANES del borde K del As mostroacute claramente la congruencia sobre el

espectro de HAsNA2O4 indicando asiacute el dominio de las especies de As(V) (Fig 41) Las

fracciones de arcilla tanto de los suelos no rizosfeacutericos como de los rzosfeacutericos tambieacuten

conteniacutean uacutenicamente especies de As(V) La especiacioacuten del arseacutenico en todos los

suelos de la rizosfera tambieacuten mostroacute la uacutenica presencia de As(V) independientemente

de la especie vegetal tanto en las parcelas control como en las de la zona minera de

ambas aacutereas Virgen del Rosario y Rayo Rojo (Fig 42) Indicar que no se estimoacute la

relacioacuten As(III)As(V) (Ravel 2013) porque las parcelas espectrales indicaron

consistentemente el contenido de especies de As(V) en todas las muestras y no se

reportoacute As(III) (Figs 41 y 42) independientemente del contenido total de As

74

Fig 4 1 Especiacioacuten de As en las muestras de suelo no rizosfeacuterico y rizosfera

recogidas de las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo en ANMIN - Apolobamba

75

Fig 4 2 Especiacioacuten de As en suelo de rizosfera de vegetacioacuten comuacuten en las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo en ANMIN - Apolobamba

433 Transformacioacuten de As(V) a As(III)

No hubo ninguacuten resultado detectable por As-XANES de la reduccioacuten de As(V) a

As(III) tanto en los suelos no rizosfeacutericos como en los de la rizosfera una vez fueron

sometidos a tratamientos de saturacioacuten de agua y de ditionito soacutedico Los espectros As-

XANES de los suelos tratados convergieron sobre el espectro de As(V) indicando la

presencia de especies de As(V) en todas las muestras sometidas a condiciones

reductoras (Fig 43) Ademaacutes hubo una estrecha asociacioacuten espacial positiva

(correlacioacuten de Pearson = 065 p lt 005) entre la distribucioacuten de As y Fe en los suelos de

la rizosfera Las mayores concentraciones de As coincidieron con puntos de acumulacioacuten

de Fe (Fig 44) se pueden ver los casos de i) horizontal 15 y vertical 485 ii) horizontal

16 y vertical 455-46 iii) horizontal 14 y vertical 46-48

76

Fig 4 3 Especiacioacuten de As en muestras de suelo no rizosferico (bulk) y rizosfera sujetas a tratamientos de saturacioacuten de agua y ditionito para inducir la reduccioacuten de As-V a As-III

Fig 4 4 Asociacioacuten espacial de As y Fe en el suelo de

rizosfera de Agrosties sp recogida de la cooperativa minera Virgen del Rosario en ANMIN - Apolobamba

77

44 DISCUSIOacuteN

441 Enriquecimiento de As en los suelos

Los contenidos de As en los suelos no rizosfeacutericos de las zonas control y de las

zonas de estudio Virgen del Rosario y Rayo Rojo fueron superiores a los 12 mg kg-1

nivel maacuteximo permitido por las Directrices Canadienses de Calidad del Suelo (CCME

1999) Wilson et al (2010) informaron de que los niveles de fondo de As en los suelos

(incluidos los suelos urbanos) estaacuten entre 002 y 45 mg kg-1

Aunque las concentraciones

de As en las muestras analizadas son elevadas los valores siguen siendo mucho maacutes

bajos respecto a los obtenidos en minas abandonadas en Eslovaquia 812 mg kg-1

(Rapant et al 2006) y en los residuos de minas en Portugal 1400 mg kg-1

(Kumpiene et

al 2012) Los residuos mineros de las minas de oro abandonadas en Nueva Escocia

(Canadaacute) conteniacutean hasta 310000 mg kg-1

de As (Meunier et al 2010) Los resultados

obtenidos son consistentes con los encontrados por Faz et al (2014) quienes reportaron

concentraciones naturales elevadas de As en los suelos debidas a actividades

magmaacuteticas dentro del cinturoacuten de As-Ag-Pb-Zn-Cu-Au (Litter et al 2010) en los Andes

occidentales

Sin embargo las intensas actividades mineras en el aacuterea de estudio

especialmente en Virgen del Rosario aumentaron las concentraciones de As en las

zonas mineras en comparacioacuten con las zonas control (zonas alejadas) De manera

similar Faz et al (2014) reportaron mayores acumulaciones de As en las aacutereas afectadas

por las actividades mineras en comparacioacuten con el nivel de fondo de As El vertido de

residuos mineros en las zonas de explotacioacuten y tratamiento (Teraacuten-Mita et al 2013)

puede contribuir a la acumulacioacuten de As en los suelos Ademaacutes la erosioacuten por el agua y

el viento pueden ser los causantes del enriquecimiento de As en los suelos de las zonas

de estudio por la dispersioacuten de los residuos mineros ricos en minerales de arsenopirita

El contenido de As en los suelos de la rizosfera en ambos lugares de estudio

supera las Directrices Canadienses de Calidad del Suelo (CCME 1999) Las actividades

de concentracioacuten de oro parecen aumentar el As en los suelos de la rizosfera al menos

dos veces en comparacioacuten con las zonas control La acumulacioacuten de metales en los

suelos de la rizosfera ha sido reportada en aacutereas mineras (Conesa et al 2007) El

enriquecimiento de As (y otros metales) puede atribuirse al movimiento de nutrientes en

la solucioacuten del suelo hacia las raiacuteces de las plantas durante la absorcioacuten por parte de las

mismas (Marschner 2008) donde el As disuelto que estaacute presente en la solucioacuten del

suelo puede ser excluido por las raices y posteriormente depositado en el suelo de la

rizosfera Sin embargo el As y el P son trasnportados hacia el interior de la planta por el

mismo sistema de transporte (Marschner 2008) de modo que el As presente en la

solucioacuten del suelo puede acabar en ciertos oacuterganos de la biomasa vegetal

Las acumulaciones de As en el suelo pueden estar asociadas a la formacioacuten de

complejos oacutergano-As a la precipitacioacuten de minerales que contienen As y a la sorcioacuten en

minerales del suelo ricos en Fe y a otros oxihidroacutexidos Este uacuteltimo proceso estaacute

78

respaldado por los resultdos obtenidos en este estudio los cuales muestran la estrecha

asociacioacuten espacial entre el As y el Fe en la rizosfera del suelo (Fig 44) Acumulaciones

similares de As sobre oacutexidos de Fe fueron reportadas por Kumpiene et al (2012) para As

en suelos tratados con cenizas volantes de carboacuten y en un artiacuteculo de revisioacuten de Fitz y

Wenzel (2002) Tambieacuten los resultados de Fan et al (2014) indicaron que el As estaba

distribuido de forma heterogeacutenea en el suelo y se asociaba principalmente con el hierro

en los suelos de los arrozales para lo cual se hizo uso de la teacutecnica de fluorescencia de

rayos X basada en el sincrotroacuten (l-XRF) La afinidad del As con los oacutexidos de Fe es algo

esperable debido a su similitud estructural con el fosfato un anioacuten comuacuten en los suelos

que se quimisorbe preferentemente en las cargas dependientes del pH en los oacutexidos de

Fe (McBride 1994 Komaacuterek et al 2013) El arseniato H2AsO4 cargado negativamente

podriacutea interactuar con las superficies dependientes del pH cargadas positivamente

especialmente cuando el pKa de los oacutexidos de Fe es aproximadamente 45

442 Especiacioacuten de As

La especiacioacuten del As (y de otros metales sensibles al potencial redox) en los

suelos se evalua a menudo utilizando las relaciones Eh-pH (Wilson et al 2010) donde se

describe comuacutenmente que el As estaacute presente principalmente como As (V) en

condiciones aeroacutebicas (alto potencial redox) y como As(III) en suelos inundados (bajo

potencial redox) (Fitz y Wenzel 2002) La presencia de As(III) en condiciones bien

aireadas y As(V) en ambientes anoacutexicos puede estar relacionada con la estabilizacioacuten

cineacutetica en microambientes (Wilson et al 2010) La medicioacuten del potencial redox de

equilibrio (Eh) en los suelos es difiacutecil debido a tanto a la coexistencia de varios pares

redox y a su variabilidad espacial (McBride 1994) Las mediciones contrastantes entre el

pH en el suelo y la rizosfera (o el microambiente maacutes reactivo del suelo) han sido

reportadas en otros lugares (Fitz y Wenzel 2002 Glowa et al 2004 Tuason y Arocena

2009 Kabas et al 2014)

El As(V) es la uacutenica especie de As identificada en todas las muestras del presente

estudio (Figs 42 y 43) independientemente tanto de los contenidos de As como de la

vegetacioacuten Estos resultados son consistentes con el dominio teoacuterico de HAsO2-

4 y

H2AsO-4

en el rango de pH ambiental comuacutenmente observado entre 4 y 9 (Wilson et al

2010) Aunque no se midioacute el pH los resultados sugieren que el As(V) domina en el suelo

de la rizosfera debido al un pH maacutes bajo que el suelo no rizosfeacuterico (Fitz y Wenzel 2002)

El bajo pH facilita la protonacioacuten de las cargas superficiales de los oacutexidos de Fe

dependientes del pH proporcionando asiacute maacutes lugares de sorcioacuten y mayores

acumulaciones de especies anioacutenicas de As(V) en la rizosfera que en los suelos no

rizosfeacutericos Meunier et al (2010) no detectaron evidencia alguna de As(III) en 29

muestras recogidas en minas abandonadas en Nueva Escocia Canadaacute aunque el

contenido total de As alcanzoacute hasta 310000 mg kg-1

De igual modo la aplicacioacuten de As-

XANES soacutelo detecto la presencia de As(V) en residuos mineros y suelos tratados con

cenizas volantes de carboacuten (Kumpiene et al 2012) Del mismo modo en suelos

podzoacutelicos contaminados con arseniato de cobre cromado el As(V) es la uacutenica especie

79

de As detectable el cual estaba sorbido principalmente en los minerales de silicato

protoimogolita y aloacutefano (Hopp et al 2008) Las condiciones reductoras inducidas por la

saturacioacuten de agua y los tratamientos de ditionita no proporcionaron sentildeales detectables

de As(III) utilizando el meacutetodo As-XANES (Fig 44) Parece que el potencial redox no

produjo suficientemente la reduccioacuten de As(V) en As(III) Quizaacutes los periodos de tiempo

del tratamiento (un mes para la saturacioacuten de agua y una semana para el ditionito) no

fueron lo suficientemente largos como para alcanzar las condiciones de equilibrio

80

V ESTUDIO DEL RECURSO VEGETACIOacuteN Y

SU INTERRELACIOacuteN CON EL SUELO

51 INTRODUCCIOacuteN

La contaminacioacuten ambiental del mercurio (Hg) asociado a la mineriacutea de oro

artesanal yo a pequentildea escala ha sido evaluada en varias zonas de la regioacuten andina y la

cuenca del Amazonas (Artaxo et al 2000 Nriagu et al 1992 Van Straaten 2000) En el

norte de Brasil el mercurio mayoritariamente se encuentra en los suelos superficiales

originados por las deposiciones atmosfeacutericas procedentes del proceso de amalgamacioacuten

en la mineriacutea artesanal yo a pequentildea escala (Oliveira et al 2001) Se encontraron altas

concentraciones de mercurio superiores a 4000 microg Hg de Kg-1

en los suelos cercanos a

lugares de comercializacioacuten de oro generados por la praacutectica comuacuten de quema de la

amalgama para purificar Au (Whitehead et al 1990 Rodrigues y Maddock 1997) Se

estima que de 500 a 1000 g de mercurio se evaporan por kg de oro extraiacutedo para luego

condensarse y depositarse en las hojas de las plantas suelos y riacuteos cercanos a la zona

de quema (Wotruba et al 1998) especialmente en eacutepocas de lluvia (Rodrigues y

Maddock 1997)

La mayoriacutea de estos estudios se centraron en la acumulacioacuten de mercurio en los

sistemas acuaacuteticos Sin embargo los niveles elevados de mercurio en los sedimentos se

derivan de la erosioacuten de los suelos con elevado contenido en mercurio (Maurice-Bourgoin

et al 2000 Oliveira et al 2001 Roulet et al 1998) y desempentildean un papel significativo

en la salud de los ecosistemas ya que el Hg se bio-concentra en la cadena alimentaria

especialmente en los ecosistemas acuaacuteticos en comparacioacuten con las viacuteas terrestres

(Adriano 2001) Sin embargo las fuentes disponibles de alimentos en las zonas de alta

altitud (4000 - 5000 msnm) como es el caso de las zonas de los Andes son en su

mayoriacutea de los medios no acuaacuteticos Por ejemplo Weberbauer (1945) indicoacute que en las

aacutereas huacutemedas de Puna Alta la formacioacuten de pajonales es la maacutes extensa y estaacute

compuesta principalmente de pastos para ganados por lo tanto se crea una necesidad

de impedir la transferencia de Hg de los suelos hacia las plantas (y eventualmente a los

animales terrestres)

81

En zonas de gran altitud cualquier cultivo a gran escala no es factible debido a la

orografiacutea y las condiciones climaacuteticas extremas por lo que las fuentes de economiacutea y

alimentos son principalmente dependientes de los pastores locales La ganaderiacutea andina

pastoral estaacute compuesta de cameacutelidos sudamericanos domeacutesticos como la ldquollamardquo (Lama

glama) ldquoalpacardquo (Lama pacos) y ldquoovejasrdquo (Ovis aries) (Browman 1990 Tichit 1995 Tichit

y Genin 1997) Las carnes de estos animales son las principales fuentes de alimentos

para la poblacioacuten especialmente alrededor de las zonas mineras andinas Vicuntildeas

(Vicugna vicugna) y guanacos (Lama guanicoe) son las especies silvestres de cameacutelidos

que en la zona de la puna cohabitan con el resto especies ganaderas En el caso de las

ldquovicuntildeasrdquo la poblacioacuten se encuentra regulada en muchas aacutereas protegidas donde la caza

de esta especie protegida es ilegal La lana de estos animales es de gran valor en el

mercado (SERNAP 2006)

Por lo tanto las uacutenicas fuentes de alimento para el ganado y los cameacutelidos

silvestres en estas zonas de gran altitud son las praderas nativas entre ellas varios tipos

de plantas adaptadas a las extremas condiciones climaacuteticas de la zona Entre ellos se

encuentran los llamados pajonales ocupando extensas aacutereas compuestas por ldquopastos

altos y gruesosrdquo secundarios de los geacuteneros Stipa y Festuca Los pastos altos y gruesos

constituyen el principal componente de las dietas de llamas y ovejas (Van Soest 1982

San Martiacuten 1991) Alzeacuterreca y Lara (1988) indicaron que la Festuca (Orthopylla spp)

llamada Paja brava o ichu iru (en idioma Quechua) es la especie dominante en casi el

30 de la superficie de las tierras altas centrales de Bolivia Otras especies forrajeras

locales son Bromus spp Calamagrostis spp Muhlenbergia spp Nasella spp Poa spp

Alchemilla spp Hypochoeris spp Luzula spp y Nototriche spp (Becker et al 1989

Ruiz-Canales y Tapia-Nuacutentildeez 1987)

En este sentido el objetivo principal de este capiacutetulo es determinar el contenido

de mercurio en los suelos y las plantas nativas alrededor de las aacutereas de quema oacute

incineracioacuten de la amalgama (Hg-Au) de las cooperativas mineras Virgen del Rosario y

Rayo Rojo Asimismo se pretende adquirir conocimiento sobre las probabilidades de

transferencia de Hg de los suelos en las plantas y finalmente predecir la posible

acumulacioacuten de Hg en el ganado que se encuentra en las cercaniacuteas de las cooperativas

mineras auriacuteferas en la zona de puna del ANMIN-Apolobamba

Se comparoacute la absorcioacuten de Hg en tres familias de plantas dominantes (Poaceae

Asteraceae y Rosaceae) Se determinoacute la concentracioacuten de mercurio en los suelos y

arroyos cercanos mediante el tiempo de drenaje lo que permitioacute conocer como se

transporta el Hg en distintos ecosistemas de la zona de estudio que forman parte de la

cuenca amazoacutenica

82

52 MATERIALES Y MEacuteTODOS

521 Zonas de Estudio

Las aacutereas de estudio son las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo

Rojo dos cooperativas representativas de la mineriacutea primaria o filoniana donde se

realiza la extraccioacuten de oro a traveacutes de su amalgamacioacuten con mercurio

522 Disentildeo de muestreo y toma de muestras de suelo y las plantas

Los sitios o lugares de quema variacutean desde quemadores de circuito abierto en el

patio del interior de las casas de los mineros hasta lugares o aacutereas especiales

destinadas a ser utilizadas por el grupo de mineros (o cooperativa) En este estudio se

consideraron lugares de quema de la amalgama activos Con la ayuda de los mineros

locales se han identificado tres lugares de quema (VR-A VR-B y VR-C (Fig 51 A)) y 5

(RR-A RR-B RR-C RR-D (Fig 51 B) RR-E (Fig 51 C)) correspondientes a las

cooperativas mineras Virgen del Rosario (VR) y Rayo Rojo (RR) respectivamente El

aacuterea de las zonas de quema oscila entre 20 a 40 m2

Para evaluar las deposiciones atmosfeacutericas de Hg en el proceso de quema de la

amalgama se tomaron muestras compuestas de suelo superficial (0-1 cm) La presencia

de vegetacioacuten fue uno de los principales criterios para localizar los puntos de muestreo

Cada muestra fue de aproximadamente 100 g recogidas de al menos 5 puntos Tambieacuten

se tomaron 9 muestras de suelo superficial en zonas a una distancia aproximada de

1500 m de distancia de las zonas de quema que representaraacuten los suelos no afectados

por la evaporacioacuten de mercurio de la amalgama es decir muestras control Cada

muestra de suelo se recogioacute mediante una espaacutetula no metaacutelica y se almacenoacute en

botella de vidrio previamente limpiados con HNO3 al 10 y transportadas al laboratorio a

4 degC antes de la determinacioacuten del pH del suelo y el contenido de Hg

83

Fig 5 1 Localizacioacuten de lugares de muestreo (A) ndash Virgen del Rosario VR-C (B) ndash Rayo Rojo RR-D (C) Rayo Rojo RR-E (D) Virgen del Rosario VR-B (E) Virgen del Rosario VR-A (F) aacuterea de disposicioacuten de residuos en Rayo Rojo entre RR-A yRR-B

En cada punto de muestreo de suelos se recolectaron muestras de plantas de

todas las familias botaacutenicas observadas en las aacutereas de muestreo Las plantas fueron

cuidadosamente extraidas del suelo y posteriormente cada planta fue almacenada

individualmente en bolsas de polietileno Las muestras vegetales se clasificaroacuten

botaacutenicamente en las instalaciones del Instituto Universitario de Investigacioacuten de la

Biodiversidad Universidad de Alicante (Espantildea) siguiendo la nomenclatura propuesta

por Brako y Zarucchi (1993) Una porcioacuten de cada material vegetal se lavoacute varias veces

con agua destilada a presioacuten para eliminar los residuos no deseados e impurezas Todos

los materiales vegetales lavados se secaron a temperatura ambiente Seguidamente se

separaron las raiacuteces y hojas y posteriormente se almacenaron en bolsas de papel

previamente a su anaacutelisis de laboratorio

84

Tambieacuten se obtuvieron muestras de 18 residuos y 6 sedimentos en las aacutereas de

estudio Los residuos estaban compuestos por minerales obtenidos de la molienda y

amalgamacioacuten simultaacutenea en el mortero de piedra o ldquotolocardquo (ver Fig 51 C) o en los

molinos semimecanizados (ver Fig 51 D) Estos resiacuteduos se almacenaban en bolsas

(Fig 1B) o se eliminaban alrededor de las aacutereas de procesamiento del mieneral (Fig 51

A E F) Las muestras de sedimentos fueron recogidas de los arroyos de poca

profundidad en las zonas de estudio Estos afluentes eventualmente desembocan en la

cuenca del Amazonas

523 Medicioacuten de mercurio en plantas y suelos

Las muestras de residuos y sedimentos obtenidas del suelo se secaron a

temperatura ambiente y se tamizaron con un tamiz de 2 mm de diaacutemetro de luz El pH del

suelo en agua y KCl fue determinado en una relacioacuten 125 (suelo agua) de acuerdo con

el meacutetodo MAPA (1986) Una fraccioacuten de cada muestra fue molida para la determinacioacuten

del Hg total El Hg total en las muestras fue extraiacutedo por el meacutetodo de digestioacuten de la

Agencia de Proteccioacuten Ambiental de EEUU (EPA) 7473 y los extractos fueron medidos

en el Sistema de Inyeccioacuten en Flujo de Mercurio - 400 (espectroacutemetro de absorcioacuten

atoacutemica FIMS 400 - PerkinElmer) con un liacutemite de deteccioacuten de 5 ng L-1

Se usaron tres

materiales de referencia certificados BCR-CRM 62 (hojas de tierra de oliva 028 plusmn 002

mg Hg kg-1

) SRM 2709 (San Joaquiacuten del suelo agriacutecola 140 plusmn 008 mg Hg kg-1

) y CRM

027 (suelo Contaminado 380 plusmn 065 mg Hg kg-1

) (para verificar la eficacia del

procedimiento de digestioacuten de la muestra seguacuten la Comisioacuten de las Comunidades

Europeas Instituto Nacional de Estaacutendares y Tecnologiacutea de EEUU Corporacioacuten de

Recursos Tecnoloacutegicos de EEUU)

Fig 5 2 Muestras de plantas colectadas en Rayo Rojo A) Aciachne Acicularis B) Perezia Pungens C) Agrosties

La concentracioacuten total de Hg en los materiales vegetales se determinoacute en el

Centro de Investigacioacuten de Energiacutea Medioambiental y Tecnoloacutegica (CIEMAT) en Madrid

(Espantildea) con un avanzado sistema de analizador de mercurio (AMA-254 LECO) con un

liacutemite de deteccioacuten de 05 microg Hg kg-1

El meacutetodo AMA-254 se basa en secar inicialmente

la muestra a 125 ordmC y su posterior descomposicioacuten teacutermica a 550 ordmC para finalmente

capturar el vapor de mercurio generado en un amalgamador de oro Se utilizaron los

materiales de referencia certificados (CRM) - SRM 2709 BCR-62 y CRM 027 para

determinar la exactitud y la precisioacuten de las mediciones El anaacutelisis de cada muestra se

realizoacute por triplicado

A)

85

524 Relacioacuten entre la concentracioacuten

Se calculoacute el coeficiente de concentracioacuten (CC) siguiendo el meacutetodo de Siegel et

al (1987) el cual calcula el ratio entre la concentracioacuten de Hg en la hoja o la raiacutez dividido

entre la concentracioacuten de Hg del suelo Siegel et al (1987) describioacute la planta con CCgt10

y CClt10 como acumulador y deyector de Hg respectivamente

525 Anaacutelisis estadiacutestico

La distribucioacuten normal de las concentraciones de Hg en las muestras de suelos y

de plantas se determinoacute mediante la prueba de Kolmogorov-Smirnov El anaacutelisis de

varianza (comparaciones muacuteltiples y Post Hoc) se llevoacute a cabo para evaluar las

diferencias entre los puntos de muestreo en cada cooperativa minera Los anaacutelisis

estadiacutesticos se realizaron con SPSS para Windows versioacuten 170

53 RESULTADOS

531 Identificacioacuten Botaacutenico de muestras de plantas

Los 35 materiales vegetales (17 muestras de Virgen del Rosario y 18 muestras de

Rayo Rojo) recogidos en las aacutereas de estudio fueron agrupados en cuatro familias

botaacutenicas Rosaceae Poaceae Asteraceae y Apiaceae Se reconocieron 4 taxones 3 de

geacutenero y 1 de especie de la familia Poaceae 4 taxones 2 de geacutenero y 1 de especie de la

familia Rosaceae 1 de especie de la familia Apteraceae y 1 de especie de la familia

Apiaceae Para la comparacioacuten de la absorcioacuten de Hg se consideraron los 3 taxones

botaacutenicos maacutes abundantes Poaceae Asteraceae y Rosaceae En Virgen del Rosario se

identificaron 2 geacuteneros de gramiacuteneas 1 taxa de Asteraceae 1 especie de Rosaceae y 1

especies de Apiaceae mientras que en Rayo Rojo se identificoacute 1 geacutenero y 1 de especie

de Poaceae 2 taxones y 1 especie de Asteraceae y 1 de especie de Rosaceae sn (Tabla

51) Alchemilla pinnata Agrostis sp aff Achyrocline fueron las especies geacuteneros y

taxones comunes a las dos cooperativas mineras Calamagrostis sp se limitaba a

cooperativa Virgen del Rosario mientras que Aciachne acicularis Perezia multiflora y

Baccharis aff caespitosa se encontraron soacutelo en Rayo Rojo

86

Tabla 5 1

Media (desviacioacuten estaacutendar) del contenido de Hg en hojas y raiacuteces de las plantas colectadas de las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo

Coperativa Minera Taxa Genera Especie n

Hoja Hg (mg kg

-1)

Raiz Hg (mg kg

-1)

Virgen del Rosario Family Rosaceae Alchemilla pinnata Ruiz amp Pav 4 42 (09) 59 (47)

Family Poaceae

Agrostis sp 7 104 (57) 112 (101) Calamagrostis sp 3 55 (42) 66 (40)

Family Asteraceae

Aff Achyrocline (Less) DC 2 93 (49) 11 (08) Family Apiaceae Azorella biloba (Schltdl) Wedd 1 70 67

Rayo Rojo

Family Rosaceae

Alchemilla pinnata Ruiz amp Pav 2 30 (27) 33 (11) Family Poaceae Aciachne acicularis Laeliggaard 5 12 (05) 07 (06)

Agrostis sp 3 30 (38) 06 (03)

Family Asteraceae Aff Achyrocline (Less) DC 1 98 06 Perezia multiflora (Bonpl) Less 5 32 (22) 12 (09) Baccharis aff caespitosa (Bonpl) Less 2 21 (02) 03 (01)

mg kg-1

mg Hg kg-1

de material vegetal

532 pH y mercurio en los suelos residuos y los sedimentos

Los suelos en las aacutereas de estudio fueron muy aacutecidos con una media del pH que

varioacute entre 45 a 46 en la zona de Virgen del Rosario y de 46 a 50 en Rayo Rojo (Tabla

52) El pH del suelo en las parcelas control en Virgen del Rosario fue significativamente

maacutes alto que en las demaacutes muestras de suelo mientras que los valores de pH de los

suelos en los puntos control y la incineracioacuten fueron similares en Rayo Rojo

La concentracioacuten media de Hg total en los suelos varioacute desde 155 mg Hg kg-1

hasta 166 mg Hg kg-1

y 05 mg Hg kg-1

a 486 mg Hg kg-1

en Virgen del Rosario y Rayo

Rojo respectivamente (Tabla 52) En general el contenido de Hg en el suelo en Virgen

del Rosario fue superior a los valores en Rayo Rojo Sin embargo una muestra (RR-E)

en Rayo Rojo tuvo la concentracioacuten maacutes elevada de Hg en el suelo con 113 mg Hg kg-1

El contenido total de Hg en los suelos no afectados (o suelos control) de las aacutereas de

estudio fue de 08 mg Hg kg-1

para Virgen del Rosario y 06 mg Hg kg-1

para Rayo Rojo

Los contenidos de Hg en todos los puntos de muestreo de las dos cooperativas mineras

fueron superiores a las muestras control excepto para el RR-D de la cooperativa minera

Rayo Rojo (Tabla 52)

87

Tabla 5 2

Media (desviacioacuten estaacutendar) de los valores de pH y contenido de Hg en suelos resiacuteduos y sedimentos de las coperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo

a b Letras diferentes indican diferencias significativas entre las medias despueacutes de la prueba de Tukey a

Plt005

La media total de Hg de los residuos de Virgen del Rosario fue mayor (220 mg Hg

kg-1

) a la de Rayo Rojo (61 mg Hg kg-1

) (Tabla 52) Los sedimentos presentaron bajas

concentraciones de Hg 17 mg Hg kg-1

en Virgen del Rosario y 133 mg Hg kg-1

en Rayo

Rojo No hubo diferencias significativas en el pH de los sedimentos relacionados con las

dos cooperativas mineras (Tabla 52)

533 El mercurio en muestras de hojas y raiacuteces

En las tres familias de plantas recolectadas en las aacutereas de estudio la media de

Hg contenido en las muestras de hojas y raiacutez de Virgen del Rosario fueron superiores a

los del Rayo Rojo (Tabla 51) Los contenidos de mercurio en las hojas de las plantas de

Virgen del Rosario fueron 42 mg Hg kg-1

(Rosaceae) entre 55 y 104 mg Hg kg-1

(Poaceae) y 93 mg Hg kg-1

(Asteraceae) mientras que en Rayo Rojo las variaciones

fueron entre 12 y 3 mg Hg kg-1

(Poaceae) y 21 a 98 mg Hg kg-1

(Asteraceae) y 3

(Poaceae) mg Hg kg-1

Los contenidos de Hg en las muestras de raiacutez de la cooperativa

Virgen del Rosario tuvo una variacioacuten de 11 mg Hg kg-1

(Asteraceae) a 112 mg Hg kg-1

(Poaceae) mientras que en la cooperativa Rayo Rojo presentoacute una variacioacuten de 03 mg

Hg kg-1

(Poaceae) a 33 mg Hg kg-1

(Rosaceae)

El cociente de concentracioacuten (CC) entre las tres familias botaacutenicas siguen las

tendencias dominantes la hoja - Poaceaegt Asteraceaegt Rosaceae y la raiacutez - Poaceaegt

Rosaceaegt Asteraceae (Tabla 51) La mayoriacutea de las muestras de hojas y raiacutez

presentaron un CClt10 disminuyendo con el aumento de contenido de Hg en el suelo

(Fig 53) A pesar de las 3 familias dominantes se observaron valores de CCgt 10 para

Aacutereas de muestreo pH Hg (mg kg-1

)

Virgen del Rosario

VR-A (n = 3) 45 (02)a 155 (98)b

VR-B (n = 3) 46 (04)a 162 (70)b

VR-C (n = 3) 45 (01)a 166 (59)b

Control Soil (n = 9) 53 (04)b 08 (01)a

Residuos (n = 11) 29 (06) 220 (287)

Sedimentos (n = 2) 53 (06) 17 (05)

Rayo Rojo

RR-A (n = 3) 49 (03)a 115 (28)ab

RR-B (n = 3) 49 (01)a 62 (55)ab

RR-C (n = 3) 46 (02)a 24 (15)a

RR-D (n = 3) 50 (01)a 05 (02)a RR-E (n = 3) 48 (01)a 486 (559)b

Suelo control (n = 9) 48 (02)a 06 (03)a

Residuos (n = 7) 76 (02) 61 (31)

Sedimentos (n = 4) 60 (06) 133 (104)

88

algunas muestras de hojas y raiacutez observaacutendose los 2 valores maacutes altos de CC (30 y 35)

en las muestras de hojas de Asteraceae (Baccharis aff caespitosa) correspondientes de

la cooperativa minera Rayo Rojo En ninguna de las muestras de raiacuteces de la familia

Asteraceae se observaron CCgt10 (Fig 53) De igual modo no se observaron valores de

CCgt 10 en las plantas que creciacutean en suelos con concentraciones gt 20 mg Hg kg-1

Fig 5 3 Coeficiente de concentracioacuten (CR) en hojas y

raiacuteces de las familias botaacutenicas colectadas LS ndash Hoja HgSuelo Hg RS ndash Raiz HgSuelo Hg

54 DISCUSIOacuteN

541 Vegetacioacuten muestreada

Las muestras de plantas recogidas corresponden a plantas tiacutepicas del ecosistema

de puna zona con una altura entre los 4200 a 4800 msnm (Weberbauer 1945) y se

utilizan para una variedad de propoacutesitos siendo el principal el forrajero para cameacutelidos y

ovejas Calamagrostis spp Festuca spp Poa spp y Stipa spp (Becker et al 1989 Ruiz-

Canales y Tapia-Nuacutentildeez 1987) Por el tipo de forraje que suelen consumir las llamas

sugiere que eacutestas pueden ser clasificadas como consumidoras a granel de forrajes de las

regiones secas (Van Soest 1982) Las llamas son aparentemente capaces de prosperar

con este tipo de forraje gracias a las adaptaciones fisioloacutegicas que compensan las dietas

maacutes pobres de calidad (San Martiacuten 1991) Una de las especies altamente seleccionada por

las alpacas adultas durante la estacioacuten seca es Alchemilla pinnata (Bryant y Farfaacuten 1984)

Algunas plantas tales como Baccharis spp (Asteraceae) se utilizan como lentildea en las aacutereas

de estudio (Reynel 1988) Tambieacuten se identificaron plantas medicinales como Alchemilla

pinnata Otras plantas medicinales reportadas en las aacutereas de estudio por Muntildeoz (2015) y

el SERNAP (2016) incluyen las siguientes Senecio spinosus y Belloa sp (Asteraceae)

Paronychia andina subsp boliviana (Caryophyllaceae) y Azorella diapensioides (Apiaceae)

89

542 Mercurio en suelos

El contenido medio de mercurio en los suelos de las tres zonas de quema de la

amalgama en Virgen del Rosario superoacute los niveles de referencia admisibles en los

siguientes paiacuteses o regiones los Paiacuteses Bajos - 03 mg Hg kg-1

Andaluciacutea (Espantildea)

Francia y Reino Unido ndash 1 mg Hg kg-1

Alemania - 2 mg Hg kg-1

y Canadaacute ndash 66 mg Hg

kg-1

(Barth y LHermite 1987 CCME 2007 Junta de Andaluciacutea 1999 NMHPPE 1994)

El contenido de mercurio en estos suelos al menos es 60 veces y 5 veces mayor en

comparacioacuten con el contenido de Hg en los suelos no afectados (o control) en Virgen del

Rosario y Rayo Rojo respectivamente El alto contenido de mercurio en estos suelos

pueden tener su origen en la deposicioacuten de vapor de Hg producto de la quema al aire

libre de la amalgama que seguacuten algunos estudios puede llegar a una distancia de ~ 50

km desde la fuente de emisioacuten (Maurice-Bourgoin 2001) de hecho en Brasil se

encontraron concentraciones superiores a 4000 mg Hg kg-1

en los suelos cercanos de

los lugares de quema de la amalgama para purificar el Au (Rodrigues y Maddock 1997)

Ademaacutes la concentracioacuten de mercurio del suelo anormalmente alta puede tener su origen

en la harina de mercurio generado y vertido desde los molinos (Wotruba 1998) (Foto

51 F) Otra fuente importante de mercurio es la contribucioacuten de las antiguas erupciones

volcaacutenicas en la zona (Roulet et al 1998 Carmouze et al 2000) seguacuten Roulet et al

(1998) las erupciones volcaacutenicas fueron las responsables de los elevados contenidos de

Hg en los suelos superficiales de la cuenca del Amazonas

En la cooperativa minera Rayo Rojo los contenidos de mercurio del suelo fueron

inferiores a los encontardos en Virgen del Rosario pero todaviacutea se encuentran por

encima de los niveles umbral de Hg en los paiacuteses citados anteriormente (excepto para

Canadaacute) en tres aacutereas de quema de amalgama La baja concentracioacuten de Hg total del

suelo encontrada bajo en RR-D podriacutea deberse a la reciente utilizacioacuten de este sitio como

un aacuterea de quema yo el resultado del almacenamiento de los residuos en bolsas (Foto

51 B) Por otro lado el maacutes alto contenido de mercurio de las zonas de estudio (113 mg

Hg kg-1

de suelo) se obtuvo en RR-E siendo eacutesta el producto de una muestra compuesta

recogida del patio de varias viviendas de cooperativistas mineros donde se ldquoquemardquo la

amalgama obtenida de la utilizacioacuten (individual o en grupo) de los trapiches (mortero de

piedra utilizado para la molienda de minerales antes de la colonizacioacuten espantildeola) (Foto

51 E) El uso prolongado de eacutestas tolocas explicariacutea la alta concentracioacuten de Hg total del

suelo en RR-E

En general los suelos con contenidos de Hg superiores a los niveles de referencia

pueden representar un peligro para la salud de las personas el medio ambiente

incluyendo plantas y animales Moreno-Jimeacutenez et al (2006) y Garciacutea-Saacutenchez et al

(2009) indicaron que un suelo con concentraciones de Hg superiores a 5 mg kg-1

se

considera toacutexico utilizando los criterios descritos por Kabata-Pendias y Pendias (1992) El

suelo no afectado por la contaminacioacuten presenta concentraciones de Hg entre 001 a 003

mg Hg kg-1

(Adriano 2001 Senesil et al 1999) Por lo tanto las concentraciones de

mercurio en los suelos en las aacutereas de estudio puede considerarse anormalmente altos

90

de acuerdo con Whitehead et al (1990) quien encontroacute contenidos de mercurio mayores

a 10 mg Hg kg-1

de los suelos de Niue Islas del Paciacutefico Sur

Con los resultados obtenidos las aacutereas de quema de amalgama podriacutean

considerarse puntos calientes de Hg siendo fuentes importantes de este elemento que

provocan el enriquecimiento de Hg en el suelo de las aacutereas de estudio con

concentraciones superiores a 10 mg Hg kg-1

de suelo En Eslovenia Gosar et al (2006)

observaron Hg en suelos cerca de una mina de Hg con concentarciones de hasta 47 mg

Hg kg-1

Sin embargo un contenido de Hg extremadamente alto fue encontrado en los

suelos cercanos a minas de mercurio Espantildea donde se encontraron concentraciones de

hasta 778 mg Hg kg-1

(Garciacutea-Saacutenchez et al 2009) Del mismo modo Fernaacutendez-

Martiacutenez et al (2006) encontraron concentraciones de hasta 29000 mg Hg kg-1

de suelo

en aacutereas de contacto directo con las chimeneas en minas de mercurio abandonadas en

Asturias (Espantildea)

Es necesario considerar que la erosioacuten de los suelos ricos en Hg es una fuente

potencial de contaminacioacuten de mercurio en la cuenca del Amazonas (Maurice-Bourgoin

et al 2000 Ramiacuterez y Teraacuten 2002) dicha erosioacuten acelera la liberacioacuten de mercurio en

los ecosistemas acuaacuteticos y presenta una grave amenaza para el medio ambiente

(Oliveira et al 2001 Maurice-Bourgoin et al 2003) Los contenidos de Hg determinados

en los sedimento muestreados en este estudio (ver fig 51 E) estaacuten en concordancia con

los estudios anteriores con respecto a la contribucioacuten de la mineriacutea auriacutefera artesanal y a

pequentildea escala a la acumulacioacuten de mercurio en la cuenca del Amazonas

543 Mercurio en plantas

La mayoriacutea de las muestras con CC menor a 10 indican que las plantas no son

acumuladoras activas de Hg como se sugirioacute anteriormente por Siegel et al (1987) y

Gnamus et al (2000) El CC bajo puede deberse al mecanismo de exclusioacuten de mercurio

en las plantas para evitar la absorcioacuten de este elemento o la capacidad de las plantas

para convertir Hg ioacutenico en Hg0 volaacutetiles o ambas (Siegel et al 1987) De igual modo las

zonas de muestreo de este estudio se encuentran a gran altitud (4300-4500 msnm) y de

acuerdo con Siegel et al (1987) valores altos de CC se suelen observar en plantas que

crecen en zonas bajas en suelos con bajos contenidos de mercurio Al igual que en el

presente estudio en plantas que creciacutean alrededor de antiguas minas de mercurio en

Espantildea donde la concentracioacuten de Hg del suelo es anormalmente alta se observaron

valores bajos de CC (Garciacutea-Saacutenchez et al 2009 Moreno-Jimeacutenez 2006)

Sin embargo la mayor parte de las plantas con CC lt10 mostraban un contenido

en Hg superior a 01 mg Hg kg-1

liacutemite para la alimentacioacuten animal deseable establecido

por el Parlamento Europeo y del Consejo de la Unioacuten Europea (Directiva 200232CE)

Por lo tanto muchas especies de plantas pertenecientes a la familia Poaceae y

Rosaceae que componen la mayor parte de las dietas regulares de los cameacutelidos podriacutean

91

suponer un riesgo para los propios cameacutelidos asiacute como para el ser humano Garciacutea-

Saacutenchez et al (2009) indicoacute que Kabata-Pendias y Pendias (1992) define la

concentracioacuten de Hg criacutetica en las plantas (o el nivel por encima del cual es probable que

resuten toacutexicas) entre 1 a 3 mg Hg kg-1

Las diversas especies y geacuteneros de plantas que

se recogieron en las aacutereas de estudio presentaron al menos una concentracioacuten media

de 06 mg Hg kg-1

por lo que los contenidos de Hg eran potencialmente toacutexicos para

todas las plantas En otro estudio Poschenrieder y Barceloacute (2003) indicoacute que 8 mg Hg kg-

1 representa la concentracioacuten toacutexica criacutetica del 10 de las plantas es decir que el 10 de

las plantas podriacutean morir si superan esa concentracioacuten

El Hg relativamente menor en las plantas recolectadas de Rayo Rojo frente a la

Virgen del Rosario podriacutea atribuirse a los altos contenidos de Hg en los suelos del

segundo sitio de estudio esto es consistente con la literatura que indica que los mayores

contenidos de Hg se registraron en plantas que creciacutean cerca de las proximidades aacutereas

de fundicioacuten con suelos con altos contenidos de Hg (Garciacutea-Saacutenchez et al 2009) La

absorcioacuten diferencial de mercurio entre las especies de plantas y sus raiacuteces y las partes

aeacutereas era tambieacuten evidente Todas las plantas en este estudio correspondieron a

hierbas perennes que pueden presentar una mayor acumulacioacuten de mercurio debido a

su largo ciclo de vida (Garciacutea-Saacutenchez et al 2009) Sin embargo las diferencias entre

las especies de plantas podriacutea ser debido a las caracteriacutesticas morfoloacutegicas Por

ejemplo Alchemilla pinnata (Rosaceae) presenta hojas peludas y frondosas

generalmente decumbentes esta planta es rastrera y estoloniacutefera (Romoleroux 2004)

Por su parte las especies de la familia Asteraceae tienen hojas herbaacuteceas carnosa

coriaacutecea o membranosa y son arbustos con tallos erectos (Achyrocline Perezia

multiflora) o plantas trepadoras formando alfombras (Baccharis caespitosa) (Mostacero

et al 1995) Estas caracteriacutesticas podriacutean propiciar condiciones oacuteptimas para la

deposicioacuten de Hg ya que una amplia aacuterea de la hoja puede tomar Hg de la deposicioacuten

aeacuterea a traveacutes de los estomas (Lindberg et al 1992) Por el contrario las especies de

plantas de la familia Poaceae en el estudio tienen caracteriacutesticas de las hojas que limitan

la deposicioacuten de Hg La morfologiacutea de las hojas es dominante laminar estrechas y por lo

general planas o enrolladas (Agrostis sp Calamagrostis sp) ademaacutes algunas hojas son

setaacuteceas y aciculares (Aciachne acicularis) (Watson y Dallwitz 1992)

En cuanto al contenido de Hg en las raiacuteces y en las partes aeacutereas se presentoacute

diferencias entre las plantas estudiadas En el caso de Aff Achyrocline spp las

concentraciones de Hg en la parte aeacuterea fueron mayores (de 8 a 16 veces) que los

valores encontrados en la raiacutez de la planta Tambieacuten se observaron diferencias en la Aff

Baccharis caespitosa Perezia multiflora y Agrostis sp de Rayo Rojo estas diferencias

pueden atribuirse a una mayor deposicioacuten de Hg en la parte aeacuterea de algunas especies

de plantas (Greger et al 2005) o con una mejor adsorcioacuten o bien por la acumulacioacuten del

aire (Bargagli 1993) El transporte atmosfeacuterico de Hg es relevante para el estudio debido

a su proximidad de la fuente antropogeacutenica (Southworth et al 2004) Los niveles de Hg

92

observados en la raiacutez y en la parte aeacuterea de las otras especies fueron en su mayoriacutea

similares

Por otro lado las plantas tienen mecanismos constitutivos (en la mayoriacutea de los

fenotipos) y de adaptacioacuten (presentes soacutelo en fenotipos resistentes) para la acumulacioacuten

o la tolerancia a altos niveles de contaminantes en la rizosfera (Meharg 1994) Los

estudios han demostrado que las especies de Poaceae Agrostis tenuis y Chloris barbata

han desarrollado poblaciones tolerantes a una elevada concentracioacuten de mercurio en

aacutereas cercanas a sitios contaminados (Bradshaw 1952 Lenka Panda y Panda 1992

Lenka et al 1993) Por otra parte Patra Lenka y Panda (1994) proporcionan evidencias

de que las poblaciones tolerantes fueron fisioloacutegicamente distintas de las poblaciones con

intolerancia dado que se observoacute una mayor actividad de las enzimas antioxidantes asiacute

como por los niveles elevados de tiol no proteico En este sentido este estudio sobre

acumulacioacuten de mercurio en las plantas nativas de esta zona puede servir como modelo

para estudiar el mecanismo de la acumulacioacuten de Hg y la tolerancia de las especies

nativas andinas en las zonas con niveles anormalmente altos de Hg en los suelos

544 Posible acumulacioacuten de mercurio en las carnes de cameacutelidos

La media de Hg en muestras de hojas de Poaceae en Virgen del Rosario y Rayo

Rojo por lo menos son 80 veces y 10 veces maacutes respectivamente en comparacioacuten con

los 01 mg Hg kg-1

para cualquier alimento animal (Directiva 200232CECE) El alto

contenido de Hg en plantas muestreadas en este estudio puede elevar el riesgo de Hg

incorporacioacuten en la cadena alimentaria debido a que los cameacutelidos son totalmente

dependientes de la escasa vegetacioacuten incluyendo Poaceae y Rosaceae que crecen en

estas aacutereas de gran altitud y la carne de estos animales es principal fuente de alimento

para la poblacioacuten que vive cerca a los sitios mineros auriacuteferos de la zona Con base en el

promedio de consumo diario de materia seca de llama (16 kg) y alpaca (27 kg) (Genin

1994 Rossi 2004 San Martiacuten 1996 San Martiacuten et al 1988b Turiacuten y otros 2001) y

suponiendo que el 60 de la dieta diaria de eacutestos cameacutelidos es Poaceae con 10 mg Hg

kg-1

la alpaca y llama ingeririacutean aproximadamente 10 y 16 mg Hg diacutea-1

respectivamente

No se tiene conocimiento sobre el liacutemite de tolerancia de absorcioacuten de Hg para los

pequentildeos rumiantes pero se estima que la absorcioacuten de Hg diaria por estos cameacutelidos

son mayores que la ingesta semanal provisional tolerante para los seres humanos fijado

en 16 mg kg-1

de peso establecido por la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS 1991)

Asiacute el Hg anormalmente alto puede afectar a los cameacutelidos del ANMIN-Apolobamba ya

que la acumulacioacuten de altos contenidos de mercurio en su carne es posible con el

consecuente riesgo para la salud de las peronas a traveacutes de la cadena troacutefica

93

VI CONCLUSIONES

Del desarrollo de la tesis doctoral se ha llegado a las siguientes conclusiones

El Aacuterea Protegida de Manejo Integrado Nacional (ANMIN) Apolobamba en Bolivia

alberga una elevada cantidad de operaciones mineras auriacuteferas (231) siendo los

yacimientos secundarios o aluviales los maacutes explotados en eacutesta uacuteltima deacutecada sin

embargo la explotacioacuten de yacimientos primarios o filonianos tuvieron una intensa

actividad desde la eacutepoca pre-colonial hasta la actualidad constituyeacutendose en la actividad

que mayor cantidad de mercurio (Hg) utiliza en el proceso de concentracioacuten de oro de

hecho en la mineriacutea filoniana la proporcioacuten de oro obtenido y la cantidad de mercurio

utilizado es 15 (cuando en la mineriacutea aluvial esta proporcioacuten es 104) A esto se suma la

generacioacuten de altas cantidades de residuos con elevadas concentraciones de metales

cuya disposicioacuten y almacenamiento en la mayoriacutea de los casos no son adecuados En

este entendido el ANMIN- Apolobamba especialmente importante por su biodiversidad

llega a ser una de las aacutereas protegidas maacutes afectadas en Bolivia por la contaminacioacuten

generada por la mineriacutea auriacutefera a pequentildea escala

Los resultados del estudio de metales pesados indican que son en su mayoriacutea de

origen geogeacutenico o que podriacutea ser parte de la re-emisioacuten de vertidos antropogeacutenicos

pasados debido a que no mostraron diferencias significativas entre los suelos

superficiales y de profundidad y con la proximidad a las zonas mineras (zonas cercanas

a las operaciones de concentracioacuten de oro) sin embargo se detectoacute un incremento de

mercurio en el suelo superficial en estas zonas lo que podriacutean indicar deposicioacuten directa

de Hg en los alrededores de los sitios de concentracioacuten del oro que incluye la quema de

la amalgama El contenido total y las fracciones biodisponibles y solubles de As fueron

elevados y mostraron valores maacutes altos en las zonas mineras probablemente

relacionados con la proximidad a los sitios de procesamiento del mineral y a los residuos

ricos en arsenopirita

Las concentraciones de cadmio (Cd) y zinc (Zn) biodisponibles se vieron

afectadas por la presencia de materia orgaacutenica y el contenido de arcilla en los suelos

mientras que el comportamiento del As Hg y cobre (Cu) se asocioacute con los niveles de

acidez del suelo Por el contrario la concentracioacuten de plomo (Pb) biodisponible estuvo

directamente relacionada por su concentracioacuten total En general los metales solubles

fueron altamente independientes sin correlaciones significativas con ninguna de las

94

propiedades fiacutesicas y quiacutemicas del suelo lo que sugiere que el comportamiento de los

metales (y metaloides) solubles se ve afectado por una variedad de condiciones

fisicoquiacutemicas

Los resultados de la especiacioacuten del As en las muestras de suelo indican un bajo

riesgo medioambiental debido al predominio del As(V) que es menos toacutexicosin embargo

se debe considerar que el As(V) tambieacuten induce toxicidad al inhibir la eficiencia

enzimaacutetica en el suelo mediante la sustitucioacuten isomorfa con iones de fosfato

estructuralmente similares en los compuestos bioloacutegicos Ademaacutes la dinaacutemica de la

transformacioacuten de As(V) en As(III) una vez que el As entra en la cadena alimentaria auacuten

no se conoce por completo por lo que se abre un importante desafiacuteo de investigacioacuten

para determinar el contenido de As en la vegetacioacuten nativa por la posibilidad de

transferencia a la cadena alimenticia a traveacutes de los cameacutelidos (alpaca llama) que se

alimentan con este tipo de vegetacioacuten

Se identificaron diferentes especies vegetales en las aacutereas de estudio que se

utilizan para una variedad de propoacutesitos incluyendo la alimentacioacuten de los cameacutelidos

(pe el geacutenero Poaceae) como combustible (pe Baccharis spp) y medicamentos (pe

Alchemilla pinnata y Aciachne acicularis) Al respecto los resultados mostraron bajos

coeficientes de concentracioacuten (CClt10) para la mayoriacutea de las plantas muestreadas para

este estudio hecho que confirma que la transferencia de Hg de los suelos a las plantas

no es muy eficaz por lo que la bioacumulacioacuten de Hg en las especies estudiadas es

insignificante Sin embargo las plantas que se encuentran cerca a los sitios de quema de

la amalgama (CC gt 01) no deberiacutean ser usadas como forraje para alimentar de los

cameacutelidos ya que el alto contenido de Hg encontradas en las diferentes especies

estudiadas podriacutea aumentar el riesgo de acumulacioacuten de Hg en la cadena alimentaria

debido a que los cameacutelidos son totalmente dependientes de estas especies forrajeras y

a su vez estos cameacutelidos son los principales proveedores de carne para la poblacioacuten

minera de la zona Ademaacutes el riesgo para la salud de la poblacioacuten y los mineros

aumenta si se utilizan algunas especies estudiadas con fines medicinales (pe

Alchemilla pinnata)

Asimismo es importante sentildealar que la cobertura vegetal de las zonas mineras es

un 15 menor respecto a las zonas alejadas de las operaciones mineras (consideradas

en este estudio como zonas de control) Por otra parte la erosioacuten de los suelos con altos

contenidos de Hg total de muchas fuentes puntuales podriacutea contribuir de manera

significativa a la contaminacioacuten de la parte baja de la cuenca del Amazonas

Por todo lo expuesto y considerando que la extraccioacuten de oro ha sido y es una

actividad muy importante en Bolivia y particularmente en el ANMIN - Apolobamba por la

alta generacioacuten de empleo directo e indirecto y que el Hg es el elemento principal para

la concentracioacuten del oro es muy posible que no se pueda prohibir su uso Por lo que las

soluciones apuntariacutean a promover la disminucioacuten de su utilizacioacuten asiacute como su uso

responsable Esto podriacutea lograrse a traveacutes de la implementacioacuten de tecnologiacuteas

95

alternativas maacutes limpias y que mejoren el rendimiento de concentracioacuten del oro de

asesoramiento teacutecnico permanente en todas las operaciones que constituyen el proceso

de extraccioacuten de oro de la aplicacioacuten de buenas praacutecticas ambientales y la constante

capacitacioacuten y concientizacioacuten de la poblacioacuten local sobre los riesgos del Hg el As y los

metales pesados en el medio ambiente y la salud puacuteblica

96

Referencias bibliograacuteficas

Adriano DC (2001) Trace Elements in Terrestrial Environments Biogeochemistry Bioavailability and Risks of Metals (2ordf ed) Springer-Valag

Al-Abed S Jegadeesan G Purandare J Allen D (2007) Arsenic release from iron rich mineral processing waste Influence of pH and redox potential Chemosphere 66775-782

Al-Abed S Jegadeesan G Scheckel K Tolaymat T (2008) Speciation

characterization and mobility of As Se and Hg in flue gas desulphurization residues Environ 421693-1698

Alzerreca H y Larm R (1988) Evaluacioacuten de praderas nativas en el altiplano central y

oeste del Departamento de Oruro (pp 3-11) Nacional en Praderas Nativas de

Bolivia

Artaxo P Campos R Fernandes E Martins J Xiatildeo Z Lindqvist O et al (2000)

Large scale mercury and trace element measurements in the Amazon basin Atmos Environ 344085-4096

Asociacioacuten Nacional de Mineros Medianos (2000) Memoria e Informe Anual 1999 La

Paz

Balladares A (1989) Metalurgia del oro y la plata Universidad Mayor de San Andres

Bargagli R (1993) Plant leaves and lichens as biomonitors of natural or anthropogenic

emissions of Mercury in Markert B (Eds) Plants as Biomonitors Indicators for Heavy Metals in the Terrestrial Environment VCH Publishers Inc New York

Barth H and LacuteHermite P (Eds) (1987) Scientific Basis for Soil Protection in the European Community Comission of the European Communities Elsevier Applied Science

Becker B Terrones - H FM Tapia ME(1989) Los pastizales y produccioacuten forrajera

en la Sierra de Cajamarca Proyecto Piloto de Ecosistemas Andinos

Betancourt OF (1994) Proteccioacuten de la salud de los mineros y de la poblacioacuten

circundante Seminario sobre amalgamacioacuten en la mineriacutea de oro PMSC Zaruma

Biobol (2 de marzo de 2021) Areas Protegidas Nacionales

httpswwwbiobolorgindexphpareas-protegidasap-de-boliviastart=11

Borggarrd O (1976) The use of EDTA in soil analysis Acta Agriculturae Scandinavica 26114-150

Bradshaw AD (1952) Populations of Agrostis tenuis resistant to lead and zinc

poisoning Nature 1691098

Browman DL (1990) High altitude camelid pastoralism of the Andes in Galaty JG and Johnson D (Eds) The world of pastoralism herding systems in comparative perspective (pp 323-352) Guliford Press

97

Bundschuh J Armienta MA Bhattacharya P Matschullat J Birkle P Mukherjee AB (2009) Natural arsenic in groundwater of Latin America ndash Occurrence health impact and remediation Netherlands Balkema

Buurman P Van Lagen B Veltorst EJ (1996) Manual for Soil and Water Analysis

Technical report Backhuys

Calvo R Macias F Riveiro A (1992) Aptitud agronoacutemica de los suelos de la provincia

de La Coruntildea (pp88-100) La Coruntildea Diputacioacuten Provincial de La Coruntildea

Campanini O (2020) El negocio del Mercurio en Bolivia Estudio sobre la

Comercializacioacuten para la Mineriacutea Auriacutefera en Bolivia La Libre

Campanini O Campos V Jimeacutenez G (2019) El Caso de la mineriacutea aluvial de oro en Bolivia La destruccioacuten de nuestros riacuteos y bosques La Libre

Campo L (2003) Componentes Programa Araucaria resultados cartograacuteficos Programa Araucaria (pp 29-47) Informe Interno La Paz

Carmouze JP Boudou A Lucotte M (2000) Le mercure en Amazonie Rocircle de lhomme et de lenvironnement risques sanitaires (1ordf ed pp92-93) lrsquoInstitut de

recherche pour le deacuteveloppement (IRD)

Carrillo F (2021) Situacioacuten actual del uso y consumo de mercurio en la mineriacutea auriacutefera de pequentildea escala en Bolivia Perioacutedico La Patria Perspectiva Minera

Catari H Fernaacutendez R (2003) Caracterizacioacuten espacial y propuesta de sistema de monitoreo del uso de la vegetacioacuten por cameacutelidos en el ANMIN Apolobamba

Servicio Nacional de Areas Protegidas (SERNAP)-PROGRAMA ARAUCARIA (pp14-27 31-67)

CCME (Canadian Council of Ministers of the Enviroment) (1999) Canadian soil quality guidelines for the proteccion of environmental and human health arsenic Canadian

Enviromental Quality Guidelines Canadian Council of Ministers of the Environent Winnipeg

CCME (Canadian Council of Ministers of the Environment) (2005) Canadian Water Quality Guidelines for the Protection of Agricultural Water Uses Summary Table (updated October 2005) Canadian Council of Ministers of the Environment

CCME (Canadian Council of Ministers of the Environment) (2007) Canadian Soil Quality

Guidelines for the Protection of Environmental and Human Health Summary Table (updated 70 September 2007) Canadian Council of Ministers of the Environment

Chapman HD (1970)Cation exchange capacity Methods of Soil analysis (pp891-900)

Madison American Society of Agronomy Inc

Choong TS Chuah TG Robiah Y Gregory FL Azni I (2007) Arsenic toxicity health hazards and removal techniques from water an overview Desalination 217 139ndash166

Cobertera E (1993) Edafologiacutea aplicada Suelos produccioacuten agraria planificacioacuten territorial e impactos ambientales (p 326) Madrid

Conesa HM Faz A Amaldos R (2007) Initial studies for the phytostabilization of a

mine tailing fron the Cartagena ndash La Union Mining District (SE Spain) Chemosphere 6638-44

1

RESUMEN

Bolivia llegoacute a ser uno de los principales productores de plata del mundo su

produccioacuten llegoacute a ser muy importante a mediados del siglo XVI cuando el proceso de

amalgamacioacuten permitioacute la produccioacuten masiva de plata dejando una cantidad sin

precedentes de mercurio con la consiguiente repercusioacuten medioambiental econoacutemica y

social en varias zonas de Bolivia

En los uacuteltimos antildeos en Bolivia se ha visto un importante aumento de las

operaciones mineras auriacuteferas motivado por el incremento del precio y la demanda

internacional del oro La mineriacutea auriacutefera boliviana tiene como principales protagonistas a

las cooperativas mineras que producen el 97 del oro a nivel nacional generando la

mayor cantidad de empleo en el sector El departamento de La Paz es el mayor productor

de oro a nivel nacional donde opera el 57 del total de cooperativas del paiacutes explotando

yacimientos auriacuteferos primarios y secundarios En el proceso de extraccioacuten de oro en

Bolivia el uso del mercurio es la praacutectica maacutes habitual la cantidad y su forma de uso

variacutea fundamentalmente por el tipo de yacimiento

Varias de las aacutereas protegidas nacionales subnacionales e incluso territorios

indiacutegenas y originarios que albergan una parte significativa de la biodiversidad del paiacutes y

son proveedoras de funciones ambientales vitales para el desarrollo tienen dentro de su

territorio actividades de extraccioacuten minera El Aacuterea Natural de Manejo Integrado Nacional

(ANMIN) - Apolobamba que se encuentra en el departamento de La Paz es una de las

aacutereas protegidas maacutes afectadas por las actividades mineras auriacuteferas a pequentildea escala

El objetivo principal de la tesis fue determinar los impactos ambientales de la

mineriacutea auriacutefera filoniana a pequentildea escala sobre medios bioacuteticos (vegetacioacuten nativa) y

abioacuteticos (suelos sedimentos y residuos) en ANMIN-Apolobamba Para ello se han

seleccionado dos cooperativas mineras auriacuteferas especialmente representativas por su

ubicacioacuten en zonas de alta intensidad de actividad minera estas son Virgen del Rosario

y Rayo Rojo En cada cooperativa minera se identificaron dos zonas una zona cercana

a las actividades de procesamiento del mineral yo de concentracioacuten del oro incluyendo la

quema de la amalgama que podriacutea denominarse zona minera y otra alejada de estas

operaciones mineras pudiendo considerarse zona de control En cada zona de acuerdo

a los objetivos especiacuteficos de la tesis se identificaron perfiles representativos de suelos

se tomaron muestras edaacuteficas superficiales y de profundidad asiacute como material vegetal

finalmente se colectaron muestras de residuos mineros y de sedimentos

En general los metales totales no mostraron diferencias signif icativas entre los

suelos superficiales y de profundidad y la proximidad a las zonas mineras lo que sugiere

2

que estos metales podriacutean ser de origen geogeacutenico Se detectoacute un incremento de

mercurio en el suelo superficial en las zonas mineras lo que indica una deposicioacuten

directa de mercurio Tambieacuten se obtuvieron altos valores de arseacutenico total biodisponible y

soluble en los alrededores de la zona minera probablemente relacionados con la presencia

de residuos ricos en arsenopirita Los contenidos de materia orgaacutenica y arcilla podriacutean

controlar las concentraciones de cadmio y zinc biodisponibles mientras que el pH del

suelo se relaciona con el comportamiento del arseacutenico mercurio y cobre Por el contrario

la concentracioacuten de plomo biodisponible estuvo directamente relacionada con su

concentracioacuten total En general los metales solubles fueron altamente independientes

sin correlaciones significativas con las propiedades fiacutesicas y quiacutemicas del suelo

Se determinoacute el contenido y la especiacioacuten del arseacutenico en las muestras de suelo

rizosfeacuterico y no rizosfeacuterico colectadas en las dos cooperativas de estudio para entender

su destino y los riesgos ambientales de las acumulaciones de este metal El valor

promedio de arseacutenico total en los suelos rizosfeacutericos y no rizosfeacutericos osciloacute entre 13 y 64

mg kg-1

La rizosfera presentoacute valores de al menos el doble del contenido de arseacutenico en

suelo no rizosfeacuterico El mapeo elemental usando un haz de rayos X de 4-5 microm generado

por sincrotroacuten mostroacute acumulaciones de arseacutenico en aacutereas enriquecidas con hierro Los

resultados de la espectroscopia de absorcioacuten de rayos X de borde cercano (XANES)

detectaron solo la especie As(V) en todas las muestras independientemente del

contenido de arseacutenico total sus fracciones y los tipos de vegetacioacuten Aunque la toxicidad

de As(V) es menor que As (III) se sugiere determinar la absorcioacuten de arseacutenico por la

vegetacioacuten de pastoreo comuacuten para los cameacutelidos del lugar por la posibilidad de su

incorporacioacuten en la cadena alimenticia

Considerando que las emisiones y liberaciones de mercurio en las actividades

mineras auriacuteferas a pequentildea escala se condensan y se depositan en las plantas suelos

y cuerpos de agua se estudioacute la transferencia de mercurio del suelo a las plantas para

predecir la posible acumulacioacuten de mercurio en el ganado cameacutelido alrededor de las

zonas mineras auriacuteferas de estudio El contenido medio de mercurio en los suelos variacutean

de 05 a 486 mg Hg kg-1

(de 5 a 60 veces maacutes altos en comparacioacuten con los suelos de la

zona de control) y excedioacute los niveles de referencia de los suelo de algunos paiacuteses

europeos Los contenidos de mercurio en hojas y raiacuteces variaron de 06 a 18 y 02 a 283

mg Hg kg-1 respectivamente Los altos contenidos de mercurio en Poaceae y Rosaceae

podriacutea elevar la acumulacioacuten de mercurio en la cadena alimenticia debido a que los

cameacutelidos son totalmente dependientes de estas especies forrajeras y a su vez estos

son los principales proveedores de carne para la poblacioacuten minera de esas zonas

quienes estaacuten en mayor riesgo si se utilizan algunas especies estudiadas con fines

medicinales

3

ABSTRACT

Bolivia was one of the main silver producers in the world its production became

very important in the middle of the 16th century when the amalgamation process allowed

massive silver production leaving an unprecedented amount of Hg with the consequent

environmental economic and social impacts in various areas of Bolivia

In recent years Bolivia has seen a significant increase in gold mining operations

motivated by the increase in the price and international demand for gold The mining

cooperatives are the main protagonists of Bolivian gold mining which produce 97 of the

gold nationwide generating the major amount of employment in the sector The

department of La Paz is the largest gold producer nationwide in where 57 of all

cooperatives in the country operate exploiting primary and secondary gold deposits In

the gold extraction process in Bolivia the use of mercury is the most common practice

the quantity and the way in which it is used varies fundamentally by the deposits type

Several of the national and sub-national protected areas and even indigenous and

native territories which host a significant part of Bolivias biodiversity and are providers of

vital environmental functions for development have mining extraction activities within their

territory The gold activity in the Natural Area of National Integrated Management (ANMIN)

- Apolobamba is one of the most affected protected areas by the small scale gold mining

activities effects

The main objective of the thesis was to determine the environmental impacts of the

small scale filonian gold mining activities on biotic (native vegetation) and abiotic (soils

sediments residues) resources in ANMIN-Apolobamba For this two gold mining

cooperatives especially representative in high intensity mining activity areas have been

selected they are Virgen del Rosariacuteo and Rayo Rojo In each mining cooperative two

zones were identified one close to the mineral processing or gold concentration activities

including the amalgam burning that could be called a mining zone and another far away

from these activities allowing considered a control zone In each area according to the

specific objectives of the thesis representative soil profiles were identified surface and

depth soil samples were taken as well as plant material finally mining residues and

sediments samples were collected

No significant differences in total metals were shown between top soils and deep

soils and the proximity to the mining zones suggesting that the origin of these metals

could be geogenic In the mining zones increased mercury in the surface soil was

detected indicating direct Hg deposition High values of total EDTA-extractable and

soluble arsenic were obtained in the mining area surroundings probably related to the

4

presence of arsenopyrite-rich residues While soil pH is related to the behavior of arsenic

mercury and copper cadmium and zinc EDTA-extractable concentrations could be

controlled by organic matter and clay contents On the other hand the lead EDTA-

extractable concentration was directly related to its total content Soluble metals in

general were highly independent of soil physical and chemical properties

To understand the fate and environmental risks of arsenic its content was

determined in rhizospheric and bulk soil samples collected in the two cooperatives in the

study The mean of total arsenic in rhizospheric and bulk soils types ranges between 13

and 64 mg kg-1 Arsenic content in rhizosphere was at least double related to the bulk

soil Using a 4-5 microm synchrotron-generated X-ray beam an elemental mapping was

performed that showed accumulations of arsenic in iron-enriched areas X-ray absorption

near edge spectroscopy (XANES) results indicate only As (V) species was detected in all

samples independently of total arsenic content its fractions or vegetation type Although

As(V) toxicity is lower than As(III) is important that As uptake of commonly-grazed

vegetation by camelids (alpaca and llama) must be determined to understand the

environmental risks due to the possibility of their incorporation into the food chain

Considering that the emissions and releases of mercury in small-scale gold mining

activities condense and deposited on plants soils and water bodies the transfer of

mercury from soil into plants was studied to predict the possible mercury accumulation in

livestock around the study gold mining areas Mean mercury content in the soils varies

from 05 to 486 mg Hg kg-1

(5 to 60 more compared to the soils of the control zone) and

exceeded the reference levels of the soils of some European countries The mercury

contents in leaves and roots ranged from 06 to 18 and 02 to 283 mg Hg kg-1

respectively The high mercury contents in Poaceae and Rosaceae may elevate mercury

accumulation into the food chain since camelids solely thrive on these plants for food

and in turn these are the main meat suppliers for the mining population who are most at

risk if some plant species are used for medicinal purposes

5

I INTRODUCCIOacuteN

11 EL CONTEXTO TEMPORAL DE LA TESIS DOCTORAL

El contexto temporal de la presente tesis doctoral abarca el intervalo de tiempo

desde 2007 a 2011 periacuteodo en el cual se obtuvieron todos los resultados tanto

cualitativos como cuantitativos a traveacutes de trabajos de campo (muestreos entrevistas

reuniones y otros) anaacutelisis de laboratorio anaacutelisis estadiacutesticos y otros necesarios para

alcanzar los objetivos de la tesis asiacute mismo para contextualizar dichos resultados en la

situacioacuten actual se realiza el anaacutelisis y las evaluaciones comparativas relativas a la

situacioacuten de la mineriacutea auriacutefera en Bolivia con datos de los uacuteltimos antildeos (2017-2021)

En eacuteste sentido y con el objetivo de generar un entendimiento integral en eacuteste espacio

de tiempo (2007-2020) en el Capiacutetulo I de Introduccioacuten se incorpora amplia informacioacuten

que describe la evolucioacuten de los acontecimientos en el marco de la mineriacutea auriacutefera en

el paiacutes y en el lugar de estudio en el Capiacutetulo II se sentildealan los cambios fundamentales

de la zona de estudio especialmente en lo que refiere a las actividades mineras

instaladas en el sector y finalmente en los Capiacutetulos III IV y V se realizan anaacutelisis

comparativos de los resultados obtenidos en el marco de la tesis respecto a los datos

disponibles en los uacuteltimos antildeos

12 ANTECEDENTES

121 Sinopsis de la historia de la mineriacutea en Bolivia

La extraccioacuten de depoacutesitos de mineral por las civilizaciones precolombinas se

remonta al menos al antildeo 2000 ac pero la extraccioacuten de minerales intensiva comenzoacute

con la colonizacioacuten y posterior explotacioacuten minera de plata en el Cerro Rico de Potosiacute

por los espantildeoles en 1545 (Miller y Villarroel 2011) Bolivia llegoacute a ser durante el

periacuteodo colonial y hasta la mitad del siglo XIX uno de los principales productores de

plata del mundo (Espiacute 2001) Su produccioacuten llegoacute a ser muy importante a mediados del

siglo XVI cuando el proceso de amalgamacioacuten conocido como el meacutetodo ldquode patiordquo fue

empleado a escala industrial estimulando la produccioacuten masiva de plata y dejando una

cantidad sin precedentes de mercurio con la consiguiente repercusioacuten medioambiental

econoacutemica y social en varias zonas de Bolivia (Nriagu 1994 Malm 1998)

6

La produccioacuten de plata en Potosiacute decayoacute en el uacuteltimo periodo del siglo XVII a

pesar del declive de la cotizacioacuten internacional de la plata a partir de 1870 la mineriacutea

empieza a expandirse por aproximadamente dos deacutecadas (Balladares 1989)

Producto de la Segunda Gran Revolucioacuten Industrial se inicia el ciclo del estantildeo

principalmente por el incremento de su precio y demanda de hecho entre 1900 y 1908

las exportaciones de estantildeo aumentoacute de 30 al 66 por el contrario la plata disminuyoacute

del 40 al 17 Posterior a la recesioacuten post-beacutelica de 1918 la produccioacuten de estantildeo

subioacute hasta 1929 (antildeo en el que se obtuvo la mayor produccioacuten histoacuterica de estantildeo con

41087 ton) a partir de entonces hubo un declive en la produccioacuten hasta 1941 y 1945

periacuteodo en el cual hubo un ascenso (Contreras 1994)

En ese momento coyuntural en 1952 se crea una de las empresas mineras

estatales maacutes grande a nivel mundial la Corporacioacuten Minera de Bolivia (COMIBOL)

(Malloy 1970) convirtieacutendose su creacioacuten en un hito en la historia minera de Bolivia El

trayecto de COMIBOL puede ser dividido en dos periodos el primero en el periacuteodo

1952-1985 y el segundo desde 1985 hacia adelante Durante el primer periodo estaba

en boga la ideologiacutea del capitalismo de Estado el cual era propietario y administrador

de empresas que explotaban recursos naturales claves como es la mineriacutea Despueacutes

de 1985 el modelo de desarrollo fue concluido draacutesticamente cuando se implantoacute un

reacutegimen de libre mercado con el Decreto 21060 que liberalizoacute la economiacutea (Malloy

1970) Casi de forma simultaacutenea COMIBOL sufrioacute las repercusiones de la caiacuteda del

precio del estantildeo cuando los precios se redujeron a la mitad El antildeo 1986 el cierre de la

COMIBOL fue determinante dejando sin trabajo a maacutes de 30000 mineros muchos de

los cuales por la ldquorelocalizacioacutenrdquo se unieron a los cocaleros y gremiales1 (Jordan y

Warhurst 1992)

A partir de los antildeos 1987 y 1988 el sector minero comienza su recuperacioacuten

sustituyendo la mineriacutea del estantildeo por la mineriacutea diversificada (incrementando

significativamente la produccioacuten de zinc oro y plata) en cuya fase de extraccioacuten se

incorporaron las teacutecnicas de explotacioacuten a cielo abierto y mineriacutea sin rieles mientras que

en el procesamiento se implementoacute principalmente el meacutetodo de lixiviacioacuten por agitacioacuten

(Loayza y Franco 2000)

Durante la etapa 1980-2000 la produccioacuten de estantildeo disminuyoacute en 55 sin

embargo se dio el crecimiento en la produccioacuten de minerales como el oro (641) zinc

(197) y plata (128) siendo estos dos uacuteltimos los que permitieron la recuperacioacuten de

las exportaciones (MMSD 2002) Desde el 2000 hasta la actualidad ademaacutes de la

produccioacuten de zinc estantildeo plata y plomo la produccioacuten de oro en Bolivia se ha

incrementado de manera importante seguacuten Campanini (2020) se ha cuadruplicado en

1 Producto del Decreto 21060 muchos mineros se re-localizaron o migraron a zonas especiacuteficas del territorio boliviano (como el Chapare) para realizar el cultivo de la coca Respecto a los gremiales instituciones como el CEDLA los asocian al crecimiento del ldquosector informalrdquo en esos antildeos en la actualidad los gremiales son agrupaciones locales con fuerte capacidad de organizacioacuten en diferentes rubros

7

el periacuteodo 2009ndash2018 Hasta el 2020 la actividad minera en Bolivia ha representado el

15 de la poblacioacuten ocupada con 138000 empleos directos y 828000 empleos

indirectos (MMAyA MMM GIT-OR 2020)

La Constitucioacuten Poliacutetica del Estado Boliviano reconoce tres actores productivos

del sector minero las empresas estatales (que forman parte de la COMIBOL) empresas

privadas y cooperativas privadas Las cooperativas mineras lograron en estas uacuteltimas

deacutecadas un reacutegimen normativo maacutes permisivo y flexible que otras entidades mineras

seguacuten Campanini (2020) no estaacuten sujetas a cumplir la normativa laboral tienen un

reacutegimen impositivo preferencial cuentan con apoyo estatal directo tienen participacioacuten

directa en instancias estatales entre otros Sin embargo es el actor minero que maacutes

empleos genera (Fig11 a) por el contrario es el que menos impuestos y regaliacuteas

aporta al Estado (Fig11 b) (Fundacioacuten Jubileo 2015)

La mineriacutea de menor tamantildeo es parte de la mineriacutea privada y se forma a partir

de operadores mineros cuyo trabajo es en pequentildea escala aplicando meacutetodos

manuales mecanizados y semi-mecanizados

Fig 1 1 a) Empleo por actor minero (en miles de trabajadores) b)

Regaliacutea minera por actor productivo minero (en millones de doacutelares americanos) Serie 1980 ndash 2018 (Fuente Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia 2019)

a)

b)

8

13 LA MINERIacuteA AURIacuteFERA EN BOLIVIA

Actualmente la mineriacutea auriacutefera en Bolivia tiene un fuerte componente

cooperativista mientras que la mineriacutea tradicional (estantildeo plomo plata y zinc) cuenta

con 477 cooperativas y en la mineriacutea de elementos no metaacutelicos se cuenta con 194

cooperativas en la mineriacutea auriacutefera se cuenta con 1406 cooperativas haciendo un total

de 2077 cooperativas (SERGEOTECMIN-VCM y AFCOOP 2018) El tamantildeo forma de

funcionamiento y organizacioacuten especiacutefica de cada una de estas cooperativas auriacuteferas

difieren seguacuten la regioacuten a la que pertenecen (Campanini 2020) actualmente estas

cooperativas se organizan en federaciones

En la uacuteltima deacutecada el principal mineral producido fue el estantildeo a nivel estatal)

el zinc y la plata a nivel privado sin embargo en las cooperativas la produccioacuten de oro

ha tomado absoluto protagonismo respecto a los demaacutes minerales (Fig 12 a) de

hecho hasta el antildeo 2018 un 93 de la produccioacuten de oro procediacutea de las cooperativas

y el 7 de las empresas privadas (MMM SENARECOM 2018) Desde una perspectiva

nacional en el periacuteodo 2014-2018 el aporte econoacutemico de la produccioacuten de oro es muy

similar al del zinc e incluso mayor al de la plata (Fig 12 b)

Mientras que a inicios de los antildeos 90 se estimaba una produccioacuten de oro 10000

kg antildeo-1

siendo el sustento de una poblacioacuten aproximada de 100000 personas

(mineros sus familias y otras personas dedicadas a actividades suplementarias)

(Wotruba 1998) en el antildeo 2019 se produjeron 42000 kg de oro generando 42000

fuentes de trabajo directo y maacutes de 250000 empleos indirectos (en las cooperativas)

de hecho solamente la produccioacuten nacional de oro del primer trimestre del antildeo 2020 fue

de 9200 kg por un valor de 460 millones de doacutelares superior en aproximadamente

10 a la produccioacuten del antildeo 2019 en el mismo periodo (MMAyA MMM GIT-OR 2020)

Una cuantificacioacuten aproximada de las actividades mineras distribuidas a nivel

nacional establece que 490 minas de oro corresponden a vetas y al menos 1270 a

depoacutesitos aluviales auriacuteferos (Zenteno 2020)

9

Fig 1 2 a) Valor de produccioacuten de principales minerales de las Cooperativas b) Valor de Produccioacuten de Principales Minerales (En Millones de Doacutelares Americanos) Serie 1980-2018 (Fuente Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia 2019)

132 Tipologiacutea de Yacimientos y Centros Mineros Auriacuteferos en Bolivia

Diversos documentos sobre geologiacutea en Bolivia sentildealan que los tipos de

yacimientos presentes en territorio boliviano son

Yacimientos primarios (vetiformes o vetas) Los minerales de oro junto con

los minerales de ganga o acompantildeantes se presentan habitualmente como relleno de

fracturas o en los planos de falla geoloacutegica Este tipo de mineralizacioacuten se desarrolla por

lo general de manera paralela o diagonal a los planos de estratificacioacuten

En el departamento de La Paz la forma de las vetas tanto en su extensioacuten

longitudinal como vertical es por lo general de tipo lenticular o en rosario las cuales

ocurren principalmente a lo largo de la Cordillera Oriental (Villegas et al 2021)

Yacimientos secundarios (aluviales) Estos yacimientos se originan de la

meteorizacioacuten y erosioacuten de los depoacutesitos primarios de la cordillera generados en

eventos geodinaacutemicos en el terciario y cuaternario se presentan cuando los minerales

a)

b)

10

de oro han sido erosionados transportados y depositados por el curso del agua su

acumulacioacuten forma placeres de oro Los depoacutesitos de placer se extienden por cientos de

kiloacutemetros desde sus nacientes en la cordillera a lo largo de los riacuteos Yani Tipuani

Challana Mapiri Kaka Alto Beni Beni Madre de Dios Madera en depoacutesitos de

paleocanales terrazas llanuras de inundacioacuten cauce actual de riacuteos y otros En

yacimientos secundarios el oro tiene contenidos metaacutelicos entre 02 y 20 - 50 gt

aproximadamente (Hinojosa 2016)

Yacimientos secundarios (fluvio glaciales - morreacutenicos) Ocurre cuando los

minerales de oro han sido erosionados por actividad glaciar y luego transportados y

depositados en la parte baja de los valles o en depresiones topograacuteficas

Yacimientos secundarios (coluviales) Estos yacimientos se presentan cuando

los minerales de oro han sido erosionados y depositados principalmente por accioacuten de

la gravedad en la parte baja o laderas de los altos topograacuteficos (cerros)

En Bolivia existen 1760 yacimientos de oro (que pueden presentar sectores de

alta y baja ley) de los cuales 420 (24) corresponden a yacimientos primarios 1269

(72) son yacimientos secundarios y 71 (4) son mixtos (son mixtos aquellos que en

una misma aacuterea minera puedan coexistir los yacimientos primarios y secundarios)

(Villegas et al 2021)

133 Mineriacutea Auriacutefera en el Departamento de La Paz

La distribucioacuten de los tipos de yacimientos auriacuteferos a nivel nacional muestra

que las predominancias de yacimientos corresponden al departamento de La Paz

seguido en orden de importancia por los departamentos de Santa Cruz Beni Potosiacute y

Pando La figura 13 muestra los diferentes yacimientos y su cuantificacioacuten aproximada

Fig 1 3 Distribucioacuten de Yacimientos Auriacuteferos en el Departamento de

La Paz 2021 (Fuente Villegas et al 2021)

11

En correlacioacuten con los datos del Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia (MMM)

Campanini (2020) sentildeala que el departamento de La Paz es el que lidera la produccioacuten

de oro (701 el 2017 y 41 el 2018) y donde opera el 569 del total de cooperativas

del paiacutes La principal regioacuten auriacutefera del departamento es Yungas que abarca hasta el

norte del altiplano boliviano (inicia en el lago Titicaca hasta el riacuteo Suches y el Aacuterea Natural

de Manejo Integrado Nacional ANMIN - Apolobamba) (Figura 14)

Fig 1 4 Extraccioacuten de oro por departamento 2009-2018 (kg) (Fuente Campanini 2020)

El Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia (2019) confirma que los valores de

exportacioacuten de minerales del departamento de La Paz (donde se encuentra el ANMIN-

Apolobamba) lo posicionan en segundo lugar (despueacutes de Potosiacute) a nivel nacional (Fig

15 a) este departamento tiene al menos 26 distritos mineros de oro y se ha constituido

en el mayor productor auriacutefero del paiacutes llegando a alcanzar una produccioacuten de 2363 t en

el antildeo 2019 (MMM 2020) de hecho los valores de exportacioacuten de oro en eacuteste

departamento son significativamente maacutes elevados que los de otros metales respecto a

otros metales (Fig 15 b)

En el departamento de La Paz la mineriacutea auriacutefera incluye la explotacioacuten de

yacimientos primarios secundarios y mixtos todos ellos con sus propias caracteriacutesticas

y repercusiones ambientales sociales y de salud puacuteblica entre otros

12

Fig 1 5 a) Valor de la exportacioacuten por departamento de Bolivia b) Valor de

la exportacioacuten - departamento La Paz (En Millones de doacutelares Americanos) Serie 2000 - 2018 (Fuente Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia 2019)

134 Mineriacutea Auriacutefera en Aacutereas Protegidas

Varias de las Aacutereas Protegidas nacionales (22 que pertenecen al Sistema

Nacional de Aacutereas Protegidas ndash SNAP) subnacionales (23 departamentales y 78

municipales) e incluso territorios indiacutegenas y originarios que albergan una parte

significativa de la biodiversidad de Bolivia y cuyos principales servicios y funciones eco-

sisteacutemicos son el almacenamiento de carbono y provisioacuten de agua cuentan dentro de

su territorio con actividades de extraccioacuten minera (Fig 16) ademaacutes de concesiones

petroleras expansioacuten de carreteras entre otros (WCS 2020)

Esta problemaacutetica asociada a la actividad auriacutefera en zonas tropicales en

territorio nacional no es reciente la creacioacuten de aacutereas naturales protegidas promovidas

por iniciativas regionales originoacute superposicioacuten de derechos y usos del suelo (MMSD

2002) A esto se suma el hecho de que en Bolivia las actividades mineras dentro de las

aacutereas protegidas no es ilegal sin embargo estas actividades deberiacutean desarrollarse

cumpliendo al menos a) las directrices establecidas en el Plan de Manejo de cada aacuterea

protegida b) la compatibilidad de la actividad minera y su respectiva aacuterea de influencia

con la categorizacioacuten de las zonas dentro del aacuterea protegida (especialmente en las

zonas de proteccioacuten estricta) y c) las medidas de mitigacioacuten de impactos de la actividad

minera sobre la biodiversidad ecosistemas y funciones ambientales de las aacutereas

a)

b)

13

protegidas En muchos casos los aspectos citados no se cumplen por lo que las

actividades mineras representan una amenaza para las aacutereas protegidas y sus

funciones ambientales que fueron la razoacuten de su creacioacuten

Fig 1 6 Actividades Mineras Auriacuteferas en Aacutereas Protegidas del SNAP - Bolivia (Fuente Servicio Nacional de Aacutereas Protegidas - SERNAP y Fundacioacuten Mineriacutea Medio Ambiente e Industria - MEDMIN 2019)

En la uacuteltima deacutecada se han realizado diversos estudios algunos de ellos

orientados especiacuteficamente a la mineriacutea auriacutefera Recientemente en el antildeo 2020 el

diagnoacutestico de impactos y situacioacuten de las actividades mineras en el Corredor de

Conservacioacuten Madidi - Piloacuten Lajas ndash Apolobamba ndash Cotapata (en el que ademaacutes de

Bolivia participan Colombia Peruacute y Ecuador) refleja el estado actual de las actividades

de mineriacutea auriacutefera en esta regioacuten de alta biodiversidad consideradas como Aacutereas

Clave de Biodiversidad (ACB) En este documento se determina que las aacutereas

protegidas de intereacutes nacional Apolobamba Madidi Cotapata y Piloacuten Lajas

14

representan el 49 del aacuterea del corredor (2225435 ha) y tienen 290 operaciones

mineras superpuestas que generan impactos ambientales en el 58 de su superficie

El aacuterea protegida de intereacutes nacional ANMIN-Apolobamba tiene la mayor presencia y

afectacioacuten minera (231 operaciones) seguida del Madidi (41 operaciones) y Cotapata

(18 operaciones) (WCS 2020)

Respecto a los Territorios Indiacutegenas Originarios Campesinos (TIOCs) la TIOC

Marka Cololo - Copacabana ndash Antaquilla (ubicada en Apolobamba) tiene mayor

presencia de actividad minera (30 operaciones) seguida de la TIOC Lecos de Apolo (17

operaciones) La TIOC Trsquosimane Moseteacuten de Piloacuten Lajas por ahora presenta una sola

actividad artesanal estacional estando amenazada por un futuro crecimiento de esta

actividad (WCS 2020)

En lo referente a bosques iacutentegros es importante sentildealar que estos representan

el 44 (2011008 ha) de la superficie del corredor (que incluye a los cuatro paiacuteses) y

la deforestacioacuten ocasionada por la actividad minera corresponde al 3 de eacutesta

Asimismo en el corredor existen 57 especies endeacutemicas 13 especies en peligro y 7

especies en peligro criacutetico de extincioacuten en cuyos haacutebitats existen actividades mineras

lo que implica una amenaza para estas especies (WCS 2020)

Respecto a las cuencas hidrograacuteficas del corredor las actividades mineras

tienen impacto en el 11 de su superficie (492076 ha) las cuencas de los riacuteos Mapiri

Boopi Beni Tuichi Madidi y Coroico presentan mayor actividad y afectacioacuten (WCS

2020

14 EL USO DEL MERCURIO EN BOLIVIA

En Bolivia no se realiza la extraccioacuten primaria de mercurio por lo que el paiacutes se

constituye en importador de mercurio (MMAyAVMABCCGDFPRONACOPS 2017) el

cual se utiliza principalmente en la mineriacutea y cuyo uso estaacute permitido2 En relacioacuten a las

importaciones de mercurio en Bolivia la mayor parte de las importaciones proceden de

Meacutexico (93) estas importaciones representan el 25 de todos los flujos comerciales

mundiales de mercurio y convierte a Bolivia en el segundo mayor importador de

mercurio del mundo (PNUMA 2019 UICN NL 2020) Los datos del 2019 indican que la

mayor parte de las importaciones (maacutes del 90) se registra en el departamento de La

Paz existiendo voluacutemenes pequentildeos de importaciones informales (UICN NL 2020)

Hasta el 2014 las importaciones anuales de mercurio no sobrepasaban las 15 t

reportaacutendose un deacuteficit en las importaciones de mercurio respecto a lo requerido para la

produccioacuten del oro declarado sin embargo en la gestioacuten 2015 las importaciones de

mercurio se incrementaron a 152 t de mercurio siendo doce veces superior respecto a

2 ldquoUso Permitidordquo se refiere al uso de mercurio o de compuestos de mercurio en el marco del Convenio de Minamata incluidos (no de manera restrictiva) los usos que esteacuten en el marco de los artiacuteculos 3 4 5 6 y 7 del Convenio

15

las importaciones del antildeo 2014 este incremento se dio justamente cuando el paiacutes

vecino Peruacute restringioacute el uso y comercializacioacuten de mercurio destinado a la extraccioacuten

de oro en el marco a su ratificacioacuten del Convenio de Minamata (UICN NL 2020)

Fig 1 7 Produccioacuten de Oro e Importacioacuten de Mercurio (en toneladas) Bolivia Serie 2000 - 2018 (Fuente

Ministerio de Mineriacutea y Metalurgia 2019)

Seguacuten Carrillo (2021) Bolivia importa en promedio 198 t de mercurio antildeo-1

(tomando como fuente a UN Comtrade 2020) ademaacutes asegura que gran parte de este

insumo estaacute destinado a las actividades de tratamiento y beneficio de minerales

auriacuteferos ya que no se conoce de ninguacuten otro sector importante (industrial u otro) en

Bolivia que requiera de mercurio en sus procesos

Al respecto en Bolivia a traveacutes de la Ley Ndeg 759 del 17 de Noviembre de 2015

se ratifica el Convenio de Minamata sobre Mercurio en consecuencia en el marco de

su artiacuteculo 7 y el Anexo C el paiacutes ha asumido compromisos de cumplimiento obligatorio

para disminuir y si es posible eliminar el uso de mercurio en mineriacutea artesanal yo a

pequentildea escala

142 El uso del mercurio en el sector de las cooperativas auriacuteferas

En el proceso de extraccioacuten de oro en Bolivia el uso del mercurio es la praacutectica

maacutes habitual sin embargo en casos maacutes puntuales (grandes empresas) se aplica

tambieacuten la cianuracioacuten La cantidad y forma de uso del mercurio variacutea seguacuten algunos

factores sin duda el tipo de yacimiento seraacute el que defina el proceso de recuperacioacuten

de oro Sin embargo Hinojosa (2016) sentildeala que la caracterizacioacuten quiacutemica

metaluacutergica y mineraloacutegica de la mena (mineral beneficiable) es una operacioacuten previa a

la definicioacuten del tipo de procesamiento y concentracioacuten del oro y deberiacutea realizarse

mejorar el rendimiento de recuperacioacuten de oro

La publicacioacuten ldquoMercurio global oferta comercio y demandardquo del Programa de las

Naciones Unidas para el Medio Ambiente (2017) sentildeala que en Bolivia un 25 del

mercurio consumido en actividades de mineriacutea de pequentildea escala corresponde a

procesos de amalgamacioacuten de concentrados y un 75 a la amalgamacioacuten de mineral

16

entero eacuteste uacuteltimo considerado como un meacutetodo obsoleto teacutecnicamente ineficiente y

ambientalmente no adecuado que se podriacutea estar dando en operaciones de yacimientos

primarios (de veta) ya que las operaciones mineras que procesan minerales aluviales son

las uacutenicas que realizan una concentracioacuten previa antes de la amalgamacioacuten para

recuperar el oro fino (Carrillo 2021) En concordancia con lo sentildealado Villegas et al

(2021) sentildealan que en 2019 el uso de mercurio alcanzoacute a 68 t de las cuales 55 t se

orientariacutean a la mineriacutea filoniana (de vetas) y 13 t se dirigiriacutean a la mineriacutea aluvial

La reciente publicacioacuten ldquoMercurio en la pequentildea mineriacutea en Boliviardquo (2021)

establece la relacioacuten de oro obtenido y mercurio utilizado en las plantas de

concentracioacuten de acuerdo con la tipologiacutea del yacimiento y la granulometriacutea del oro

siendo la proporcioacuten promedio de 15 (mercurio total utilizado desde el inicio hasta el

final del proceso esponja total3 de oro obtenido) para el procesamiento de mineral de

veta mientras que la relacioacuten para mineral aluvial es de 104 (mercurio utilizado en la

parte final del proceso esponja parcial4 de oro obtenido) (Villegas et al 2021)

Asimismo a partir del antildeo 2019 se ha visto un incremento sustancial de las

operaciones mineras debido fundamentalmente al precio alto del oro aspecto que

permite realizar inversiones en maquinaria de mayor capacidad (especialmente en

equipos de conminucioacuten o molienda) este hecho (refirieacutendose a la mecanizacioacuten del

proceso) no siempre puede considerarse positivo auacuten maacutes si los procesos de beneficio

aplicados no son los adecuados y ademaacutes se prescinde de una etapa previa de

fortalecimiento y capacitacioacuten del recurso humano (Carrillo 2021)

143 Concentracioacuten de oro en la mineriacutea auriacutefera filoniana y aluvial

A continuacioacuten se haraacute una descripcioacuten breve de concentracioacuten de oro en la

mineriacutea auriacutefera filoniana y aluvial haciendo una breve diferenciacioacuten entre lo

teacutecnicamente adecuado y las praacutecticas actuales en las cooperativas mineras

1421 Proceso de concentracioacuten de oro procedente de yacimiento primario

Tomando como referencia la publicacioacuten de Hinojosa (2016) acerca de la

concentracioacuten gravimeacutetrica de menas auriacuteferas en el flujograma siguiente (Fig 16) se

muestra las operaciones baacutesicas del proceso oacuteptimo de concentracioacuten de oro

procedente de yacimiento primario

3 Esponja total de oro obtenido es el oro que se logra liberar del mercurio despueacutes del quemado de la amalgama

Este producto total considera la amalgamacioacuten de concentrados y tambieacuten el raspaje en molinos canaletas

amalgamadoras e incluso en bateas 4 Esponja parcial de oro obtenido es el oro que se logra liberar del mercurio despueacutes del quemado de la amalgama El oro obtenido con amalgama es solo una parte del total de oro producido y se refiere uacutenicamente al oro fino amalgamado

17

Fig 1 8 Proceso de concentracioacuten de oro proveniente de yacimiento primario (Fuente Hinojosa 2016)

El proceso de molienda de la mena debe procurar liberar las partiacuteculas de oro (a

traveacutes del molido fino de la mena) y facilitar su separacioacuten para lograr la mayor cantidad

de recuperacioacuten de oro Cada mena tiene sus propias caracteriacutesticas mineraloacutegicas

eacutestas determinan el tipo o grado de conminucioacuten (trituracioacuten yo molienda) adecuado para

la liberacioacuten del oro y su oacuteptima recuperacioacuten En este sentido es necesario realizar

pruebas y estudios previos de la mena para definir el circuito de conminucioacuten adecuado

y ofrecer una alimentacioacuten oacuteptima a las operaciones siguientes como la clasificacioacuten

concentracioacuten amalgamacioacuten hasta la obtencioacuten del oro fiacutesico Al respecto en la

generalidad de las cooperativas auriacuteferas (de yacimientos primarios) estos estudios

previos no son realizados ya que no cuentan con personal teacutecnico que asesore eacuteste y

las demaacutes operaciones del proceso de concentracioacuten de oro por lo que esta operacioacuten

se ajusta a la experiencia y disponibilidad de maquinaria y equipos presentes en la

operacioacuten minera

Es en la operacioacuten de conminucioacuten donde se antildeade el mercurio y donde suele

ocurrir su atomizacioacuten causando peacuterdidas considerables de mercurio en polvo que

tambieacuten es llamado ldquoharina de mercuriordquo

18

En el proceso de amalgamacioacuten el oro se alea con el mercurio (de manera

superficial) En esta fase todo el oro libre y limpio (pe libre de oacutexidos de hierro) se

amalgama pero es muy frecuente que el mineral bruto contenga otros minerales

acompantildeantes yo impurezas que causen problemas en el proceso de amalgamacioacuten

(Hinojosa 2016)

Al igual que en la etapa de conminucioacuten para la amalgamacioacuten deberiacutean

seguirse un paso previo de preparacioacuten en el que se realizan los caacutelculos sobre la

cantidad de mercurio y otros reactivos a utilizarse ademaacutes del tipo de reactor a

emplearse sin embargo en la praacutectica eacuteste paso es omitido y se realiza de manera

empiacuterica basaacutendose en una estimacioacuten volumeacutetrica visual y no por determinacioacuten de

peso no existe una metodologiacutea o protocolo definido que permita un control en la

dosificacioacuten de mercurio mucho menos de registro y seguimiento perioacutedico en el tiempo

(por diacuteamesantildeo o por turno) (Carrillo 2021)

En general la recuperacioacuten de oro en la mineriacutea filoniana (primarias o de vetas)

es baja fundamentalmente por la incipiente o nula planificacioacuten yo operacioacuten teacutecnica

procesos de concentracioacuten (gravimeacutetrica yo por amalgamacioacuten) a esto se suma la

peacuterdida de oro fino y laminar (laminado en la molienda) en los residuos yo colas

Asimismo la operacioacuten simultaacutenea de la molienda y la amalgamacioacuten provoca peacuterdidas

de diminutas partiacuteculas de oro contenidas en la harina de mercurio o en los floacuteculos de

amalgama cuyo menor peso especiacutefico y mayor superficie provoca su arrastre hacia las

colas o residuos (Wotruba 1998)

1422 Proceso de concentracioacuten de oro procedente de yacimiento secundario

La mineriacutea aluvial (placeres auriacuteferos) generalmente tienen un bajo contenido de

oro libre por lo que su explotacioacuten se extiende a mayor escala ademaacutes de la necesidad

de procesos adecuados con alta eficiencia de recuperacioacuten de oro (Hinojosa 2016)

19

Fig 1 9 Proceso de concentracioacuten de oro proveniente de yacimiento primario (Fuente Hinojosa 2016)

El tipo de yacimiento define el meacutetodo de explotacioacuten pudiendo ser eacutestos a cielo

abierto y mecanizado en plataformas y terrazas o subterraacuteneo y semi-mecanizado en

cauces antiguos estos meacutetodos se diferencian fundamentalmente por las capacidades

de tratamiento (mayor capacidad en plataformas y terrazas ocurre lo contrario en

cauces antiguos) sin embargo el sistema de recuperacioacuten de oro es el mismo y

consiste en dos etapas lavado y clasificacioacuten y concentracioacuten en canaleta en este

uacuteltimo paso se utiliza el mercurio para amalgamar el oro fino retenido y finalmente

proceder a la quema eliminando el mercurio (vapor) y dejar el oro libre (Fig 17)

15 POLIacuteTICA MINERA EN BOLIVIA

En Bolivia desde el antildeo 2006 se promovieron cambios estructurales en el sector

minero estos fueron incluidos en el Plan de Desarrollo Econoacutemico y posteriormente

fueron consignados en la Constitucioacuten Poliacutetica del Estado (CPE) aprobada el antildeo 2009

donde se marcan los lineamientos para el desarrollo y ejercicio de la actividad minera

20

Antes de eacutesta coyuntura la participacioacuten estatal en el sector productivo minero era

discreta debido fundamentalmente a la exportacioacuten de materia prima basada en

minerales tradicionales estantildeo plomo plata y zinc sin embargo la nueva CPE define

al Estado como actor productivo protagoacutenico administrador de los recursos

mineraloacutegicos y responsable del control y fiscalizacioacuten de la actividad minera

151 Constitucioacuten Poliacutetica del Estado

La CPE en su acaacutepite relativo a Recursos Naturales fundamentalmente

establece que estos son de propiedad y dominio directo indivisible e imprescriptible del

pueblo boliviano y corresponde al Estado su administracioacuten ademaacutes en el acaacutepite de

Mineriacutea y Metalurgia entre otros aspectos se establece la responsabilidad del Estado

sobre las riquezas mineraloacutegicas en territorio boliviano reconociendo como actores

productivos mineros al Estado a la empresas privadas y a las cooperativas debiendo

eacutestos uacuteltimos que ser fortalecidos por el Estado

152 Plan Nacional de Desarrollo Econoacutemico y Social ndash PDES

El Plan de Desarrollo Econoacutemico y Social ndash PDES de Bolivia (2016 ndash 2020) con

una perspectiva de transformacioacuten productiva establece como sectores estrateacutegicos

generadores de excedentes a los sectores hidrocarburos mineriacutea y metalurgia

electricidad y recursos ambientales Especiacuteficamente se identifica a los sectores de

hidrocarburos y mineriacutea como columnas esenciales en la economiacutea del paiacutes asimismo

en el marco de la gestioacuten de los sistemas de vida establece entre otros el Sistema

Plurinacional de Aacutereas Protegidas (Ministerio de Planificacioacuten del Desarrollo 2016)

153 Plan Sectorial de Desarrollo Integral Minero Metaluacutergico

El Plan Sectorial de Desarrollo Integral Minero Metaluacutergico 2016 ndash 2020 define

al estado como actor fundamental del desarrollo del sector a traveacutes del Ministerio de

Mineriacutea y Metalurgia Este plan consigna objetivos estrateacutegicos dentro los cuales se

pueden citar la ampliacioacuten de reservas mineras en territorio nacional generacioacuten de

nuevos proyectos mineros promocioacuten de inversiones mejora de la productividad y

eficiencia de la produccioacuten asiacute como de su industrializacioacuten y diversificacioacuten

formalizacioacuten de operadores y control de la comercializacioacuten entre otros Sin embargo

el abordaje de los impactos ambientales provocados por la mineriacutea su gestioacuten

prevencioacuten mitigacioacuten su impacto en aacutereas protegidas forestales en el recurso agua

entre otros estaacuten siendo considerados de manera poco profunda

El Plan Sectorial Minero Metaluacutergico 2009 - 2015 incluyo dentro de sus poliacuteticas

el fortalecimiento de la mineriacutea a pequentildea escala y cooperativas mineras por lo que se

implementoacute acciones de fomento e incentivo en el aacutembito impositivo regalitario de

financiamiento y asistencia teacutecnica principalmente al sector cooperativo minero que

impulsoacute su crecimiento principalmente en la actividad auriacutefera (WCS 2020) En eacuteste

sentido seguacuten un estudio del CEDIB en la gestioacuten 2008 se teniacutean 404 Cooperativas

21

con derechos mineros a nivel nacional actualmente seguacuten datos del Viceministerio de

Cooperativas Mineras al 2019 existiriacutean 2077 cooperativas mineras de las cuales

alrededor del 70 son cooperativas del sector auriacutefero

154 Convenio de Minamata

El Convenio de Minamata que surge a raiacutez de la contaminacioacuten ocurrida en

Minamata (Japoacuten) entra en vigor el 16 de agosto de 2017 Su primera segunda y

tercera Conferencia de las Partes fueron celebradas en el 2017 2018 y 2019

respectivamente en todas ellas Bolivia tuvo una participacioacuten activa

El Convenio de Minamata conjuntamente con los Convenios de Basilea

Estocolmo y Rotterdam establece lineamientos mundiales sobre la gestioacuten racional de

los productos quiacutemicos y los desechos peligrosos En Bolivia a traveacutes de la Ley Ndeg 759

del 17 de Noviembre de 2015 se ratifica el Convenio de Minamata sobre Mercurio de

conformidad con la Constitucioacuten Poliacutetica del Estado la Ley Ndeg 401 de Celebracioacuten de

Tratados y del Decreto Supremo Ndeg 2476 El Punto Focal del Convenio de Minamata

en Bolivia es el Viceministro de Medio Ambiente Biodiversidad Cambios Climaacuteticos y

de Gestioacuten y Desarrollo Forestal con su instancia de coordinacioacuten operativa del

Convenio el Programa Nacional de Contaminantes Orgaacutenicos Persistentes

(PRONACOPs) ambos dependientes del Ministerio de Medio Ambiente y Agua

El Convenio en su artiacuteculo 2 establece de ldquouso permitidordquo el mercurio o

compuestos del mercurio en la mineriacutea auriacutefera artesanal y en pequentildea escala en este

mismo marco el artiacuteculo 7 establece que cualquier Estado en cuyo territorio exista

mineriacutea y procesamiento auriacutefero artesanal y en pequentildea escala (sin importar su

magnitud) asume la obligacioacuten de establecer y poner en marcha medidas para reducir y

si es posible eliminar la utilizacioacuten de mercurio y compuestos del mercurio asiacute como las

emisiones y liberaciones de este elemento metaacutelico al medio ambiente

16 PROBLEMAacuteTICA AMBIENTAL ASOCIADA A LA MINERIacuteA AURIacuteFERA

Aunque actualmente las actividades mineras de la pequentildea mineriacutea auriacutefera

presentan efectos ambientales colaterales la problemaacutetica ambiental del sector auriacutefero

viene desde la eacutepoca de la colonizacioacuten Al respecto Nriagu (1994) sentildeala que en

promedio la peacuterdida anual de mercurio durante la colonia espantildeola fue de 612 t antildeo-1

(rango de 292 a 1085 t antildeo-1

) entre 1580 y 1900 El acumulado de peacuterdidas de mercurio

al medio ambiente debido a la produccioacuten de metales preciosos en ldquolas Ameacutericasrdquo fue

de 257400 t con 196000 t dispersas en Ameacuterica del Sur y Central y 61380 t en los

Estados Unidos Se estima que aproximadamente el 60 - 65 del mercurio perdido fue

liberado a la atmoacutesfera lo que sugiere que las minas de oro y la plata eran una fuente

de contaminacioacuten atmosfeacuterica de mercurio (Nriagu 1994) El reciclaje permanente de

esta gran masa de mercurio puede ser en parte responsable de los flujos elevados de

22

mercurio en muchas partes del Norte y Sur Ameacuterica y los niveles de referencia5 altos de

mercurio a nivel mundial

Aunque actualmente el uso del mercurio es incipiente respecto a la eacutepoca de la

colonizacioacuten los efectos ambientales negativos de la pequentildea mineriacutea en general tiene

muchas causas relacionadas entre siacute entre las principales estaacuten el casi nulo

asesoramiento teacutecnico en las diferentes operaciones de extraccioacuten del oro (desde la

explotacioacuten de los yacimientos hasta la concentracioacuten del metal) las deficientes

condiciones teacutecnicas (tecnologiacutea y equipamiento) de la pequentildea mineriacutea el incipiente

control ambiental de las entidades reguladoras y el desconocimiento de los criterios

ambientales por parte de los mineros

En general en los sistemas de flujo abierto de molienda - amalgamacioacuten existe

una perdida entre 5 y 10 kg de mercurio por kg de oro (Wotruba 1998) estas peacuterdidas

son mayores a las causadas por la quema de amalgama a la intemperie seguacuten Wotruba

(1998) se vaporan de 05 a 1 kg de mercurio por kg de oro la mayor proporcioacuten de este

vapor de mercurio re-condensa y se precipita en los alrededores de los sitios de quema

Al respecto Maurice-Bourgoin (2000) sentildeala que la contaminacioacuten de mercurio podriacutea

extenderse hasta alrededor de 50 km de la zona de emisioacuten

Las emisiones de mercurio vapor (por la quema de la amalgama) ademaacutes de

generar impactos al medio ambiente tambieacuten pueden provocar problemas de salud

ocupacional debido a que los mineros que no tienen la proteccioacuten respiratoria

adecuada inhalan directamente el vapor de mercurio pudiendo llegar a intoxicaciones

aguas y croacutenicas Algunas investigaciones en el aacuterea de salud han reportado altos

contenidos de mercurio en la orina de los mineros y sus familias (Betancourt 1994) sus

difiacuteciles condiciones de vida dificultan la relacioacuten especiacutefica del uso de mercurio y sus

efectos en la salud

Asiacute mismo cada tipo de explotacioacuten auriacutefera conlleva impactos ambientales

propios en el caso de la mineriacutea aluvial ademaacutes de la contaminacioacuten por el mercurio

existen otros impactos ambientales que son de consideracioacuten como colmatacioacuten de

fuentes superficiales de agua por la deficiente gestioacuten del material y residuos

desechados alteracioacuten de la dinaacutemica de los riacuteos por la ocupacioacuten y desviacioacuten de

cauces afectacioacuten a los lechos de los riacuteos modificacioacuten de la calidad del agua por el

aporte de sedimentos desechos orgaacutenicos y quiacutemicos (tal es el caso del Riacuteo Suacutechez

que sirve de frontera entre Peruacute y Bolivia en su nacimiento y discurre por el ANIMN-

Apolobamba) asiacute mismo se destruye o dificulta la interaccioacuten entre aguas superficiales

y subterraacuteneas (Campanini Campos Jimeacutenez 2019)

5 El nivel de referencia o nivel geneacuterico de referencia se define como la concentracioacuten de una sustancia

contaminante en el suelo que no conlleva un riesgo superior al maacuteximo aceptable para la salud humana o los ecosistemas

23

En el caso de la mineriacutea filoniana las colas o residuos generalmente son

vertidos en aacutereas circundantes a la planta de procesamiento en muchos casos sin

ninguacuten tipo de contencioacuten oacute sistemas de almacenamiento (balsas diques sacos u

otros) oacute son vertidas directamente a riacuteos proacuteximos asimismo estas colas oacute residuos

ricos en sulfuros son dispersados a los alrededores a traveacutes del viento y del traacutensito

humano depositaacutendose en los suelos la vegetacioacuten y cuerpos de agua La lodificacioacuten

de los riacuteos causa una afectacioacuten directa a la fauna acuaacutetica y su consiguiente

disminucioacuten llegando incluso a causar confrontaciones sociales con poblaciones que

viven aguas abajo que comercializan y consumen peces del riacuteo (Wotruba 1998

MEDMIN 2009) Asimismo la emisioacuten de sulfuros hacia cuerpos de agua circundantes

(riachuelos arroyos otros) yo su almacenamiento inadecuado por oxidacioacuten genera

aacutecido sulfuacuterico y hierro en solucioacuten disminuyendo el pH por lo que se genera

condiciones para la lixiviacioacuten de otros metales pesados y metaloides (Fe As Sb Zn

Cd etc) (Wotruba 1998 Miller y Villarroel 2011) El tipo magnitud y el alcance de la

contaminacioacuten por metales asiacute como los efectos potenciales sobre la salud humana

variacutean de riacuteo a riacuteo pero difieren significativamente entre los riacuteos de diferentes pisos

ecoloacutegicos (Miller y Villarroel 2011)

17 JUSTIFICACIOacuteN Y OBJETIVO

171 Justificacioacuten

Habiendo descrito la repercusioacuten econoacutemica social y ambiental de la mineriacutea

auriacutefera se considera imprescindible conocer con mayor profundidad el grado de

contaminacioacuten del capital natural originado por las actividades mineras auriacuteferas

filonianas (de yacimientos primarios) que como se ha podido advertir a lo largo de eacuteste

capiacutetulo es una de las maacutes contaminantes en teacuterminos de aporte de metales pesados

(como el mercurio) al ambiente maacutes auacuten en un espacio protegido especialmente

significativo en Bolivia por su diversidad de ecosistemas (glacial altoandino punentildeo y

bofedal) que ademaacutes por su diversidad bioloacutegica y eco-sisteacutemica de Bolivia es

catalogada como una de las aacutereas naturales maacutes importantes Los resultados del

presente estudio permitiraacuten identificar los posibles impactos y los riesgos potenciales

tanto para la biota como para el recurso suelo De esta manera se dispondraacute de la

informacioacuten necesaria para establecer lineamientos para la reduccioacuten de los mismos y

que mejoren las condiciones de vida de los habitantes de ANMIN-Apolobamba y las de

aquellas poblaciones que aunque no se localizan en el interior del Aacuterea Protegida pero

que dependen del agua procedente de los riacuteos que nacen y atraviesan eacutesta aacuterea asiacute

como de la biodiversidad de este enclave singular esencial para la supervivencia de

estas comunidades

24

Los resultados obtenidos seraacuten transferidos a los organismos gubernamentales

competentes en materia medioambiental y de mineriacutea asiacute como al Servicio Nacional de

Aacutereas Protegidas (SERNAP)

172 Objetivos

El objetivo principal del trabajo es determinar los impactos ambientales de la

mineriacutea auriacutefera filoniana a pequentildea escala sobre medios bioacuteticos y abioacuteticos en

ANMIN-Apolobamba (Bolivia) y sus posibles consecuencias para la poblacioacuten

Este objetivo principal se divide en los siguientes objetivos especiacuteficos

- Analizar el grado de contaminacioacuten de los medios bioacuteticos y abioacuteticos (suelo

agua vegetacioacuten y otros relacionados) por los principales metales pesados

asociados a la actividad minera tales como cobre (Cu) cadmio (Cd) zinc (Zn)

plomo (Pb) tanto en sus formas totales solubles y biodisponibles en

cooperativas mineras representativas de la mineriacutea auriacutefera filoniana

- Estudiar la variacioacuten de los contenidos de mercurio (Hg) en suelos vegetacioacuten

residuos y sedimentos derivados de la actividad minera auriacutefera filoniana

- Determinar los contenidos de arseacutenico (As) y su especiacioacuten en el suelo y en la

rizoacutesfera

- Caracterizar la vegetacioacuten predominante en las zonas de estudio

- Estudiar la interrelacioacuten entre el sistema suelo-vegetacioacuten en cuanto a la

distribucioacuten y transmisioacuten de los contenidos de Hg y su posible incorporacioacuten a la

cadena troacutefica

- Evaluar los riesgos asociados y sugerir algunas acciones para minimizarlos

25

II DESCRIPCIOacuteN DE LA ZONA DE ESTUDIO

21 SITUACIOacuteN GEOGRAacuteFICA POBLACIOacuteN Y CLIMA

Las zonas de estudio se encuentran en el interior d

el Aacuterea Natural de Manejo Integrado Nacional Apolobamba (ANMIN-

Apolobamba) que se halla ubicada al oeste del Departamento de La Paz abarcando las

provincias Bautista Saavedra y Franz Tamayo El ANMIN ndash Apolobamba se creoacute en 1972

(como Reserva Nacional de Fauna Ulla Ulla con una superficie original de 240000 ha)

con el fin de brindar proteccioacuten a la vicuntildea (Vicugna vicugna) y los ecosistemas

altoandinos que existen en la zona en el antildeo 2000 se ampliacutea su superficie a 4837438

ha (abarcando la vertiente oriental de la Cordillera creando condiciones territoriales

suficientes para establecer una zona de proteccioacuten estricta) re - categorizaacutendola como

Aacuterea Natural de Manejo Integrado Nacional

Los municipios involucrados en el ANMIN-Apolobamba son Pelechuco Curva

Charazani y Mapiri que se extiende desde la regioacuten cordillerana de Apolobamba hasta

la regioacuten montantildeosa huacutemeda de la ceja de monte y al oeste hace frontera con Peruacute

(SERNAP 2016) El rango altitudinal oscila entre 800 - 6200 msnm involucrando una

zona alta o altiplaacutenica una zona intermedia de valles interandinos y una zona baja o de

yungas huacutemedos (SERNAP 2016) Sus liacutemites son 68ordm 30 - 69ordm 20 longitud oeste y

14ordm 40 - 15ordm 10 latitud sur

El ANMIN- Apolobamba es una de las aacutereas protegidas nacionales con mayor

nuacutemero de comunidades de poblacioacuten originaria que habita en su espacio en los

cuatro municipios hay unas 111 comunidades y una poblacioacuten total aproximada de

26437 habitantes de acuerdo a los datos registrados por el Censo 2012 (SERNAP

2016)

26

Fig 2 1 Localizacioacuten geograacutefica de ANMIN-Apolobamba (Fuente Elaboracioacuten con base a datos de SERNAP 2006)

22 CLIMATOLOGIacuteA

La regioacuten alto andina del ANMIN-Apolobamba pertenece a una zona de

transicioacuten entre el clima huacutemedo tropical y el seco de alta montantildea Las variaciones

climatoloacutegicas en las diferentes regiones del aacuterea protegida estaacuten determinadas

principalmente por las caracteriacutesticas morfoloacutegicas de la estructura fiacutesica de la Cordillera

Oriental (SERNAP 2006)

Las temperaturas miacutenimas en la zona alta (pej Ulla Ulla) en los meses de abril

a noviembre generalmente estaacuten por debajo de 0 degC mientras que las temperaturas

maacuteximas se registran en el periacuteodo de verano con valores superiacuteores a los 11 degC

(SERNAP 2016) En los valles interandinos (pej Pelechuco) las temperaturas

maacuteximas se encuentran entre los 12 - 14 degC mientras que las temperaturas miacutenimas

llegan se encuentran entre 0 - 5 degC En la regioacuten de los Yungas bajos (informacioacuten

tomada de la estacioacuten de Tipuani ubicada en las proximidades del ANMIN ndash

Apolobamba) las temperaturas maacuteximas bordean los 30 degC mientras que las

temperaturas miacutenimas estaacuten entre los 24 ndash 25 Cdeg (SERNAP 2016)

Las precipitaciones en la regioacuten de Ulla Ulla inician en los meses de septiembre

a noviembre no superan los 40 mm por mes incrementaacutendose en el mes de diciembre

hasta los 80 mm En los valles huacutemedos las precipitaciones inician en el mes de

agosto incrementaacutendose hasta alcanzar los 130 mm en el mes de enero En las

regiones bajas las precipitaciones se inician en abril con cerca de 50 mm por mes

incrementaacutendose hasta llegar a su maacuteximo valor que bordea los 80 mm entre los meses

de diciembre y enero La temporalidad de las precipitaciones en el ANMIN ndash

Apolobamba coincide con las del paiacutes mismos que estaacuten supeditados al

comportamiento estacional de la zona de convergencia Inter tropical

27

El comportamiento de los vientos estaacuten directamente relacionados de las

caracteriacutesticas orograacuteficas en general los vientos maacutes fuertes se producen

generalmente entre los meses de julio y noviembre

23 FISIOGRAFIacuteA GEOLOGIacuteA GEOMORFOLOGIacuteA E HIDROGRAFIacuteA

231 Fisiografiacutea

El ANMIN ndash Apolobamba tiene diversas aacutereas fisiograacuteficas asciende desde los

1000 m de altitud por la comunidad Pauje Yuyo sub troacutepico Puli hasta sobrepasar la

altitud de 5400 m en la Cordillera de Akamani cerca de la comunidad Cantildeizaya y

Callinsani Debido a efectos de glaciaciones se producen en el aacuterea procesos de

degradacioacuten y meteorizacioacuten de rocas y la erosioacuten y arrastre de material a las partes

bajas (SERNAP 2016)

En el Plan de Manejo del ANMIN ndash Apolobamba (2016 ndash 2025) se sentildeala que

existe la predominancia de dos extremidades montantildeosas de la red de cordilleras de

Apolobamba (Cordilleras de Callinsani y Akamani) que se unen en el sector del abra de

Pumasani a partir de ella se extiende la planicie de Ulla Ulla hasta el liacutemite con Peruacute

atraviesa esta planicie el riacuteo Suches (que nace en el lago Suches) y se consitituye en

liacutemite natural entre Bolivia y Peruacute desembocando en el Lago Titicaca Asimismo de los

deshielos de la Cordillera de Apolobamba terminan formando parte de los riacuteos de

Curva Caalaya Charazani y Chullina desembocando en el riacuteo Mapiri (cuenca

Amazoacutenica)

En la regioacuten y en el aacuterea del ANMIN Apolobamba se identifican cuatro grandes

regiones fisiograacuteficas Llanura Aluvial Lacustre Pie de Monte Andino Zona Andina y la

Zona Sub Andina (Fig 22)

Fig 2 2 Fisiografiacutea del ANMIN-Apolobamba (Fuente SERNAP 2016)

28

232 Geologiacutea

El Plan de Manejo del ANMIN ndash Apolobamba (2016 ndash 2025) cita el estudio

realizado por Ramiacuterez y Teraacuten (2002) acerca de las caracteriacutesticas geoloacutegicas y mineras

de la ordillera de Apolobamba sentildealando que eacutesta cordillera presenta rocas

paleozoicas no diferenciadas mientras que en el flanco occidental de la cordillera y en

el sector de Charazani afloran rocas devoacutenicas no diferenciadas en unidades ademaacutes

en el altiplano norte presenta depoacutesitos glaciales y fluvioglaciales cenozoicos en el

piedemonte andino Asimismo sentildeala que en la cordillera de Apolobamba la secuencia

sedimentaria se inicia con pelitas gris oscuras metamorfizadas depositadas en

plataforma profunda de la formacioacuten Capinota la sedimentacioacuten continuacutea con una

alternancia de pizarras metalimolitas gris oscuras y bancos de areniscas grises de

plataforma somera de la formacioacuten Coroico En transicioacuten la secuencia de areniscas gris

claras de plataforma proximal posteriormente se registra un episodio de subsidencia

evidenciado por limolitas grises esquistosas alternado con bancos de arenisca de la

formacioacuten Amutara En el aacuterea de Charazani y en el piedemonte altiplaacutenico floran rocas

del ciclo cordillerano caracterizado por pizarras limolitas y areniscas probablemente de

edad devoacutenica (Fig 23) Seguacuten cita Muntildeoacutez (2009) estas formaciones se caracterizan

por presentar un relieve muy alto tipo cordillerano de aspecto muy irregular con cimas

agudas como efecto de la accioacuten de los procesos glaciales

Catari y Fernaacutendez (2003) mencionan la presencia de depoacutesitos aluviales al

oeste del aacuterea depoacutesitos de abanico aluvial en la parte central junto con depoacutesitos

glaciaacutericos y rocas con cubierta cuaternaria al noreste aparecen areniscas lutiacuteticas del

Paleozoico y al sureste rocas iacutegneas

Fig 2 3 Mapa Geoloacutegico del ANMIN-Apolobamba (Fuente Campo 2003)

29

233 Geomorfologiacutea

Son los relieves cordilleranos los que destacan en la geomorfologiacutea de esta

aacuterea con pronunciadas diferencias de nivel y fuertes pendientes Como se muestra en

la Fig 24 las mayores altitudes del aacuterea se localizan en la parte noroeste llegando

hasta la zona central de ANMIN - Apolobamba alcanzando altitudes que superan los

5000 msnm Hacia el este las pendientes se suavizan hasta alcanzar niveles por

debajo de 1000 m de altitud no obstante la mayor parte del territorio se encuentra por

encima de una cota de 2500 m (Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

Fig 2 4 Mapa fiacutesico de ANMIN-Apolobamba (msnm) (Fuente SERNAP 2006)

El ANMIN-Apolobamba estaacute comprendido en el extremo noroeste de la Cordillera

Oriental y el Altiplano Norte Los afloramientos estaacuten constituidos por sedimentitas

paleozoicas en la cordillera y depoacutesitos glaciales y fluvioglaciales cenozoicos en el

piedemonte altiplaacutenico y terrazas aluviales que afloran en los flancos altos del valle del

Riacuteo Camata (Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

234 Hidrografiacutea

En el ANMIN - Apolobamba se distinguen claramente tres cuencas la del Riacuteo

Suches Mapiri y Tuichi en las que se producen una fuerte influencia orograacutefica que

como se conoce en toda la regioacuten andina el relieve muy complejo desde la cumbres

nevadas hasta los valles huacutemedos y secos ejerce decisivamente sobre los patrones de

circulacioacuten del viento la radiacioacuten solar y en particular en la precipitacioacuten que espacios

reducidos (SERNAP 2006)

La cuenca del riacuteo Suches estaacute ubicada en la parte occidental del ANMIN-

Apolobamba (en la frontera con la Repuacuteblica de Peruacute) tiene sus nacientes del deshielo

de los nevados altoandinos en la Cordillera Oriental que posteriormente originan

30

lagunas importantes como Suches Cololo Nube y Kellu cuyo desaguumle originan

bofedales extensos en las planicies de Ulla Ulla (aprovechados para el pastoreo de

ganado cameacutelido) y su confluencia forma el riacuteo Suches (nace en la laguna Suches

desembocando en el Lago Titicaca) Esta cuenca estaacute conformada por varias micro-

cuencas (SERNAP 2016)

La cuenca del riacuteo Mapiri se encuentra en la parte andina de la cuenca del Riacuteo

Beni y sus afluentes o tributariacuteos que se originan en la Cordillera de Apolobamba los

principales riacuteos en esta cuenca son el riacuteo Charazani que al unirse con el riacuteo Sayhuani

conforman el riacuteo Camata que es el liacutemite inferior o sur del ANMIN-Apolobamba La

cuenca del riacuteo Mapiri estaacute conformada por dos sub-cuencas la del riacuteo Camata (que en

su curso inicial se denomina Sayhuani hasta su unioacuten con el riacuteo Charazani) y la sub-

cuenca del riacuteo Yuyo que constituye el liacutemite oriental del ANMIN-Apolobamba hasta su

concurrencia con el riacuteo Ateacuten (SERNAP 2016)

El riacuteo Tuichi pertenece a la cuenca alta del riacuteo Beni y estaacute conformada por tres

tributarios importantes el riacuteo Pelechuco el Hilo Hilo y el riacuteo Sunchulli que confluyen

fuera de los liacutemites del ANMIN para conformar el riacuteo Amantala (SERNAP 2016)

La Fig 25 muestra los riacuteos maacutes importantes las cuencas del ANMIN -

Apolobamba

Fig 2 5 Mapa hidroloacutegico de ANMIN-Apolobamba (Fuente SERNAP 2006)

Seguacuten SERNAP (2016) el balance hiacutedrico del ANMIN Apolobamba muestra

un estado deficitario en varios meses del antildeo si solo se consideran los aportes

31

pluviales de agua siendo mayor el deacuteficit en los valles y yungas de la sub-cuenca

del riacuteo Caama respecto a las zonas altas y al valle de Pelechuco que presentan

mayor humedad debido especialmente a la influencia de los glaciales de

Apolobamba

24 EDAFOLOGIacuteA

Para la descripcioacuten de suelos los Planes de Manejo del ANMIN ndash Apolobamba

del antildeo 2006 y del periacuteodo 2016 ndash 2025 hacen referencia al Plan de Manejo de la

Reserva Nacional de Fauna Ulla Ulla realizado por Amurriacuteo y Salcedo en 1997 el cual

se constituye en el principal estudio acerca de los suelos de la zona Este estudio

sentildeala que el desarrollo de los suelos de la vertiente occidental es el resultado de los

procesos de deposicioacuten fluvioglaciar que han determinado geoformas caracteriacutesticas

como las llanuras fluvioglaciares abanicos y conos de transicioacuten asiacute como depoacutesitos de

transicioacuten encauzados de valle Por otro lado la vertiente oriental los procesos de

coluviacioacuten cumplen un rol importante en los tipos de suelos establecieacutendose

asociaciones de suelos delgados en las cimas de las colinas de mediana profundidad a

lo largo de las laderas y profundos en la depresioacuten de los valles en eacutestas uacuteltimas es

frecuente encontrar terrazas de origen aluvial donde el material constitutivo se mezcla

con el material de deposicioacuten coluvial

En ambas vertientes y donde las condiciones lo permiten se tienen suelos

orgaacutenicos (bofedales) que se encuentran en mayor proporcioacuten en la vertiente

occidental Amurriacuteo y Salcedo (1997) clasifican y describen los suelos de acuerdo a su

vertiente Occidental y Oriental

241 Suelos de la Vertiente Occidental

a) Orgaacutenicos (bofedales)

Son suelos que se han desarrollado sobre sedimentos fluvio-lacustres se

encuentran en las regiones maacutes planas y deprimidas situacioacuten que ha favorecido el

proceso de sedimentacioacuten y la inmovilizacioacuten o circulacioacuten lenta del agua que antildeadidas

a las bajas temperaturas hacen que el proceso de descomposicioacuten de materia orgaacutenica

sea muy lento resultando en una acumulacioacuten de suelos orgaacutenicos profundos

b) De origen Fluvio - glacial

Estos suelos se han desarrollado a partir de deposiciones de materiales

arrastrados por riacuteos provenientes del deshielo de los glaciares Los suelos incluidos en

esta unidad se encuentran sobre las llanuras fluvioglaciares (suelos superficiales y

medios suelos huacutemedos que los correspondientes a las pampas) los abanicos (suelos

pedregosos que corresponden a las pampas secas) y conos de transicioacuten

32

c) Sobre Morrenas

Son suelos pedregosos profundos y de textura franco-limosa La presencia de

grava a lo largo de todo el solum permite un adecuado drenaje Debido a la actividad

glacial maacutes reciente en esta unidad se presentan pendientes abruptas y ondulaciones

en superficie y se incluyen los lagos altoandinos cuya formacioacuten se debe tambieacuten a

procesos glaciales En las planicies en torno a los lagos se han desarrollado suelos

medianos a profundos la mayoriacutea presenta piedras y pedregones en superficie En las

laderas se encuentran suelos esqueleacuteticos que se asocian a afloramientos rocosos

debido a la gravedad el material maacutes fino se deposita en las zonas maacutes bajas En estos

suelos donde la erosioacuten es moderada y laminar se desarrollan pastizales bajos que son

utilizados para el pastoreo de cameacutelidos

d) Sobre Material Calcaacutereo

Estos suelos fueron ubicados en la ladera del cerro Hichocollo sin embargo

seguacuten los Planes de Manejo los mismos autores (Amurriacuteo y Salcedo 1997)

recomiendan realizar un muestreo maacutes intensivo para su cuantificacioacuten

e) Del Altoandino

Por las condiciones climaacuteticas extremas la formacioacuten es imposibilitada en esta

regioacuten se limita a una disgregacioacuten fiacutesica y acumulacioacuten de material fino en lugares

protegidos donde se desarrolla vegetacioacuten adaptada a estas condiciones

242 Suelos de la Vertiente Oriental

a) Del Altoandino

Estos suelos tienen las mismas caracteriacutesticas que los de la vertiente occidental

en esta zona existe predominio de roca desnuda y se evidencia la presencia de

bofedales en zonas deprimidas

b) De los Pastizales Paraacutemicos Huacutemedos

El relieve de esta zona es accidentado y presenta valles cerrados y muy

disectados por la influencia de la actividad glacial Debido a la topografiacutea montantildeosa en

las laderas y en sitios protegidos se han formado suelos de profundidad media sobre un

material parental pizarroso estaacuten presentes los afloramientos rocosos En cuanto a su

reacutegimen de humedad estos suelos pertenecen al orden de los Entisoles

c) Del Bosque de Ceja de Montantildea

Los suelos que se encuentran bajo la faja boscosa ubicada a mayor altitud

denominada Ceja de Montantildea prrsentan dos horizontes orgaacutenicos en superficie cuyos

contenidos en materia orgaacutenica y nitroacutegeno son altos

33

d) De los Matorrales Xerofiacuteticos ndash Valles Secos

Estos suelos se encuentran en el extremo sud-oeste del ANMIN Apolobamba en

la zona correspondiente al pueblo de Charazani sobre material del carboniacutefero

constituido por areniscas amarillo claras cuarcitas y lutitas bajo un paisaje montantildeoso

modelado tambieacuten por procesos criacuteogeacutenicos y con una vegetacioacuten xerofiacutetica se han

desarrollado suelos moderadamente profundos Presentan texturas arenosas que

sumada a la alta pendiente dan lugar a suelos secos debido a su elevado drenaje tanto

interno como externo aspecto evidentemente asociado al tipo de vegetacioacuten Los

contenidos de materia orgaacutenica y nitroacutegeno son moderados

e) Sobre Material Volcaacutenico Aacutecido

Estos suelos tienen la afluencia de rocas volcaacutenicas aacutecidas ubicados en los

alrededores del pueblo de Calaya en una zona escarpada de uso agriacutecola De

profundidad moderada presenta reaccioacuten fuertemente aacutecida en superficie y media en

profundidad La reaccioacuten aacutecida es atribuible a dos factores principales los altos

contenidos de materia orgaacutenica y a la acidez del material parental

f) De Terrazas Aacutecidas

Estos suelos se encuentran en pequentildeas zonas que se ubican en las maacutergenes

de los riacuteos Pelechuco (con moderada profundidad estructura granular y textura franca

con buena fertilidad fiacutesica) Queara (profundidad moderada estructura migajosa

mediana en superficie y suelta en profundidad de textura limo arenoso en superficie

arenoso en profundidad son utilizadas intensivamente con fines agriacutecolas debido a la

fertilidad inherente a su origen) y Charazani

g) Del Bosque Yunguentildeo

Estos suelos se han desarrollado sobre material de pizarras casi en su totalidad

existiendo en partes rocas graniacuteticas y cuarcitas de color gris a marroacuten Los suelos son

francos con abundantes materia orgaacutenica de color cafeacute muy oscuro en huacutemedo

moderadamente profundos

Seguacuten el estudio de Amurrio y Salcedo (1997) y Plan de Manejo de aacuterea los

suelos de ANMIN - Apolobamba (Fig 26) principalmente pertenecen a los Oacuterdenes

Entisoles Inceptisoles Mollisoles Histosoles y Ultisoles (USDA 2014)

Los entisoles son suelos que muestran poca evidencia de desarrollo de

horizontes pedogeacutenicos estaacuten en aacutereas de materiales parentales depositados

recientemente o en aacutereas donde la de erosioacuten o deposicioacuten son maacutes raacutepidas que la tasa

de desarrollo del suelo como dunas pendientes pronunciadas y llanuras aluviales

(USDA 2021) Los entisoles generalmente presentan un solo horizonte diagnoacutestico de

superficie directamente sobre la roca consolidada o no consolidada (Udorthents liacuteticos o

tiacutepicos respectivamente) Cuando el material de origen de estos suelos es de origen

34

aluvial y es transportado por cauces de agua se trata de Udifluvents mientras que los

Aquents aparecen cuando existen condiciones aacutequicas o reacutegimen de humedad aacutequico

que origina moteaduras y otros rasgos de oacutexido-reduccioacuten en el suelo Suele

presentarse material original areno francoso o maacutes grueso perteneciendo en ese caso

los suelos al gran grupo Udipsamments (USDA 2014)

Fig 2 6 Mapa de suelos de ANMIN - Apolobamba (Fuente SERNAP 2006)

Por otro lado los Inceptisoles son suelos de ambientes semiaacuteridos a huacutemedos

que generalmente exhiben soacutelo rangos moderados de desarrollo y formacioacuten de

humedad del suelo estos suelos se encuentran en posiciones geomorfoloacutegicas maacutes o

menos estables que han permitido un mayor grado de evolucioacuten edaacutefica (USDA 2021)

Se trata fundamentalmente de suelos del Suborden Udepts y mayormente del Gran

grupo Eutrudepts siendo Aquepts cuando existen condiciones aacutequicas (USDA 2014)

Los Ultisoles son suelos que se encuentran en aacutereas huacutemedas se formaron a

partir de procesos de erosioacuten y lixiviacioacuten bastante intensos que dan como resultado un

subsuelo enriquecido con arcilla y dominado por minerales como cuarzo caolinita y

oacutexidos de hierro Son suelos tiacutepicamente aacutecidos en los que la mayoriacutea de los nutrientes se

concentran en los centiacutemetros superficiales tienen una capacidad moderadamente baja

para retener adiciones de cal y fertilizantes (USDA 2021) Se encuentran principalmente

los Udults que se suelen incluir en el Gran Grupo Hapludults (USDA 2014)

Los Mollisoles son suelos que tienen un horizonte superficial de color oscuro

relativamente alto en contenido de materia orgaacutenica estos suelos son ricos en bases y

por lo tanto son bastante feacutertiles Se forman debajo de la vegetacioacuten en climas con deacuteficit

de humedad estacional de moderado a pronunciado (USDA 2021) Mayormente dentro

de este orden aparecen el Suborden Udolls y el Gran grupo Hapludolls (USDA 2014)

35

Los Alfisoles se encuentran en aacutereas semiaacuteridas a huacutemedas estos suelos son el

resultado de procesos de meteorizacioacuten que lixivian minerales arcillosos y otros

componentes de la capa superficial al subsuelo donde pueden retener y suministrar

humedad y nutrientes a las plantas Se formaron principalmente bajo cubierta vegetal o

forestal mixta y son productivos para la mayoriacutea de los cultivos (USDA 2021)

25 BIODIVERSIDAD

251 Flora y Vegetacioacuten

Las especies vegetales registradas en el ANMIN- Apolobamba son 2932

distribuidas en diferentes familias (SERNAP 2016) A continuacioacuten en base a

informacioacuten del Plan de Manejo del ANMIN- Apolobamba (2016-2025) se describen las

principales unidades de vegetacioacuten a) Vegetacioacuten subnival y alto andina b) Bofedal c)

Puna huacutemeda d) Pastizal huacutemedo e) Pastizal bajo pastoreo f) Bosque nublado de ceja

de montantildea g) Paramo Yunguentildeo h) Valle seco i) Bosque huacutemedo montano superior

j) Bosque huacutemedo montano medio k) Bosque huacutemedo montano inferior l)Sabana de

montantildea Las unidades de vegetacioacuten que se encuentran en zonas altas (entre 3500 y

5200 msnm) se caracteriza por una pradera de bajo porte predominando gramiacuteneas

duras y silificadas como Festuca dolichophylla Stipa ichu Calamagrostis spp y plantas

arrosetadas rastreras y en cojines compactos (Biobol 2017)

Fig 2 7 Mapa de distribucioacuten de vegetacioacuten de ANMIN-Apolobamba (Fuente SERNAP 2006)

El Plan de Accioacuten Ambiental del ANMIN ndash Apolobamba (2020) sentildeala que

Socondori y Puntan son las cimas con mayor riqueza de plantas vasculares

presentando 46 y 33 especies respectivamente Asimismo se sentildeala que el ANMIN ndash

36

Apolobamba posee la mayor riqueza de liacutequenes (donde la altura no disminuye la

riqueza) respecto a otros sitios GLORIA en Bolivia6 Puntani se constituye en la cima

con mayor morfoespecies de liacutequenes (87) El Poa glaberrima Senecio

apolobambensis Stipa hans-meyeri Deyeuxia filifolia var festucoides y Pycnophyllum

tetrastichum son las especies con predominancia de cobertura

En el marco de las funciones ambientales el ANMIN - Apolobamba alberga

formaciones vegetales de relevante importancia como los bofedales de altura y los

bosques de quentildeua para la eco-regioacuten de la Puna Mesofiacutetica (SERNAP 2020)

252 Fauna

Seguacuten cita el Plan de Accioacuten Ambiental del ANMIN ndash Apolobamba (2020) se

tiene un registro de 31201 individuos de los cuales 19174 son individuos de especies

priorizadas y 12027 individuos de otras especies los registros corresponden a

monitoreos de los antildeos 2010 y 2020 de los cuales el 53 son registros de Vicugna

vicugna el 38 corresponden registros de especies mayormente domeacutestica ambos

para los antildeos 2018 y 2019 el restante 9 corresponde a las otras especies silvestres

En el ANMIN ndash Apolobamba se encuentran registradas especies de fauna en

diversas categoriacuteas de amenaza tal es el caso de la vicuntildea (Vicugna vicugna) el venado

petiso (Mazama bricenii chunyi) el gato andino o titi (Felis jacobita) el jucumari u oso

andino (Tremarctos ornatus) la taruca o venado andino (Hippocamelus antisensis) el

puma (Felis concolor) el ciervo (Odocoileus virginianus) la choca grande (Fulica

gigantea) el pato de torrentes (Merganetta armata) la huallata (Chloephaga

melanoptera) aves como Leptasthenura andicola Asthenes humilis Agriacuteornis andicola

Grallaria erythrotis (endeacutemica de la regioacuten) y posiblemente el furnaacuterido Cinclodes

aricomae

Fig 2 8 a) Ganado de Alpacas b) Vicuntildeas ambos en el Municipio de Pelechuco en ANMIN-Apolobamba

6 Son sitios de monitoreo de flora alpina en el marco de la Red de Monitoreo GLORIA y la ldquoIniciativa para la

Investigacioacuten y el Seguimiento Global de los Ambientes Alpinosrdquo GLORIA se constituye en la maacutes importante red de monitoreo a largo plazo de la biodiversidad frente al cambio climaacutetico en aacutembitos de alta montantildea (Global Observation Research Initiative in Alpine Environments)

37

El piso ecoloacutegico de Puna Sub-huacutemeda del ANMIN-Apolobamba que

comprende altitudes desde los 4200 a 5500 msnm es el haacutebitat natural de tres

especies de cameacutelidos sudamericanos la alpaca (Lama pacos) y llama (Lama glama)

en sus formas domeacutesticas y la vicuntildea (Vicugna vicugna) en su forma silvestre Existen

dos razas de alpaca que se explotan por la alta calidad de su fibra y por su carne la

Huacaya (99) y la Suri (1) (Muntildeoz y Faz 2009)

26 RECURSOS MINERALOacuteGICOS

El Plan de Manejo Ambiental del ANMIN ndash Apolobamba (2006) hace referencia al

estudio realizado por Ramiacuterez y Teraacuten (2002) quienes han establecido distritos mineros

seguacuten sus caracteriacutesticas de la mineralizacioacuten Distrito Pelechuco-Sunchuliacute donde el

mineral de intereacutes econoacutemico es el oro cuyos depoacutesitos son de tipo primario y de

placer Distrito Suches caracterizado por los depoacutesitos de placer restringidos al

noroeste de cordillera Distrito Charazani donde la mineralizacioacuten es polimetaacutelica

tenieacutendose minerales de Pb Ag Zn Sn y Sb ademaacutes en la parte sudeste ocurren

depoacutesitos de oro aluvial en los lechos del riacuteo Kelluacota finalmente Distrito Mapiri que

se caracteriza por los placeres aluviales de oro

Distrito de Pelechuco-Sunchulliacute presenta dos tipos de depoacutesitos auriacuteferos

uno primario y otro de placer la mineralizacioacuten primaria se fundamenta en mantos

subconcordantes de cuarzo gris auriacutefero cuyos espesores variacutean entre 5 a 40 cm los

rumbos de estas estructuras son generalmente NO - SE y vetillas de cuarzo cuyos

espesores variacutean entre 2 a 5 cm Tambieacuten existe un emplazamiento de vetas de cuarzo

blanco de hasta 7 m de espesor asociadas a eventos tardiacuteos El mineral de intereacutes

econoacutemico es el oro y la ganga estaacute constituida por pirita calcopirita arsenopirita y

cuarzo Los depoacutesitos auriacuteferos de placer aluvial estaacuten ubicados en la parte baja de los

riacuteos que drenan esta zona de la cordillera se trata de conglomerados fluviotorrenciales

(Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

Distrito de Suches se caracteriza por los depoacutesitos de placer que estaacuten

restringidos al noroeste de la cordillera Se trata de placeres glaciales constituidos

principalmente por morrenas laterales compuestas de clastos ordoviacutecicos con

contenidos dispersos de partiacuteculas de oro Por otra parte las escorrentiacuteas superficiales

han afectado a este material morreacutenico dando lugar a depoacutesitos de terraza donde la

distribucioacuten del oro estaacute controlada por las estructuras del sedimento (Ramiacuterez y Teraacuten

2002)

Distrito Charazani la mineralizacioacuten es polimetaacutelica Las estructuras

mineralizadas filonianas estaacuten emplazadas en sedimentitas devoacutenicas que contienen

minerales de Pb Ag Zn Sn y Sb y como minerales de ganga cuarzo siderita pirita y

calcopirita En la parte sureste ocurren depoacutesitos de oro aluvial en los lechos del Riacuteo

Kelluacota (Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

38

Distrito de Mapiri (zona dentro del ANMIN Apolobamba) se caracteriza por

los placeres aluviales de oro Los depoacutesitos en el Riacuteo Camata estaacuten constituidos por

terrazas altas y por el lecho actual del riacuteo Por otro lado a partir de la confluencia de los

riacuteos Camata y Consata donde se conforma el Riacuteo Mapiri las terrazas aluviales estaacuten

maacutes desarrolladas (Ramiacuterez y Teraacuten 2002)

261 Actividad minera en el ANMIN - Apolobamba

Seguacuten WCS (2020) las aacutereas protegidas de intereacutes nacional se constituyen en

zonas ricas en patrimonio natural y social con ecosistemas de gran biodiversidad

endeacutemica y son proveedoras de funciones ambientales vitales para el desarrollo como

la provisioacuten de agua y la regulacioacuten climaacutetica En algunas aacutereas protegidas las

actividades mineras estuvieron presentes incluso antes que se promulgaraacuten como

aacutereas protegidas Al respecto la Ley Ndeg 535 de Mineriacutea y Metalurgia en su Artiacuteculo 220

sentildeala que los actores productivos mineros pueden realizar actividades mineras en

aacutereas protegidas cumpliendo del marco normativo ambiental y el respeto a los objetivos

de creacioacuten

Sin embargo existen actividades mineras que operan al interior de aacutereas

protegidas sin considerar y respetar la zonificacioacuten respectivas para el desarrollo de

eacutestas actividades Un claro ejemplo es el ANMIN- Apolobamba en cuyo Plan de Accioacuten

de Ambiental ndash PAA se sentildeala que un 30 del total de sus aacutereas mineras estaacuten en

zonas de proteccioacuten estricta siendo una parte mineriacutea ilegal y otra operaciones mineras

con derechos pre constituidos (SERNAP 2019 WCS 2020)

En un poco maacutes de la uacuteltima deacutecada el nuacutemero de operaciones en la pequentildea

mineriacutea auriacutefera en ANMIN-Apolobamba ha crecido en un 480 las cuales estaacuten

ubicadas en toda la cordillera oriental del paiacutes (WCS 2020) por lo que se constituye en

una de las aacutereas protegidas maacutes afectadas por los efectos de las actividades auriacuteferas

En el antildeo 2009 se registraron 48 operaciones mineras auriacuteferas de las cuales cuarenta

estaban activas y ocho paralizadas (MEDMIN 2009) sin embargo en el antildeo 2019 se

identificaron 231 operaciones activas (WCS 2020) En ANMIN - Apolobamba el

principal metal explotado es el oro el cual se encuentra en yacimientos yo depoacutesitos de

oro aluviales y yacimientos primarios ambos son explotados en su mayoriacutea por

cooperativas mineras aunque se registra tambieacuten la participacioacuten del estado

(COMIBOL) (SERNAP 2020)

En eacuteste sentido WCS (2020) determina que el aacuterea protegida con mayores

impactos por actividad minera es el ANMIN Apolobamba por su tipo de mineriacutea

dimensioacuten e intensidad Concretamente se determina que el potencial minero auriacutefero

dentro el ANMIN ndash Apolobamba es Medio y que sus impactos en las zonas con

amenazas y riesgos geoloacutegicos ademaacutes de la generacioacuten de pasivos mineros es Medio

a Alto siendo los riacuteos Tuichi Kaka y Nube los maacutes afectados (Fig 29)

39

Fig 2 9 Mapa de Cobertura e Intensidad de Actividades Minera en ANMIN-Apolobamba (Fuente WCS 2020)

En el estudio Mitigacioacuten de Amenazas Mineras en el Corredor de conservacioacuten

Vilcabamba-Amboroacute de Conservacioacuten Internacional (2003) se indica que las actividades

mineras del ANMIN-A se encuentran en las cuencas altas de riacuteos que ingresan a otras

Aacuterea Protegidas del Corredor de Conservacioacuten Vilcabamba ndash Amboroacute y que la regioacuten de

Mapiri y Tipuani que aunque en parte se encuentran fuera del Aacuterea Protegida afectan

al complejo de proteccioacuten Madidi ndash Piloacuten Lajas por lo que el impacto que genera la

actividad minera no solo es puntual si no que afecta a otras poblaciones y sitios de

intereacutes de conservacioacuten

27 DESCRIPCIOacuteN DEL AacuteREA DE ESTUDIO

El aacuterea de estudio se circunscribe al Distrito Pelechuco ndash Sunchulli

especiacuteficamente en a) la subcuenca del riacuteo Pelechuco donde se encuentra ubicada la

cooperativa Rayo Rojo y b) en la subcuenca del riacuteo Sunchulli donde se encuentra la

coorperativa Virgen del Rosario dos cooperativas mineras representativas de la

mineriacutea filoniana (de yacimientos primarios) estaacuten situadas en las localidades mineras

de Agua Blanca y Sunchulliacute respectivamente (Fig 210) Estas cooperativas fueron

seleccionadas fundamentalmente porque en el periacuteodo de estudio (2008 ndash 2011)

presentaban intensas actividades de explotacioacuten ademaacutes se pueden citar otras razones

importantes como

- La proporcioacuten de cantidad de mercurio utilizado en eacuteste tipo de explotacioacuten

es mucho mayor respecto al procesamiento de minerales aluviales (15 en

finolinano y 104 en aluvial) En el caso especiacutefico de Rayo Rojo la

proporcioacuten media es de 155

40

- La intensidad de la actividad minera en la zona estaacute catalogada como alta

- Su tipo de explotacioacuten es una de las mas contaminantes en teacuterminos de

aporte de metales pesados (entre ellos el mercurio)

Virgen del Rosario

Rayo Rojo

10 km

Fig 2 10 Cooperativas Mineras en el Aacuterea de Estudio en ANMIN-Apolobamba (Fuente Elaboracioacuten con

base en informacioacuten georeferenciada de campo)

Las operaciones mineras en este distrito datan de la eacutepoca de la colonia existen

vestigios de los campamentos espantildeoles en las zonas de explotacioacuten de las

cooperativas La Reserva (Turcos) Virgen del Rosario y Jancko Kala Tambieacuten existen

evidencias de trabajos de la eacutepoca republicana en la zona donde se encuentra la

cooperativa Rayo Rojo Las labores de explotacioacuten se iniciaron aproximadamente en

1995 en la cuenca del riacuteo Sunchulli con la apertura de la cooperativa Segundo Huayna

Sunchulli posteriormente iniciaron sus trabajos Rayo Rojo Corihuari Coricancha y

Virgen del Rosario Estas minas se encuentran a 5600 msnm y las labores de

extraccioacuten de mineral se realizan por el meacutetodo de socavones

El tonelaje extraiacutedo de carga es variable el promedio es 025 t d-1

a excepcioacuten

de la cooperativa Virgen del Rosario que extrae 4 t d-1

oacute maacutes Los tenores de oro son

variables desde 1g t-1

hasta maacutes de 25 g t-1

La cantidad de carga extraiacuteda estaacute

relacionada con la mecanizacioacuten de sus operaciones generalmente las minas estaacuten

equipadas con compresores y perforadoras La extraccioacuten y transporte es a traveacutes de

ldquoHualaychosrdquo (andariveles) y volqueta de transporte de carga hacia el ingenio donde se

41

cuenta con chancadoras molinos de bolas jig mesa concentradora amalgamadora

elutriador retorta y horno

Los procesos llevados a cabo en los ingenios son chancado molienda

concentracioacuten gravimeacutetrica y amalgamacioacuten de los concentrados con mercurio

volatilizacioacuten del mercurio (en algunas ocasiones utilizando retortas) En otros casos se

efectuacutea la trituracioacuten de la carga y amalgamacioacuten al mismo tiempo posteriormente se

exprime la amalgama en una tela y se calienta con sopletes anafes y fogatas para

volatilizar el mercurio y recuperar el oro

42

III ESTUDIO DEL RECURSO SUELO -

METALES PESADOS

31 INTRODUCCIOacuteN

La extraccioacuten y concentracioacuten de oro proveniente de yacimientos primarios

(filonianos) se acompantildea de numerosos impactos ambientales tanto en los lugares

cercanos a la explotacioacuten de la mina como en la planta de concentracioacuten (comuacutenmente

llamado ingenio minero7) Estos impactos principalmente son a) las emisiones toacutexicas

de mercurio (Hg) en diferentes formas (liacutequido y vapor) que afectan a los recursos

bioacuteticos y no bioacuteticos y b) la contaminacioacuten por los residuos (ricos en sulfuros) ya que el

metal (oro) es una muy pequentildea fraccioacuten de todo el material extraiacutedo Estos residuos

contienen minerales metaacutelicos como pirita calcopirita y arsenopirita que se transportan

a traveacutes de las partiacuteculas en suspensioacuten y el viento aprovechando su casi inexistente

sistema de confinamiento o almacenamiento (Ramiacuterez y Teraacuten 2002 Bundschuh et al

2009) Como consecuencia los suelos presentan niveles altos de metales pesados en

el entorno a las explotaciones mineras (Vega et al 2004)

Como se ha mencionado en capiacutetulos anteriores el Hg pasa a la atmoacutesfera

durante el proceso de quema de la amalgama unos 500 a 1000 g Hg kg-1

de oro se

evaporan hacia la atmoacutesfera circundante y la mayoriacutea del vapor se condensa de nuevo y

precipita en las proximidades de la zonas de quema (Wotruba et al 1998) Recientes

publicaciones han revelado que actualmente en la mineriacutea filoniana se utiliza una

proporcioacuten de oro extraiacutedo y Hg de 15 (Villegas et al 2021) Sin embargo la ausencia

de un seguimiento continuo y disponibilidad de datos de la mineriacutea auriacutefera en Bolivia

impide una estimacioacuten precisa de la cantidad de Hg liberado al medio ambiente y su

impacto real

La contaminacioacuten por Hg asociado a la mineriacutea a pequentildea escala representa un

importante problema de salud ambiental y humana en muchas partes del mundo

incluida la regioacuten andina y la cuenca del Amazonas (Nriagu et al 1992 Artaxo et al

2000 van Straaten 2000) Las concentraciones de mercurio en muestras de agua de

7 Es el lugar donde se procesa (a traveacutes de procesos fiacutesicos y quiacutemicos) el mineral extraiacutedo de los

yacimientos mineros para la obtencioacuten de concentrados minerales suele estar situado en los alrededores de la explotacioacuten minera para reducir los gastos asociados al transporte

43

las minas de oro en la regioacuten amazoacutenica de Brasil presentaron valores entre 01 y 86

mg Hg L-1

Por lo tanto el mercurio como otros metales pueden incorporarse a la

cadena alimentaria a traveacutes de la flora y la fauna en sus formas biodisponible y soluble

(Millaacuten et al 2006 Sierra et al 2006)

Por otra parte las principales fuentes antropogeacutenicas de arseacutenico incluyen tanto

hornos metaacutelicos de fundicioacuten como minas de oro En muchas zonas los niveles de

arseacutenico en el medio ambiente es un motivo de preocupacioacuten e intereacutes ya que los

estudios epidemioloacutegicos han demostrado varios efectos adversos para la salud en las

poblaciones locales (Nriagu et al 2007) El arseacutenico estaacute presente en Bolivia

principalmente en la regioacuten oeste de los Andes especiacuteficamente en la zona conocida

como cinturoacuten As-Ag-Pb-Zn-Cu-Au (Litter et al 2010) y considerado como una gran

fuente de contaminacioacuten natural de arseacutenico el cual es resultado de una intensa

actividad magmaacutetica desde el Mioceno (MDSMA 1996)

Los objetivos de este capiacutetulo se centraron fundamentalmente en i) determinar la

contaminacioacuten del suelo por mercurio arseacutenico y metales asociados (Cu Pb Zn y Cd)

causados por la actividad minera de oro en dos cooperativas mineras representativos de

la regioacuten andina y del distrito minero Sunchulliacute - Pelechuco (Virgen del Rosario y Rayo

Rojo) y ii) establecer la relacioacuten entre estos metales pesados y las propiedades

fisicoquiacutemicas del suelo

32 MATERIALES Y MEacuteTODOS

321 Zonas de estudio

En cada cooperativa minera se identificaron dos zonas

- Una zona cercana al ingenio o planta de procesamiento que podriacutea estar

afectada por su cercaniacutea a los lugares de procesamiento del mineral yo concentracioacuten

del oro Esta zona estaacute a menos de 200 m del ingenio o planta y se denominaraacute (en este

y los siguientes capiacutetulos) zona minera (ZM)

- Otra zona alejada del ingenio o planta de procesamiento que de manera

a-priori podriacutea considerarse no afectada por su lejaniacutea a las aacutereas de procesamiento del

mineral yo concentracioacuten del oro por lo que podriacutea considerarse una zona de control

Esta zona estaacute a una distancia aproximada de 15 km del ingenio o planta y se

denominaraacute (en este y los siguientes capiacutetulos) zona de control (ZC)

322 Disentildeo de muestreo y toma de muestras de suelos de perfiles y parcelas

3221 Muestreo de Perfiles de Suelos

En cada zona (ZM y ZC) se ha identificado un perfil representativo de los suelos

de la zona a continuacioacuten se han tomado muestras de los horizontes que componen el

perfil Asimismo en cada perfil se han registrado datos relativos a su ubicacioacuten

44

(coordenadas UTM) altitud posicioacuten fisiograacutefica pendiente material original

vegetacioacuten condiciones de drenaje afloramientos rocosos pedregosidad salinidad

erosioacuten e influencia humana Se realizoacute la descripcioacuten macromorfoloacutegica de los suelos

aplicando los lineamientos de la USDA (2014)

3222 Muestreo de Parcelas de Suelos

En cada zona de estudio (zona minera y zona de control) se distribuyeron 3

parcelas de 5 x 5 m de extensioacuten donde se seleccionaron 3 puntos de muestreo de

suelo ubicados de manera aleatoria en cada parcela En cada punto se tomaron

muestras edaacuteficas superficiales (de 0 a 5 cm) y de profundidad (de 5 a 15 cm) tal como

se muestra en la Fig 31 Por tanto se obtuvieron 9 muestras a modo de reacuteplicas para

caracterizar cada zona y cada profundidad

Fig 3 1 Muestreo de parcelas de Suelos

La profundidad del muestreo se determinoacute en funcioacuten de la profundidad de las

diferentes especies vegetales identificadas en la zona Asiacute se establecioacute que la mayor

concentracioacuten radicular se encontraba entre 0-5 cm siendo eacutesta la profundidad en la

que podriacutea haber una mayor deposicioacuten de metales pesados por arrastre eoacutelico yo por

precipitaciones Sin embargo tambieacuten se observaron raiacuteces entre 5-15 cm por lo que

se decidioacute tomar esta profundidad como subsuperficial con el fin de comparar los

contenidos de los diferentes elementos analizados en ambas profundidades y

determinar asiacute la afeccioacuten del tanto del suelo como de la biota

Fig 3 2 a) Muestreo de parcelas en la cooperativa Virgen del Rosario b) Las parcelas cercanas a las

operaciones de procesamiento del mineral tambieacuten estaacute proacutexima a la poblacioacuten minera

a) b)

45

Fig 3 3 Registro de cobertura vegetal en la localidad minera de Agua Blanca

Todas las muestras se almacenaron en bolsas de polietileno a 4 ordm C (Parker y

Bloom 2005) Ademaacutes se registroacute la cobertura vegetal en cada parcela siguiendo el

meacutetodo establecido por Rocha y Saes (2003) Este procedimiento consistioacute en establecer

cuadriacuteculas de 50 cm (de lado) en el interior de cada parcela utilizando cintas meacutetricas

dispuestas de forma transversal y longitudinal en cada punto de interseccioacuten (o veacutertice de

cada cuadriacutecula) se insertaron agujas a 90ordm respecto al suelo en el punto de insercioacuten se

observa y registra la existencia de planta (p) oacute suelo (s) La sumatoria independiente de p

y s y su posterior relacioacuten permitiraacute cuantificar la cobertura vegetal (en porcentaje)

323 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos

Las muestras se secaron a temperatura ambiente en bandejas individuales

provistas de papel absorbente posteriormente fueron tamizadas a un tamantildeo de

diaacutemetro de luz inferior a 2 mm Fue molida una fraccioacuten de cada muestra para la

medicioacuten de algunos paraacutemetros Para la determinacioacuten del pH en agua y KCl se

empleoacute la relacioacuten 125 (suelo agua o KCl) mientras que la conductividad eleacutectrica

(CE) se determinoacute en una relacioacuten 15 (suelo agua) (MAPA 1986) El carbono orgaacutenico

total (COT) y nitroacutegeno total (N) se determinaron utilizando el meacutetodo descrito por

Duchaufour (1970) La capacidad de intercambio catioacutenico (CIC) se midioacute de acuerdo a

Chapman (1965) El carbonato de calcio (CaCO3) se determinoacute por el meacutetodo

volumeacutetrico de Bernard La textura se obtuvo mediante el caacutelculo del porcentaje de los

diferentes tamantildeos de partiacutecula (arena limo y arcilla) empleando la pipeta Robinson la

clasificacioacuten textural fue realizada seguacuten la guiacutea de la FAO (2006)

Los valores de metales totales fueron obtenidos mediante los meacutetodos de digestioacuten

de la Agencia de Proteccioacuten Ambiental de EEUU (EPA 1996) se aplicoacute el meacutetodo EPA

3050B para la determinacioacuten de As Cd Cu Pb y Zn y el meacutetodo EPA 7473 para la

determinacioacuten de Hg Para verificar la eficiencia de la digestioacuten de las muestras se

utilizaron tres materiales de referencia certificados BCR-CRM 62 (hojas de oliva molidas

028 plusmn 002 mg Hg kg-1

) SRM 2709 (suelo agriacutecola de San Joaquiacuten 140 plusmn 008 mg Hg kg-1

)

a)

46

y CRM 027 (Suelo contaminado 380 plusmn 065 mg Hg kg-1

) (Comisioacuten de las Comunidades

Europeas Instituto Nacional de Estaacutendares y Tecnologiacutea de EEUU Corporacioacuten de

Recursos Tecnoloacutegicos de EEUU) Los metales biodisponibles se extrajeron con DTPA

para suelos neutros y baacutesicos o EDTA para los suelos aacutecidos con una relacioacuten 12 (suelo

DTPA) utilizando una relacioacuten 15 relacioacuten (suelo EDTA) (Lindsay y Norvell 1969

Borggaard 1976 Crock y Severson 1980) Los metales solubles en agua fueron extraiacutedos

de acuerdo a Buurman et al (1996) en una relacioacuten 15 (suelo agua miliQ)

Los metales totales disponibles y solubles en agua (excepto el mercurio) se

midieron en el espectroacutemetro de absorcioacuten atoacutemica AAnalyst 800 (PerkinElmer)

Dependiendo de la concentracioacuten de los metales se aplicoacute el meacutetodo de llama (mezcla

aire ndash acetileno) o el meacutetodo horno con caacutemara de grafito que cuenta con correccioacuten

de fondo con laacutempara de deuterio y con correccioacuten de fondo por efecto Zeeman

longitudinal Las concentraciones de mercurio (total biodisponible y soluble en agua) se

midieron mediante el Sistema de Inyeccioacuten en Flujo de Mercurio - 400 (espectroacutemetro

de absorcioacuten atoacutemica FIMS 400 - PerkinElmer) con un liacutemite de deteccioacuten de 5 ng L-1

323 Anaacutelisis estadiacutestico

El anaacutelisis estadiacutestico de los resultados se realizoacute de manera conjunta en las dos

cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo En todos los casos se utilizoacute el

test de Kolmogorov-Smirnov El anaacutelisis de varianza (comparaciones muacuteltiples y Post

Hoc) se llevoacute a cabo verificando que el P-valor (significancia) asociado a las muestras

sea mayor que 005 aceptando el supuesto de homogeneidad de varianzas (los datos

de las variables continuas se comportan de la misma manera en cuanto a variabilidad o

dispersioacuten) Con el fin de darle un enfoque integral en los casos de la mineriacutea primaria

se aplicoacute un anaacutelisis ANOVA de tres factores con todas las propiedades fiacutesicas y

quiacutemicas lo que permitioacute evaluar las diferencias entre las dos cooperativas mineras

(CM) la proximidad a los sitios de procesamiento del mineral (P) y las diferentes

profundidades (D) Por lo tanto se ha utilizado tres factores (CM P y D) con dos

niveles de cooperativa minera (Virgen del Rosario y Rayo Rojo) dos niveles de

proximidad (zona cercana o lejana a los sitios de procesamiento de mineral - ingenios) y

dos niveles de profundidad suelo superficial (0 - 5 cm) y suelo de profundidad (5 - 15

cm) con 9 repeticiones a modo de reacuteplica para todos los niveles

Como se detectaron interacciones significativas con la mayoriacutea de los factores

para evaluar las diferencias entre estos los datos fueron sometidos a un modelo lineal

para cada paraacutemetro La separacioacuten de medias se hizo seguacuten la prueba de Tukey con

diferencias significativas a P lt005 Las relaciones entre las propiedades del suelo

fueron evaluadas con la prueba de Pearson Las propiedades fiacutesicas y quiacutemicas de los

suelos (incluidos los metales) se sometieron a anaacutelisis de componentes principales

(ACP) para evaluar con claridad los patrones principales de variacioacuten para los tres

factores de estudio (CM P y D) Los anaacutelisis estadiacutesticos se realizaron con el programa

SPSS para Windows versioacuten 170

47

33 RESULTADOS

331 Perfiles de suelos en las zonas identificadas

3311 Cooperativa Minera Virgen del Rosario (VR)

a) Zona cercana a los sitios de procesamiento (Zona Minera - ZM) - VR

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil del suelo

Se seleccionoacute y muestreoacute el perfil de suelo de mayor representatividad de la

zona cuya descripcioacuten macromorfoloacutegica se muestra en la Tabla 31

Tabla 3 1 Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona cercana a los sitios de procesamiento

del mineral Virgen del Rosario

Paraacutemetro Descripcioacuten

Localizacioacuten Cooperativa minera Virgen del Rosario Sunchulli

Coordenadas UTM 19L0499178-8345099

Altitud 4033 m

Clima del suelo (USDA 2006) Reacutegimen de Humedad Uacutedico

Reacutegimen de Temperatura Meacutesico

Forma del terreno y Topografiacutea

Topografiacutea Montantildeoso (gt30)

Geomorfologiacutea circundante Montantildea

Posicioacuten fisiograacutefica Pendiente

Pendiente Moderadamente abrupto (15-30) de forma

rectiliacutenea

Vegetacioacuten y Uso de la tierra

Uso de la tierra Pastoreo seminomadismo extraccioacuten y

recoleccioacuten Influencia humana Vegetacioacuten ligeramente alterada

Vegetacioacuten Matorral de espinosas de alta montantildea con

una cobertura entre el 15 y el 40

Material original Coluvios de esquistos

Profundidad efectiva Profundo (100-150 cm)

Caracteriacutesticas de superficie

Afloramientos rocosos Comunes con afloramientos

separados de 20 a 50 m Pedregosidad superficial Pocas gravas medias y piedras

y muy pocos pedregones Erosioacuten Erosioacuten laminar moderada por agua que afecta a

gt 50 del aacuterea

Relacioacuten Suelo-Agua

Drenaje Bien drenado

Inundacioacuten Anualmente Duracioacuten de 15 a 30 diacuteas

Agua subterraacutenea No observada

Condiciones de humedad Huacutemedo

Clasificacioacuten Entic Hapludolls (Soil Survey Staff 2006) o Haplic

Phaeozems (FAO-ISRIC-IUSS 2006)

48

Fig 3 4 Panoraacutemica del perfil de la zona cercana al procesamiento del

mineral Virgen del Rosario

Descripcioacuten de los horizontes

Hor Prof cm

A1Ah 0-16 Pardo oscuro (5BG31) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo

(5BG41) en seco Textura franca Comunes gravas medias y

gruesas angulares de naturaleza esquistosa Estructura granular

fina moderada Blando friable adherente plaacutestico Comunes poros

muy finos y muy pocos poros finos que ocupan un volumen del 15-

40 Comunes raiacuteces muy finas y finas No calcaacutereo Liacutemite neto

plano

A2AC 16-24 Pardo (5BG51) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo (5BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas y piedras y pocos

pedregones angulares de naturaleza esquistosa Estructura

subangular fina deacutebil a masiva Duro friable ligeramente

adherente ligeramente plaacutestico Comunes poros finos y muy finos

que ocupan un volumen del 5-15 Pocas raiacuteces muy finas y muy

pocas raiacuteces finas No calcaacutereo Liacutemite gradual plano

CRC gt24 Pardo grisaacuteceo (5BG61) en estado huacutemedo y gris (10BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas gruesas y piedras y

pocos pedregones angulares ligeramente meteorizados de

naturaleza esquistosa Masivo Extremadamente duro muy friable

ligeramente adherente ligeramente plaacutestico Muy pocos poros muy

finos que ocupan menos del 2 de volumen Pocas raiacuteces muy

finas No calcaacutereo

49

Fig 3 5 Detalle del perfil de la zona cercana al

procesamiento del mineral Virgen del Rosario

Descripcioacuten analiacutetica del perfil de suelo

Las Tablas 32 y 33 muestran los resultados de las propiedades fiacutesico-

quiacutemicas y de metales pesados del perfil de suelo respectivamente Estos resultados

muestran un ligero incremento del pHagua con la profundidad de los horizontes del perfil

ocurre lo contrario con la CE COT NT CIC y arcilla no se registra de presencia en

CaCO3 en ninguno de los estratos La relacioacuten CN muestra un incremento considerable

en el horizonte maacutes profundo Respecto a los metales totales las concentraciones de

Cu Cd Hg y As disminuyen con la profundidad de los horizontes el Zn y Pb presentan

sus valores maacutes altos en el horizonte A2 Los metales biodisponibles siguen el mismo

patroacuten que los metales totales Todos los metales solubles disminuyen con la

profundidad de los horizontes El Cd biodisponible y soluble se encuentra por debajo del

liacutemite de deteccioacuten

Tabla 32 Propiedades fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo

Muestra pHagua pHKCl CE

(dS m-1

) CaCo3

COT

()

NT

() CN

CIC

(cmol kg-1)

Arcilla

()

Limo

()

Arena

()

A1 494 398 013 000 371 051 735 2424 1834 4742 3424

A2 507 389 006 000 207 029 721 2012 1453 4595 3951

CR 516 383 007 000 123 012 994 1272 1369 4970 3661

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitr oacutegeno

Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

A1

A2

CR

50

Tabla 33 Metales pesados del perfil de suelo

ltDL por debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cd 2 microg kg-1 para el contenido total y 01 microg kg-1 para las fracciones biodisponibles y solubles)

b) Zona alejada a los sitios de procesamiento (Zona Control - ZC) - VR

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil

En la tabla 34 se presentan los resultados de la caracterizacioacuten del perfil de

suelo de mayor representatividad de la zona

Tabla 34

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona lejana a los sitios de procesamiento del mineral Virgen del Rosario

Paraacutemetro Descripcioacuten

Localizacioacuten Cooperativa minera Virgen del Rosario Sunchulli

Coordenadas UTM 19L0499178-8345099

Altitud 4033 m

Clima del suelo (USDA 2006) Reacutegimen de Humedad Uacutedico

Reacutegimen de Temperatura Meacutesico

Forma del terreno y Topografiacutea

Topografiacutea Montantildeoso (gt30)

Geomorfologiacutea circundante Montantildea

Posicioacuten fisiograacutefica Pendiente

Pendiente Moderadamente abrupto (15-30) de forma

rectiliacutenea

Vegetacioacuten y Uso de la tierra

Uso de la tierra Pastoreo seminomadismo extraccioacuten y

recoleccioacuten

Influencia humana Vegetacioacuten ligeramente alterada

Vegetacioacuten Matorral de espinosas de alta montantildea con

una cobertura entre el 15 y el 40

Material original Coluvios de esquistos

Profundidad efectiva Profundo (100-150 cm)

Muestra

Metales Totales (mg kg-1) Metales Biodisponibles (mg kg

-1) Metales Solubles (mg kg

-1)

Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As

A1 1126 5904 014 1794 018 2371 205 612 000 558 0004 099 0393 0493 ltDL 0048 00006 014

A2 1001 6840 010 2748 005 1192 277 284 ltDL 1166 0003 075 0230 0425 ltDL 0039 00001 008

CR 354 5995 011 1563 003 417 099 142 ltDL 418 0002 019 0154 0282 ltDL 0130 00001 010

51

Caracteriacutesticas de superficie

Afloramientos rocosos Comunes con afloramientos

separados de 20 a 50 m Pedregosidad superficial Pocas gravas medias y piedras

y muy pocos pedregones Erosioacuten Erosioacuten laminar moderada por agua que afecta a

gt 50 del aacuterea

Relacioacuten Suelo-Agua

Drenaje Bien drenado

Inundacioacuten Anualmente Duracioacuten de 15 a 30 diacuteas

Agua subterraacutenea No observada

Condiciones de humedad Huacutemedo

Clasificacioacuten Udorthent tiacutepico (Soil Survey Staff 2006) Regosol euacutetrico

(FAO-ISRIC-IUSS 2006)

Fig 3 6 Panoraacutemica perfil de la zona lejana al procesamiento del

mineral Virgen del Rosario

Descripcioacuten de los horizontes

Hor Prof cm

A1 0-10 Pardo oscuro (5BG31) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo

(5BG41) en seco Textura franca Comunes gravas medias y

gruesas angulares de naturaleza esquistosa Estructura granular

fina moderada Blando friable adherente plaacutestico Comunes poros

muy finos y muy pocos poros finos que ocupan un volumen del 15-

40 Comunes raiacuteces muy finas y finas No calcaacutereo Liacutemite neto

plano

A2 10-26 Pardo (5BG51) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo (5BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas y piedras y pocos

pedregones angulares de naturaleza esquistosa Estructura

subangular fina deacutebil a masiva Duro friable ligeramente

adherente ligeramente plaacutestico Comunes poros finos y muy finos

52

que ocupan un volumen del 5-15 Pocas raiacuteces muy finas y muy

pocas raiacuteces finas No calcaacutereo Liacutemite gradual plano

CR gt26 Pardo grisaacuteceo (5BG61) en estado huacutemedo y gris (10BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas gruesas y piedras y

pocos pedregones angulares ligeramente meteorizados de

naturaleza esquistosa Masivo Extremadamente duro muy friable

ligeramente adherente ligeramente plaacutestico Muy pocos poros muy

finos que ocupan menos del 2 de volumen Pocas raiacuteces muy

finas No calcaacutereo

Fig 3 7 Detalle del perfil de la zona lejana al procesamiento del mineral Virgen del Rosario

Descripcioacuten analiacutetica del perfil de suelo

Las Tablas 35 y 36 muestran los resultados de las propiedades fiacutesico-quimicas

y de metales pesados del perfil de suelo respectivamente Estos resultados muestran

un ligero incremento del pHagua con la profundidad de los horizontes del perfil ocurre lo

contrario con el resto de los paraacutemetros analizados (CE COT NT CN CIC Arcilla y

Limo) no se registra de presencia en CaCO3 en ninguno de los estratos En relacioacuten

a los metales totales las concentraciones de Cu Cd y As incrementan con la

profundidad de los horizontes ocurre lo contrario con el Hg mientras que el Zn y Pb

presentan sus valores maacutes altos en el horizonte CR El Hg biodisponible sigue el mismo

patroacuten que el Hg total mientras que los demaacutes metales no lo hacen A excepcioacuten del As

todos los metales solubles disminuyen con la profundidad de los horizontes El Cd

bidisponible y soluble se encuentra por debajo del liacutemite de deteccioacuten

A1

A2

CR

53

Tabla 35

Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo

Muestra pHagua pHKCl CE

(dS m-1

) CaCo3

COT

() NT () CN

CIC

(cmol kg-1)

Arcilla

()

Limo

()

Arena

()

A1 449 382 012 000 277 055 501 1655 1430 5077 3493

A2 466 386 005 000 083 044 188 1629 1358 4958 3664

CR 469 392 004 000 052 031 168 1319 1034 4460 4506

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitroacutegeno

Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

Tabla 36

Metales pesados del perfil de suelo

ltDL por debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cu 2 microg kg-1 Cd 01 microg kg-1

Pb 01 microg kg-1

para las fracciones extraiacutebles y solubles)

3312 Cooperativa Minera Rayo Rojo (RR)

c) Zona cercana a los sitios de procesamiento (Zona Minera - ZM) - RR

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil

Seguidamente en la Tabla 37 se muestra la caracterizacioacuten del perfil de suelo

de mayor representatividad de la zona

Muestra

Metales Totales (mg kg-1) Metales Biodisponibles (mg kg

-1) Metales Solubles (mg kg

-1)

Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As

A1 1924 6725 018 2152 048 3339 244 518 001 275 0004 165 0003 0267 ltDL 0005 00009 020

A2 1925 6163 022 2114 023 4676 215 381 002 285 0003 151 0001 0231 ltDL 0002 00001 014

CR 1987 6975 022 2315 021 5718 259 215 001 261 0002 173 ltDL 0201 ltDL ltDL 00001 035

54

Tabla 37

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona cercana a los sitios de procesamiento del mineral

Rayo Rojo

Paraacutemetro Descripcioacuten

Localizacioacuten Cantoacuten Pelechuco

Coordenadas UTM 19L0480385-8369931

Altitud 5194 m

Clima del suelo (USDA 2006) Reacutegimen de Humedad Uacutedico

Reacutegimen de Temperatura Meacutesico

Forma del terreno y Topografiacutea

Topografiacutea Montantildeoso (gt30)

Geomorfologiacutea circundante Montantildea

Posicioacuten fisiograacutefica Pendiente

Pendiente Muy abrupto (gt60) de forma rectiliacutenea

Vegetacioacuten y Uso de la tierra

Uso de la tierra Pastoreo seminomadismo extraccioacuten y

recoleccioacuten Influencia humana Vegetacioacuten ligeramente alterada

Vegetacioacuten Matorral de espinosas de alta montantildea con

una cobertura entre el 15 y el 40

Material original Esquistos

Profundidad efectiva Muy superficial (lt30 cm)

Caracteriacutesticas de superficie

Afloramientos rocosos Muchos con afloramientos

separados de 5 a 15 m Pedregosidad superficial Pocas gravas medias y piedras

y muy pocos pedregones Erosioacuten Erosioacuten laminar moderada por agua que afecta a

gt 50 del aacuterea

Relacioacuten Suelo-Agua

Drenaje Algo excesivamente drenado

Inundacioacuten Ninguna

Agua subterraacutenea No observada

Condiciones de humedad Huacutemedo

Clasificacioacuten Udorthent tiacutepico (Soil Survey Staff 2006) Leptosol liacutetico

(WRB 2006)

55

Fig 3 8 Panoraacutemica perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Rayo Rojo

Descripcioacuten de los horizontes

Hor Prof cm

A1 0-10 Pardo oscuro (5BG31) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo

(5BG41) en seco Textura franca Comunes gravas medias y

gruesas angulares de naturaleza esquistosa Estructura granular

fina moderada Blando friable adherente plaacutestico Comunes poros

muy finos y muy pocos poros finos que ocupan un volumen del 15-

40 Comunes raiacuteces muy finas y finas No calcaacutereo Liacutemite neto

plano

A2 10-26 Pardo (5BG51) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo (5BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas y piedras y pocos

pedregones angulares de naturaleza esquistosa Estructura

subangular fina deacutebil a masiva Duro friable ligeramente

adherente ligeramente plaacutestico Comunes poros finos y muy finos

que ocupan un volumen del 5-15 Pocas raiacuteces muy finas y muy

pocas raiacuteces finas No calcaacutereo Liacutemite gradual plano

CR gt26 Pardo grisaacuteceo (5BG61) en estado huacutemedo y gris (10BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas gruesas y piedras y

pocos pedregones angulares ligeramente meteorizados de

naturaleza esquistosa Masivo Extremadamente duro muy friable

ligeramente adherente ligeramente plaacutestico Muy pocos poros muy

finos que ocupan menos del 2 de volumen Pocas raiacuteces muy

finas No calcaacutereo

56

Fig 3 9 Detalle del perfil de la zona cercana al procesamiento del mineral Rayo Rojo

Descripcioacuten analiacutetica del perfil de suelo

Los resultados de las propiedades fiacutesico-quiacutemicas y de metales pesados del

perfil de suelo se presentan en las Tablas 38 y 39 respectivamente El pHagua y el

porcentaje de arcilla muestran un incremento directamente proporcional a la profundidad

de los horizontes del perfil ocurre lo contrario con el resto de los paraacutemetros analizados

(CE COT NT CIC limo) La relacioacuten CN presenta su menor valor en el segundo

horizonte no se registra de presencia en CaCO3 en ninguno de los estratos Respecto a

los metales totales las concentraciones de Cd Pb Hg y As disminuyen con la

profundidad de los horizontes el Cu y Zn presentan sus valores maacutes bajos en el

horizonte A2 El Zn Cd Pb y As biodisponibles disminuyen con la profundidad de los

horizontes pero no registra Hg biodisponible en ninguno de los estratos Las

concentraciones de metales solubles siguen patrones independientes

Tabla 38

Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo

Muestra pHagua pHKCl CE

(dS m-1

) CaCo3

COT

() NT () CN

CIC

(cmol kg-1)

Arcilla

()

Limo

()

Arena

()

A1 445 388 017 000 447 051 885 2673 760 3308 5931

A2 462 368 005 000 197 029 687 2565 2072 3177 4750

CR 528 427 002 000 103 012 826 1186 2437 2539 5024

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitr oacutegeno

Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

A1

A2

CR

57

Tabla 39

Metales pesados del perfil de suelo

ltDL por debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cd 01 microg kg-1 para las fracciones biodisponibles y solubles)

a) Zona alejada a los sitios de procesamiento (Zona Control - ZC) - RR

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil

Se ha tomado el perfil de suelo de mayor representatividad de la zona

Tabla 3 10

Descripcioacuten macromorfoloacutegica del perfil Zona lejana a los sitios de procesamiento del mineral

Rayo Rojo

Paraacutemetro Descripcioacuten

Localizacioacuten Cantoacuten Pelechuco

Coordenadas UTM 19L0480385-8369931

Altitud 5194 m

Clima del suelo (USDA 2006) Reacutegimen de Humedad Uacutedico

Reacutegimen de Temperatura Meacutesico

Forma del terreno y Topografiacutea

Topografiacutea Montantildeoso (gt30)

Geomorfologiacutea circundante Montantildea

Posicioacuten fisiograacutefica Pendiente

Pendiente Muy abrupto (gt60) de forma rectiliacutenea

Vegetacioacuten y Uso de la tierra

Uso de la tierra Pastoreo seminomadismo extraccioacuten y

recoleccioacuten Influencia humana Vegetacioacuten ligeramente alterada

Vegetacioacuten Matorral de espinosas de alta montantildea con

una cobertura entre el 15 y el 40

Material original Esquistos

Profundidad efectiva Muy superficial (lt30 cm)

Muestra Metales Totales (mg kg

-1) Metales Biodisponibles (mg kg

-1) Metales Solubles (mg kg

-1)

Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As

A1 757 3657 029 1229 058 661 078 115 001 189 000 004 0002 013 ltDL 0004 00005 021

A2 588 3577 005 488 005 529 085 019 000 100 000 003 0153 026 ltDL 0014 00002 077

CR 778 3587 005 429 003 489 055 058 ltDL 072 000 010 ltDL 010 ltDL 0002 00001 075

58

Caracteriacutesticas de superficie

Afloramientos rocosos Muchos con afloramientos

separados de 5 a 15 m Pedregosidad superficial Pocas gravas medias y piedras

y muy pocos pedregones Erosioacuten Erosioacuten laminar moderada por agua que afecta a

gt 50 del aacuterea

Relacioacuten Suelo-Agua

Drenaje Algo excesivamente drenado

Inundacioacuten Ninguna

Agua subterraacutenea No observada

Condiciones de humedad Huacutemedo

Clasificacioacuten Udorthent tiacutepico (Soil Survey Staff 2006) Leptosol liacutetico

(WRB 2006)

Fig 3 10 Panoraacutemica perfil de la zona lejana al procesamiento

del mineral Rayo Rojo

Descripcioacuten de los horizontes

Hor Prof cm

A1 0-20 Pardo oscuro (5BG31) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo

(5BG41) en seco Textura franca Comunes gravas medias y

gruesas angulares de naturaleza esquistosa Estructura granular

fina moderada Blando friable adherente plaacutestico Comunes poros

muy finos y muy pocos poros finos que ocupan un volumen del 15-

40 Comunes raiacuteces muy finas y finas No calcaacutereo Liacutemite neto

plano

A2 20-38 Pardo (5BG51) en estado huacutemedo y pardo grisaacuteceo (5BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas y piedras y pocos

pedregones angulares de naturaleza esquistosa Estructura

subangular fina deacutebil a masiva Duro friable ligeramente

59

adherente ligeramente plaacutestico Comunes poros finos y muy finos

que ocupan un volumen del 5-15 Pocas raiacuteces muy finas y muy

pocas raiacuteces finas No calcaacutereo Liacutemite gradual plano

CR gt38 Pardo grisaacuteceo (5BG61) en estado huacutemedo y gris (10BG61) en

seco Textura franco arenosa Comunes gravas gruesas y piedras y

pocos pedregones angulares ligeramente meteorizados de

naturaleza esquistosa Masivo Extremadamente duro muy friable

ligeramente adherente ligeramente plaacutestico Muy pocos poros muy

finos que ocupan menos del 2 de volumen Pocas raiacuteces muy

finas No calcaacutereo

Fig 3 11 Detalle del perfil de la zona lejana al

procesamiento del mineral Rayo Rojo

Descripcioacuten analiacutetica de los perfiles de suelo

Los resultados de las propiedades fiacutesico-quiacutemicas y de metales pesados del

perfil de suelo se presentan en las Tablas 38 y 39 respectivamente El pHagua y el

porcentaje de arena muestran un incremento directamente proporcional a la profundidad

de los horizontes del perfil ocurre lo contrario con el resto de los paraacutemetros analizados

(CE COT NT CN CIC y Limo) La arcilla presenta su mayor valor en el segundo

horizonte no se registra de presencia en CaCO3 en ninguno de los estratos Respecto a

los metales totales las concentraciones de Cu Cd Pb Hg y As disminuyen con la

profundidad de los horizontes el Zn presenta su valor maacutes alto en el horizonte A2 El

Zn Cd Pb y As biodisponibles disminuyen con la profundidad de los horizontes pero no

registra Hg biodisponible en ninguno de los estratos Las concentraciones de metales

solubles siguen patrones independientes sin embargo el Cd estaacute por debajo del liacutemite

de deteccioacuten

A1

A2

CR

60

Tabla 311

Propiedades fiacutesicas y fiacutesico-quiacutemicas del perfil de suelo

Muestra pHagua pHKCl CE (dS

m-1

) CaCo3

COT

() NT () CN

CIC

(cmol kg-1)

Arcilla

()

Limo

()

Arena

()

A1 481 388 018 000 786 055 1423 1120 577 5163 4259

A2 485 368 005 000 136 044 308 833 725 4919 4356

CR 584 427 002 000 067 031 218 552 523 4630 4848

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitr oacutegeno

Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

Tabla 312 Metales pesados del perfil de suelo

ltDL por debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cd 01 microg kg-1 para las fracciones biodisponibles y solubles)

332 Suelos de Parcelas

3321 Propiedades Fiacutesico-quiacutemicas

Los resultados de las propiedades fiacutesicas y quiacutemicas se muestran en la Tabla

313 De acuerdo a los valores de pH los suelos de las parcelas se pueden clasificar

entre muy fuertemente aacutecidos y muy aacutecidos en Virgen del Rosario y muy fuertemente

aacutecidos en Rayo Rojo en ambos distritos mineros los suelos son no salinos (USDA

2014) La clase textural en Virgen del Rosario para todos los suelos

independientemente de la zona o la profundidad fue franco mientras que en Rayo Rojo

fue franco arenoso (FAO 2006) No se ha observado contenido en carbonato de calcio

en ninguna de las muestras de suelo

El pH osciloacute entre 48 y 53 en Virgen del Rosario y entre 46 y 49 en Rayo Rojo

no hubo carbonatos en ninguna muestra de suelo La conductividad eleacutectrica osciloacute

entre 123 y 48 dSm-1 en Virgen del Rosario y entre 212 y 54 dSm-1 en Rayo Rojo

siendo el valor maacutes alto el registrado en la capa superior del suelo del ZC El COT y el

NT siguieron el mismo patroacuten con los valores maacutes altos en la capa superior del suelo en

ambas cooperativas mientras que la relacioacuten CN mostroacute valores de 134 a 26 en

Virgen del Rosario y de 96 a 254 en Rayo Rojo

Muestra Metales Totales (mg kg

-1) Metales Biodisponibles (mg kg

-1) Metales Solubles (mg kg

-1)

Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As Cu Zn Cd Pb Hg As

A1 991 3750 033 1758 096 1163 197 577 001 252 000 145 0043 038 ltDL 0012 00007 147

A2 622 3835 015 568 004 469 131 097 ltDL 121 000 036 0193 038 ltDL 0021 00001 067

CR 312 3653 009 298 002 431 202 049 ltDL 062 000 020 0017 008 ltDL 0004 00001 090

61

De los resultados de la determinacioacuten de suelo o planta en la cuadriacutecula de

muestreo se infiere que la cubierta vegetal es de aproximadamente 75 en ZC y 60

en ZM en ambos distritos mineros

Comparando los suelos superficiales y los de profundidad en ambas

cooperativas mineras y a diferentes proximidades de las operaciones mineras no hubo

diferencias significativas en la mayoriacutea de las propiedades (Pgt 005) con la excepcioacuten

de CE en ZM y CO NT CIC en ZC en Virgen del Rosario (Tabla 313)

No se observaron diferencias significativas entre el subsuelo y el suelo

superficial en la mayoriacutea de las propiedades (Plt005) con la excepcioacuten de la CE en ZM

y el COT N y CEC en ZC de Virgen del Rosario El COT el N y la CEC mostraron

diferencias significativas (Plt0001) entre ZC y ZM en los suelos superficiales siendo

los valores de estas propiedades en ZC casi el doble de los obtenidos en DZ en ambas

cooperativas mineras El mismo patroacuten se observa en el subsuelo excepto para el N

cuyos valores fueron similares en ambas zonas Los mayores valores de CEC en ZC

estuvieron probablemente relacionados con los mayores contenidos de COT y arcillas

con correlaciones positivas significativas entre CEC y COT (r = 086 Plt0001) y arcilla

(r = 074 Plt0001)

3322 Metales Totales biodisponibles y solubles

La Tabla 314 muestra los resultados de los contenidos de metales totales

biodisponibles y solubles

62

Tabla 313

Medias (y desviacioacuten standard) de propiedades del suelo para diferentes profundidades proximidades y cooperativas mineras (n=9)

Coop

Minera

Profun

didad

(cm)

pH H2O pH KCl C E (dS m-1) COT () NT () CN

CIC

(cmol kg-1

)

Arcilla

() Limo () Arena ()

Virgen del Rosario

Zona alejada de las operaciones mineras ndash zona control (ZC)

0-5A 53 (04)a 44 (03)a 024 (001)a 123 (26)a 11 (02)a 117 (14)ab 260 (28)a 178 (3)a 364 (94)a 458 (89)ab

5-15B 50 (02)ab 40 (01)b 015 (003)ab 83 (3)bc 07 (01)bc 116 (06)ab 210 (44)c 154 (25)a 353 (8)a 493 (7)abc

Zona cercana a las operaciones mineras ndash zona minera (ZM)

0-5 50 (05)ab 40 (03)b 004 (002)c 55 (2)cd 05 (02)bc 104 (1)b 170 (33)cd 128 (28)b 452 (43)b 421 (54)a

5-15 48 (04)b 38 (01)b 009 (004)b 48 (15)d 04 (01)c 107 (09)ab 134 (18)de 127 (16)b 451 (5)b 422 (62)a

Rayo Rojo

Zona lejana de las operaciones mineras ndash zona control (ZC)

0-5 48 (02)b 38 (01)b 021 (012)a 107 (12)ab 11 (02)a 105 (24)b 254 (34)ab 101 (33)b 312 (44)a 588 (73)c

5-15 46 (01)b 38 (01)b 006 (001)bc 95 (17)ab 07 (02)b 145 (51)a 217 (23)bc 122 (45)b 329 (41)a 549 (71)bc

Zona cercana a las operaciones mineras ndash zona minera (ZM)

0-5 49 (03)ab 39 (03)b 005 (001)c 52 (2)d 05 (02)bc 10 (36)bc 107 (22)e 49 (12)c 478 (46)b 472 (55)ab

5-15 49 (02)ab 38 (01)b 009 (006)bc 29 (09)d 05 (01)bc 65 (26)c 96 (13)e 48 (15)c 455 (42)b 497 (56)abc

F-value 42 108 116 246 63 458 251 117 68 42

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitroacutegeno Kjeldahl CIC Capacidad de Intercambio

Catioacutenico A0 - 5 Suelo superficial (0 - 5 cm)

B 5 - 15 Suelo en profundidad (5 -15 cm)

a b c Letras diferentes indican diferencias significativas entre las medias despueacutes de la prueba de Tukey a Plt005

indica diferencias significativas para P lt 0001

60

Tabla 3 14 Media (y desviacioacuten standard) para metales totales biodisponibles y solubles en diferentes profundidades y proximidades a los lugares de operacioacuten minera (n=9)

En general la mayoriacutea de los metales totales no mostraron diferencias

significativas entre el horizonte superior del suelo (0-5 cm) y la inmediatamente inferior (5-

15 cm) tanto en las ZM como en las ZC a las operaciones mineras a excepcioacuten de Zn

Pb y Hg en la ZC y el Hg en ZM de Virgen del Rosario (Tabla 312) De hecho en Virgen

del Rosario la concentracioacuten total de Hg en los suelos superficiales fue maacutes del doble

que en los suelos de profundidad Tambieacuten en Virgen del Rosario As y Cu total

mostraron valores significativamente maacutes altos en ZM que en ZC (P lt005) El Cd total

no mostroacute diferencias significativas entre ninguno de los factores

Profundidad (cm) Cu Zn Cd Pb Hg As

Metales Totales (mg kg-1)

Virgen del Rosario

ZC 0 - 5

A 144 (28)a 1547 (50)a 03 (01) 165 (23)a 08 (01)a 219 (113)a

5 - 15 B 159 (28)a 1071 (333)b 03 (01) 221 (81)b 04 (01)b 205 (104)a

ZM 0 - 5 214 (42)b 694 (73)c 01 (00) 263 (86)b 09 (07)a 449 (50)b

5 - 15 243 (44)b 701 (56)c 01 (00) 252 (38)b 03 (02)b 415 (42)b Rayo Rojo

ZC 0 - 5 121 (26)a 633 (88)c lt DL 118 (47)a 06 (03)ab 64 (19)c

5 - 15 115 (17)ac 572 (65)c lt DL 120 (37)a 07 (02)ab 65 (16)c

ZM 0 - 5 88 (23)c 439 (24)c 16 (38) 99 (30)ac 06 (03)ab 122 (38)cd

5 - 15 70 (12)c 414 (37)c 01 (00) 62 (10)c 07 (03)ab 80 (23)c

F-value 375 268 15 ns 190 30 458

Metales Biodisponibles (mg kg-1

)

Virgen del Rosario

ZC 0 - 5 22 (03)a 248 (57)a 47 (14)

daggera 45 (11)a 21 (11)

daggera 06 (02)ab

5 - 15 17 (03)a 86 (28)b 12 (7) dagger

b 42 (15)a 5 (1) dagger

b 05 (02)a

ZM 0 - 5 22 (08)a 58 (55)c 31 (20)

daggera 40 (11)a 22 (9)

daggera 16 (04)d

5 - 15 18 (02)a 23 (13)d 18 (11) dagger

b 37 (19)a 7 (4) dagger

b 0 9(03)bc

Rayo Rojo

ZC 0 - 5 10 (02)bc 122 (5)b lt DL 22 (05)b 4 (2)

daggerb 04 (001)a

5 - 15 05 (01)c 53 (28)c lt DL 17 (03)b 2 (1) dagger

b 03 (002)a

ZM 0 - 5 16 (05)ab 41 (24)cd lt DL 14 (05)b 20 (1)

daggera 11 (02)c

5 - 15 15 (06)ab 18 (07)d lt DL 13 (04)c 14 (3) dagger

a 07 (03)bc

F-value 145 367 14 120 199 221

Metales Solubles (microg kg-1

)

Sunchulli Virgen del Rosario

ZC 0 - 5 45 (27)ab 170 (110)a 008 (004)a 4(3)a 11 (08)ab 05 (01)a 5 - 15 44 (25)ab 191 (86)a 018 (011)a 6(5)a 02 (01)ab 01 (01)c

ZM 0 - 5 30 (24)ab 224 (137)a 015 (008)a 4(4)a 21 (09)b 04 (01)a 5 - 15 38 (31)ab 127 (72)a 011 (007)a 5(3)a 04 (01)ab 02 (01)b

Rayo Rojo (n=36)

ZC 0 - 5 2 (1)b 428 (124)c lt DL 38 (17)b 11 (02)ab 02 (01)bc

5 - 15 15 (4)a 376 (129)b lt DL 21 (6)ab 02 (00)a 004 (001)c

ZM 0 - 5 129 (23)a 381 (145)bc lt DL 18 (5)ab 12 (04)ab 04 (02)a 5 - 15 9 (2)b 255 (115)b lt DL 13 (6)a 02 (01)a 02 (01)b

F-value 22 41 30 ns 52 43 212

ZA Zona alejada a las operaciones mineras ZM Zona cercana a las operaciones mineras A 0 - 5 Suelo superficial (0 - 5 cm)

B 5 - 15 Suelo en profundidad (5 - 15 cm)

dagger microg kg

-1 ltLD Debajo del liacutemite de deteccioacuten (Cd 002

microg kg-1

) a b c Letras diferentes indican diferencias significativas entre las medias despueacutes de la prueba de Tukey a Plt005

significativo a P lt 0001 ns no significativo

61

En Rayo Rojo el As total tambieacuten fue superior en ZM que en ZC Comparando la

misma zona (ZC oacute ZM) entre las dos cooperativas mineras de estudio se observa que las

concentraciones totales de Hg Cu y Pb en ZC no presentaron diferencias significativas

mientras que el As en la ZM es significativamente mayor (P lt005) en Virgen del Rosario

En cuanto a los metales biodisponibles (Tabla 314) en general se obtuvieron

mayores concentraciones en los suelos subsuperficiales especialmente para Hg As y Cd

en Virgen del Rosario Los contenidos de Hg biodisponible en la ZM de Rayo Rojo fueron

5 veces superiores a los de la ZC (P lt005) Ademaacutes el Pb biodisponible fue

significativamente mayor en Virgen del Rosario que en Rayo Rojo para ambas zonas (P

lt005)

Tabla 315

Coeficientes de correlacioacuten (r) para las relaciones entre las diferentes propiedades del suelo (n = 36)

Coop Min Propiedad del

sueloa

pH KCl EC COT NT CN CIC Arcilla Limo Arena

Virgen

del

Rosario

pH H2O 08 009ns 026ns 032ns 024ns 019ns 01ns 003ns -007ns

pH KCl 036 062 07 037 051 041 -009ns -008ns

CE 071 07 052 065 067 -054 031ns

COT 093 062 084 086 -046 013ns

N 043 081 081 -044 014ns

CN 041 058 -012ns -012ns

CIC 074 -059 034

Arcilla -045 006ns

Limo -092

Rayo

Rojo

pH H2O 064 -011ns -046 -015ns -046 -047 -049 036 -013ns

pH KCl -012ns 003ns 005ns 001ns -008ns -008ns 012ns -009ns

EC 045 04 013ns 048 03ns -028ns 014ns

OC 064 068 092 073 -064 03ns

N -01ns 071 037 -064 05

CN 048 063 -022ns -011ns

CEC 069 -076 046

Arcilla -046 -005ns

Limo -086

aCE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total NT Nitroacutegeno Total Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacute nico y nitroacutegeno Kjeldahl

CIC Capacidad de Intercambio Catioacutenico

ns indica correlacioacuten no significativa y indica significancia a P lt05 001 y 0001 respectivamente

En ambos distritos mineros en teacuterminos de profundidad los metales solubles en

agua no fueron significativamente diferentes (Pgt 005) a excepcioacuten del As cuyos valores

fueron maacutes altos en superficie que en profundidad

El anaacutelisis de correlacioacuten mostroacute que los metales totales extraiacutebles y solubles son

altamente independientes sin correlaciones significativas entre ellos en la mayoriacutea de los

casos Los metales tampoco mostraron correlaciones significativas con las propiedades

fiacutesicas y quiacutemicas del suelo Las uacutenicas correlaciones significativas detectadas fueron en

Virgen del Rosario entre Cd total y As total (r = -072 Plt001) Cd total y Cu total (r = -

074 Plt001) As total y Cu total (r = 077 Plt001) y As total y extraiacuteble (r = 064

62

Plt001) En Rayo Rojo hubo correlaciones negativas significativas entre Cu total y Zn

total (r = -085 Plt0001) Cu total y Pb total (r = -075 Plt001) Zn total y Pb total (r = -

073 Plt001) y As total extraiacuteble y soluble (r =070 Plt001)

3323 ANOVA de tres factores

Los resultados del anaacutelisis ANOVA de tres factores (Tabla 316) mostraron que la

mayoriacutea de las propiedades fueron significativamente diferentes en funcioacuten a la

cooperativa minera y a la proximidad La profundidad como patroacuten general fue el factor

que tuvo el menor efecto para la mayoriacutea de las propiedades Por el contrario la

cooperativa minera fue el factor que tuvo el mayor efecto en pHH2O pHKCl CE arcilla y

arena mientras que para el COT N y la CIC fue la proximidad a los lugares de las

operaciones mineras

En cuanto al contenido total de metales pesados la cooperativa minera fue el

factor que tuvo el mayor efecto en As Cu Zn y Pb Mientras que Cd y Hg no fueron

afectados significativamente por la cooperativa ni por la proximidad aunque el Hg fue

influenciado por la profundidad En relacioacuten al contenido de metales biodisponibles la

proximidad fue el factor con mayor efecto significativo en Zn y Hg mientras que para el

Cu y Cd fueron el distrito minero y la profundidad En liacuteneas generales los metales

solubles no se vieron afectados significativamente por ninguacuten factor excepto en el caso

de As que fue afectada por la cooperativa profundidad y proximidad

Evaluando las interacciones entre los diversos factores se observoacute que la

cooperativa minera soacutelo influyoacute el efecto de proximidad para pHH2O pHKCl CN y la CIC

(CM x P P lt005) Esta interaccioacuten (CM x P) tambieacuten fue significativa para los metales

totales y biodisponibles a excepcioacuten de Hg Por el contrario la profundidad no tuvo

efectos significativamente diferentes en las propiedades del suelo y en las cooperativas

mineras (CM x D Pgt 005) a excepcioacuten de pHKCl el contenido total de Cu y Hg y los

contenidos biodisponibles de Zn Hg y As (CM x D P lt005) La proximidad a las

operaciones mineras soacutelo influyoacute el efecto de la profundidad en N CN y en la

concentracioacuten total de Zn y Pb asiacute como en la biodisponible de Zn y Cd (P x P P lt005)

Las interacciones entre los factores para los contenidos de metales solubles no fueron

significativas a excepcioacuten de P x D (proximidad x profundidad) para el As (P lt005)

63

Tabla 316

F values de ANOVA de tres factores para todas las propiedades del suelo en todas las muestras

(n=72)

Propiedad del

suelo a

Cooperativa

Minera (CM) b

Proximidad

(P) b

Profundidad

(D) b

CM x P

b CM x D

b P x D

b

pH H2O 113 01 ns 60 98 18 ns 06 ns

pH KCl 216 123 167 148 66 00 ns

CE 72 42 00 ns 34 ns 01 ns 02 ns

COT 22 ns 1431 191 10 ns 04 ns 15 ns

N 03 ns 957 315 00 ns 03 ns 151

CN 14 ns 184 01 ns 64 001 ns 82

CIC 137 2621 256 143 19 ns 23 ns

Arcilla 1052 61 01 ns 34 ns 29 ns 00 ns

Limo 07 ns 761 01 ns 38 ns 00 ns 03 ns

Arena 243 190 01 ns 09 ns 07 ns 02 ns

Metales Totales

Cu 1767 78 05 ns 704 60 00 ns

Zn 897 582 72 178 35 ns 63

Cd 06 ns 13 ns 17 ns 25 ns 15 ns 16 ns

Pb 1060 12 ns 003 ns 182 27 ns 46

Hg 07 ns 00 ns 84 00 ns 112 00 ns

As 2214 636 19 ns 328 00 ns 1 ns

Metales Biodisponibles

Cu 566 179 112 136 06 ns 12 ns

Zn 265 1095 675 150 91 241

Cd 120 272 298 141 25 ns 120

Pb 790 38 ns 09 ns 357 00 ns 01 ns

Hg 07 ns 568 383 00 ns 62 00 ns

As 332 228 66 18 7 00 ns

Metales Solubles

Cu 00 ns 18 ns 18 ns 35 ns 22 ns 26 ns

Zn 218 13 ns 27 ns 11 ns 04 ns 15 ns

Cd 32 ns 42 25 ns 39 ns 24 ns 26 ns

Pb 231 39 ns 17 ns 34 ns 29 ns 06 ns

Hg 1 ns 06 ns 281 00 ns 00 ns 01 ns

As 251 960 222 11 ns 11 ns 82

CE Conductividad Eleacutectrica COT Carbono Orgaacutenico Total N Nitroacutegeno Kjeldahl CN Relacioacuten carbono orgaacutenico y nitroacutegeno Kjeldahl CIC

Capacidad de Intercambio Catioacutenico

ns indica correlacioacuten no significativa y indica significancia a P lt05 001 y 0001 respectivamente

64

3324 Anaacutelisis multivariante

Con el Anaacutelisis de Componentes Principales (ACP) realizado con las propiedades

fiacutesicas y quiacutemicas del suelo asiacute como con los metales (total biodisponible y soluble) el

53 de la variacioacuten total se explica por los tres primeros componentes principales (Fig

33) El primer componente (CP) explicoacute el 23 de la variacioacuten el segundo componente

explica el 16 mientras que el tercer componente explica el 14 de la variacioacuten

Fig 3 12 Anaacutelisis Multivariante

El primer componente principal fue determinado por CIC COT NT y Zn y Cd

biodisponibles El segundo componente principal se correlacionoacute con el limo CE arcilla

Zn total pHH2O pHKCl y Cu Hg y As biodisponibles El tercer componente se asocioacute con

Cu As y Pb totales Pb biodisponible y Hg soluble

En la Figura 33 (a) se puede observar que el primer componente separoacute

completamente la ZM de la ZC en ambas cooperativas mineras mientras que el segundo

componente separoacute la ZC de Virgen del Rosario de la ZC de Rayo Rojo El tercer

a)

b)

65

componente fue el responsable de la diferenciacioacuten entre ZM de Virgen del Rosario y la

ZC de Rayo Rojo (Figura 33b) Por lo tanto el contenido de materia orgaacutenica Zn y Cd

biodisponibles fueron los responsables de la diferenciacioacuten entre las proximidades a las

operaciones mineras La separacioacuten de ZM entre los distritos mineros se asocioacute con

varios metales totales asiacute como mercurio soluble en agua Aunque hemos conseguido

una diferenciacioacuten entre las zonas y distritos mineros no se observoacute separacioacuten de

profundidad en el anaacutelisis de componentes principales llevado a cabo

34 DISCUSIOacuteN

341 Caracterizacioacuten geoquiacutemica de los suelos

Se han determinado altos contenidos de COT y NT aunque la relacioacuten CN

mostroacute un equilibrio entre la mineralizacioacuten y la humificacioacuten (Calvo et al 1992

Cobertera 1993) Los altos valores de la CIC en ZM en ambas cooperativas mineras se

encuentran relacionados con el alto contenido en CO y arcillas cuya composicioacuten podriacutea

ser principalmente vermiculitas (Honorato 2000) Otros investigadores como Oorts et al

(2003) tambieacuten observaron altos valores de CIC en los suelos ricos en materia orgaacutenica

Los valores de la CIC en ZM sugieren un exceso de absorcioacuten que podriacutea causar una

saturacioacuten del complejo de cambio mientras que estos valores en la ZC fueron normales

(Cobertera 1993)

342 Fuentes de metales y la contaminacioacuten asociada

No se conoce que se hayan desarrollado estudios suficientes acerca de la

contaminacioacuten de suelos por metales pesados en las zonas de estudio pese a haber

evidencia de los impactos ambientales econoacutemicos y sociales que provoca en la regioacuten

Se han utilizado los de Canadaacute (CCME 2005) y Paiacuteses Bajos (NMHPPE 1994) Los

resultados de Cd Cu Pb y Zn en ambas zonas (ZM y ZC) sugieren que estos metales

totales se derivan del material de origen endoacutegeno ya que no se observa ninguacuten efecto

de la proximidad a los sitios de las operaciones mineras De hecho estos metales se

encuentran por debajo de los niveles de referencia de Canadaacute y Paiacuteses Bajos Los

valores reportados en este estudio son similares a los expuestos previamente por Miller

et al (2004) en suelos de campos agriacutecolas cercanos a la zona minera de Potosiacute pero

inferiores a los reportados en sedimentos de canales en la misma zona (Miller et al 2007)

y tambieacuten inferiores a los encontrados por Lecce et al (2011) en una zona minera de oro

en Carolina del Norte

En las dos cooperativas mineras de estudio la cercaniacutea a las zonas de

procesamiento de minerales no causoacute variaciones significativas en los contenidos de

mercurio sin embargo las concentraciones de Hg superaron ampliamente las

concentraciones habituales de Hg en los suelos (001-003 mg kg-1

Senesil et al 1999)

los depoacutesitos no contaminados en Bolivia (0030 mg kg-1

Miller et al 2004) las

66

concentraciones tiacutepicas en las rocas (040 mg kg-1

Miller et al 2004) y el nivel de

referencia de Paiacuteses Bajos (030 mg Hg kg-1

) El Hg estaacute geoloacutegicamente asociado a los

minerales de sulfuro que albergan la mineralizacioacuten de oro (Au) (Lentz 2005) y tambieacuten

se introduce en su forma metaacutelica por las actividades de mineriacutea artesanal de oro

(Mulholland et al 2012) Los contenidos totales de Hg similares en ZM y ZC pueden

apoyar la premisa de que parte del Hg procede de la reemisioacuten de mercurio elemental de

vertidos antropogeacutenicos pasados que elevaron los niveles de Hg incluso en zonas

alejadas (Fitzgerald et al 1991 Nriagu 1994)

Sin embargo el elevado contenido de este metal en suelos superficiales de Virgen

del Rosario indica una posible deposicioacuten de vapor de Hg en la zona cercana a los

lugares de quema de la amalgama De hecho algunas investigaciones han concluido que

la afectacioacuten por Hg puede extenderse hasta unos 50 km de la zona de emisioacuten (Maurice-

Bourgoin 2001) En Brasil se ha observado Hg (4 mg Hg kg-1

) en los suelos cercanos a

las tiendas de compra de oro (Rodrigues et al 1997) Asimismo la harina de Hg

liberada por varios molinos puede contribuir al alto nivel de Hg en los suelos (Wotruba et

al 1998) Fernaacutendez - Martiacutenez et al (2005) tambieacuten informaron que la concentracioacuten de

Hg en los suelos aumentaba directamente con la proximidad a la chimenea del horno

utilizada para la evacuacioacuten de vapores durante el tratamiento del mineral

Los contenidos de As en las zonas proacuteximas a los ingenios de procesamiento del

mineral o concentracioacuten del oro fueron mayores que en las zonas alejadas superando

en Virgen del Rosario incluso los niveles de fondo en la Regioacuten Andina de Bolivia (13 mg

kg-1

Miller et al 2004) los niveles de fondo en los suelos agriacutecolas sobre minas en

Corea (14 mg kg-1

Kwon et al 2012) e incluso superando los niveles de referencia (19 y

29 mg As kg-1

NMHPPE 1994 y CCME 2005 respectivamente) El incremento

significativo de As en estas zonas en ambos distritos mineros sugiere una relacioacuten entre

la concentracioacuten de As y la proximidad a los residuos mineros ubicados en los

alrededores de los ingenios mineros Las elevadas concentraciones de As en los residuos

mineros estaacuten asociadas a la mineralogiacutea inherente de las menas que contienen

arsenopirita (FeAsS) (Lacerda y Salomons 1998) un mineral generalmente asociado

importante presencia de oro que incluso sirve como indicador de los filones auriacuteferos La

escorrentiacutea el viento y el traacutensito de personas podriacutean transportar partiacuteculas ricas en As

De hecho Tapia et al (2012) tambieacuten observaron en el distrito minero de Oruro (Bolivia)

que los fondos de As estaacuten significativamente aumentados en comparacioacuten con las

concentraciones de la corteza continental superior y las de los sitios industriales lo que

sugiere que los suelos superficiales estaacuten probablemente influenciados por las

actividades mineras e impactados por las partiacuteculas transportadas por el aire

67

343 Presencia y comportamiento de metales en los suelos

Considerando los resultados del PCA la presencia de CIC COT y arcilla en el

primer componente (PC1) se fundamenta en que la CIC suele estar fuertemente

relacionada con la materia orgaacutenica y el contenido en arcilla con cargas variables

capaces de adsorber cationes (Oorts et al 2003) Ademaacutes el Zn y el Cd biodisponibles

tambieacuten estaacuten asociados a este componente lo que indica que un aumento del

porcentaje de materia orgaacutenica o de arcilla podriacutea potenciar una mayor concentracioacuten de

Cd y Zn biodisponibles (Rauret 1998) aumentando la movilidad de estos metales Al

respecto Kierczak et al (2008) demostraron que la acumulacioacuten y el recambio de

materia orgaacutenica rigen el destino del Cu y el Zn

Asimismo el Cd el Zn y el Hg biodisponibles presentaron valores mas altos en los

suelos superficiales que en los suelos subsuperficiales Esto puede deberse

probablemente a los aacutecidos orgaacutenicos exudados por las raiacuteces de las plantas (en la zona

de estudio las raiacuteces de las plantas soacutelo alcanzan 5 cm de profundidad del suelo) que

pueden aumentar la solubilidad y biodisponibilidad de los metales pesados en los suelos

superficiales (Krishnamurti et al 1997) La materia orgaacutenica puede interactuar con el Hg

de diferentes maneras afectando a su transformacioacuten y disponibilidad (Ravichandran

2004) De hecho en los suelos ricos en materia orgaacutenica la transformacioacuten del Hg se

produce con frecuencia en el horizonte superior donde se re-moviliza y volatiliza

continuamente como mercurio orgaacutenico y metaacutelico (Do Valle et al 2006)

Las concentraciones biodisponibles de Cu Pb y As fueron similares en ambas

profundidades de las dos cooperativas mineras Aunque la disponibilidad de los metales

depende de muchos factores relacionados con las propiedades del suelo en este caso su

disponibilidad puede estar controlada por el pH la materia orgaacutenica y el contenido de

arcilla (Krishnamurti et al 1997 Silveira et al 2003) ya que no se encontraron

diferencias en estas propiedades en ambas profundidades (suelo superficial y

subsuperficial) Ademaacutes el As el Cu y el Hg biodisponibles estaacuten correlacionados con el

pH en PC2 lo que sugiere que el comportamiento de estos metales se ve afectado por la

acidez del suelo Tambieacuten el As biodisponible sigue el mismo patroacuten que el As total

(inferido por el anaacutelisis de correlacioacuten) mostrando valores maacutes altos en ZM donde se

encuentra la presencia de residuos Se conoce que la disponibilidad y la movilidad del As

dependen en gran medida de la forma mineralroca madre (Al-Abed et al 2008) Los

contenidos totales de Pb As y Cu y la fraccioacuten de Pb biodisponible se asociaron en la

PC3 indicando un comportamiento comuacuten de estos metales en la zona (Manta et al

2002) por lo que se puede inferir que el Pb biodisponible es dependiente de su

concentracioacuten total

Los metales solubles no estaacuten correlacionados con ninguna de las propiedades

estudiadas lo que indica que su comportamiento se ve afectado por una variedad de

propiedades y condiciones fisicoquiacutemicas del suelo aunque se conoce que el pH es el

68

principal factor que gobierna las concentraciones de metales solubles (Brallier et al

1996 Ross 1994) no se encontroacute ninguna correlacioacuten con los metales estudiados

En comparacioacuten con el contenido total de metales en todos los suelos estudiados

las fracciones biodisponibles soacutelo representaban el 5 para el As y Hg y el 16 para el

Cu el Zn el Cd y el Pb mientras que las fracciones solubles fueron inferiores al 1 de

la concentracioacuten total para todos los metales

Aunque no se observa contaminacioacuten por otros metales excepto por el As y el

Hg el anaacutelisis de factores (Fig 312) mostroacute que hay un efecto directo del procesamiento

del mineral en ambas cooperativas mineras causando el cambio de las propiedades del

suelo ya que la proximidad a las operaciones mineras (ingenios mineros) explica casi el

30 de la varianza de los datos El mayor contenido de materia orgaacutenica proporciona una

mayor calidad en los suelos de las zonas alejadas (ZC) de los ingenios mineros Esto se

debe probablemente a la contribucioacuten de la vegetacioacuten ya que la cobertura vegetal es

mayor en ZC La disminucioacuten de la cobertura vegetal (en aproximadamente 15) y los

menores valores de COT y NT en las zonas cercanas a los ingenios mineros (ZM)

podriacutean estar causados por los impactos directos de las actividades mineras con traacutensito

de personas y materiales de trabajo que pueden comprometer el normal desarrollo de la

vegetacioacuten afectando a la estabilidad del suelo lo que puede favorecer los procesos de

erosioacuten del mismo Asimismo las diferencias entre ambas cooperativas mineras con las

mayores concentraciones de metales en Virgen del Rosario podriacutean deberse entre otros

al contenido (alto) de oro en el mineral al tiempo de operacioacuten de las actividades de

concentracioacuten junto con los diferentes procedimientos de concentracioacuten de oro

Dado que la extraccioacuten de oro (por su precio en el mercado) es una actividad muy

importante en Bolivia y particularmente en el ANMIN - Apolobamba y que el uso de Hg

es una caracteriacutestica principal en la concentracioacuten del mismo su prohibicioacuten no es viable

dado el contexto socioeconoacutemico y cultural de la zona (Muntildeoz et al 2012) a esto se

suma la carencia de alternativas teacutecnicas y tecnoloacutegicas probadas y adecuadas al

contexto En este sentido es necesario promover la investigacioacuten acerca de tecnologiacuteas

maacutes limpias y que mejoren el rendimiento de concentracioacuten de oro aplicar buenas

praacutecticas ambientales (pej una gestioacuten adecuada de los residuos y la mejora del sistema

de su almacenamiento) ademaacutes de capacitar y concienciar a la poblacioacuten local sobre los

riesgos del Hg As y los metales pesados en el medio ambiente y en la salud puacuteblica

69

IV ESPECIACIOacuteN DE ARSEacuteNICO

EN SUELO Y EN RIZOSFERA

41 INTRODUCCIOacuteN

La mineriacutea de oro artesanal yo a pequentildea escala genera puntos criacuteticos de

contaminacioacuten del suelo por mercurio (Hg) y arseacutenico (As) (Teraacuten-Mita et al 2013 Faz et

al 2014) Los niveles elevados de Hg en los suelos cerca de las zonas de concentracioacuten

del oro (Au) estaacuten asociados con la amalgama utilizada para concentrar el oro mientras

que los minerales de arsenopirita (FeAsS) que comuacutenmente ocurren con los depoacutesitos de

mineral de oro son fuentes potenciales de As en el suelo La contaminacioacuten por As en

Bolivia se observa comuacutenmente en el cinturoacuten As-Ag-Pb-Zn-Au en los Andes

occidentales donde se concentran las actividades mineras Los suelos de las zonas

circundantes o cercanas a las cooperativas en el oeste de Bolivia contienen hasta 45 mg

de As kg-1

(Faz et al 2014) a menudo superando el nivel de las normas ambientales del

suelo (12 - 19 mg kg-1

) como las de las regulaciones de los Paiacuteses Bajos y Canadaacute

(NMHPPE 1994 CCME 1999) Las erosiones hiacutedricas y eoacutelicas de los residuos mineros

ricos en arsenopirita contaminan con As los suelos cercanos a la MAPE en el oeste de

Bolivia (Faz et al 2014)

Los niveles elevados de As en el suelo no solo suponen riesgos para el medio

ambiente sino que el As inorgaacutenico es toacutexico y puede causar caacutencer en la piel los

pulmones las viacuteas urinarias enfermedades cardiovasculares neurotoxicidad y diabetes

(Choong et al 2007 Guan et al 2012 OMS 2014) El As reacciona faacutecilmente con

compuestos de azufre (S) y foacutesforo (P) e interfiere en la replicacioacuten del ADN y otros

procesos bioloacutegicos (Wilson et al 2010 OMS 2014)

La toxicidad del As depende de la especiacioacuten y sigue el orden arsenito As(III) gt

arseniato As(V) gt especies organocomplejas (por ejemplo metil-As) (Fitz y Wenzel 2002

Wilson et al 2010) lo cual es debido a la alta disponibilidad del As(III) para la captacioacuten

por parte de los organismos y las reacciones con los compuestos bioloacutegicos que

contienen S (Giacomino et al 2010) Los riesgos para la salud del As(V) estaacuten asociados

a su similitud quiacutemica con el fosfato donde la sustitucioacuten estructural en compuestos

bioloacutegicos clave puede inhibir la eficiencia enzimaacutetica (Giacomino et al 2010) Los

efectos agudos de la ingestioacuten de As incluyen ardor y sequedad de boca y garganta

disfasia voacutemitos diarrea y hematuria (Choong et al 2007)

70

La especiacioacuten del As en los suelos depende de factores ambientales como el pH

el potencial de oxidacioacuten y la disponibilidad de donantesaceptores de electrones En un

entorno reductor (00-08 V pE) y en un rango de pH comuacutenmente encontrado en la

naturaleza (pH 2-10) el As(III) puede ser la especie dominante mientras que el As(V) es

maacutes probable que se encuentre en condiciones aeroacutebicas (McBride 1994 Wilson et al

2010) Los oacutexidos de manganeso (Mn) y hierro (Fe) en los suelos pueden reducirse a

Mn(II) y Fe(II) respectivamente cuando el As(III) se oxida a As(V) en suelos donde el

suministro de oxiacutegeno es bajo (McBride 1994) La oxidacioacuten de la materia orgaacutenica del

suelo puede influir en la transformacioacuten de As(V) en As(III) Dobra y Zagury (2006)

observaron la formacioacuten de As(III) a partir de suelos contaminados con arseniato de

cobre despueacutes de 40 diacuteas de incubacioacuten con una mezcla de musgo de turba y estieacutercol

de aves Tambieacuten los hongos micorriacutecicos arbusculares afectan a la especiacioacuten del As

en los suelos los datos de l-XANES de Gonzaacutelez-Chaacutevez (2014) mostraron que se

produjo una reduccioacuten gradual del As(V) en las hifas de Glomus intraradices tras la

exposicioacuten al As siendo la especie dominante el As(III) complejado con un compuesto

reducido de carbonato de hierro(II)

Los factores ambientales (pe pH Eh contenidos de Fe y Mn) difieren

significativamente entre el suelo y la rizosfera En las zonas mineras del sureste de

Espantildea los suelos de la rizosfera de Zygophyllum fabago L tienen un pH (79) un

carbono total (57 mg C kg-1

) y un contenido en nitroacutegeno (85 mgN kg-1

) todos maacutes altos

que el suelo no rizosfeacuterico (pH 53 21 mg C kg-1

y 31 mg N kg-1

) (Kabas et al 2014)

Ademaacutes los suelos de la rizosfera de Hyparrhenia hirta L que crecen en suelos

contaminados por metales tienen una menor concentracioacuten de Zn extraiacuteble con DTPA

(aacutecido dietileno triamina penta aceacutetico) que el suelo no rizosfeacuterico con 170 y 370 mg kg-1

respectivamente (Conesa et al 2007)

Fitz y Wenzel (2002) afirmaron que praacutecticamente no hay informacioacuten disponible

que aborde directamente el impacto del As en la rizosfera lo que permitiriacutea entender los

procesos en los suelos rizosfeacutericos para un mejor desarrollo de las estrategias de

fitorremediacioacuten en suelos contaminados con As El objetivo de este capiacutetulo es aportar

informacioacuten sobre la especiacioacuten del As en la rizosfera del suelo Especiacuteficamente se

determinaroacuten (i) las concentraciones de As y (ii) la especiacioacuten de este en los suelos

rizosfeacutericos y no rizosfeacutericos en las zonas de estudio lo que permitiraacute evaluar los riesgos

ambientales asociados a las altas concentraciones de As de estos lugares Tambieacuten se

determinaraacute la asociacioacuten espacial entre el As y el Fe en los suelos de la rizosfera asiacute

como la influencia de la saturacioacuten de agua y los tratamientos con ditionito de sodio para

dilucidar la posible transformacioacuten del As(V) en As(III) en el suelo

71

42 MATERIALES Y MEacuteTODOS

421 Zonas de estudio

Las zonas de estudio fueron las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo

Rojo Por citar los paraacutemetros baacutesicos (estudiados en el capiacutetulo III) se tiene que el pH

del suelo oscila entre 45 y 50 mientras que el contenido de carbono orgaacutenico total (CO)

en promedio en el suelo superficial variacutea de 55 a 123 g kg-1

en Virgen del Rosario y de

52 a 107 g kg-1

en Rayo Rojo donde los mayores contenidos de CO se encontraron

alejados de las zonas de actividades mineras

422 Disentildeo de muestreo y toma de muestras de suelo y rizosfera

Se tomaron 24 muestras compuestas de suelo en las zonas de estudio Virgen del

Rosario y Rayo Rojo estas muestras se tomaron de tres y cinco sitios seleccionados

para las aacutereas Virgen del Rosario (n = 9) y Rayo Rojo (n = 15) respectivamente donde

se llevaron a cabo las operaciones mineras Ademaacutes se muestrearon 6 muestras de

suelo control en tres lugares situados a unos 1500 m de las operaciones mineras Cada

muestra de suelo se clasificoacute como suelo no afectado (control) o suelo afectado por las

operaciones mineras (aacuterea cercana a las actividades mineras o zonas mineras) Cada

muestra de suelo estaba compuesta (100 g) por 5 submuestras Se utilizoacute una paleta no

metaacutelica para recoger las muestras de suelo posteriormente las muestras se secaron a

temperatura ambiente y se utilizaron bolsas de polietileno como almacenamiento antes

de los anaacutelisis de laboratorio

Se estudiaron 12 suelos de la rizosfera de las cuatro especies vegetales

dominantes en las aacutereas de estudio Alchemilla pinnata L Achiane acicularis Agrosties

sp y Deyeuxia sp Estas especies vegetales tienen una especial adaptacioacuten al clima

andino y constituyen la principal vegetacioacuten de pastoreo para el ganado y los cameacutelidos

por lo que son importantes vectores en la transferencia de As (y otros contaminantes

metaacutelicos) desde los suelos a la cadena alimentaria (Teraacuten-Mita et al 2013) A pinnata y

A acicularis se encontraron en las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo

mientras que Agrosties sp solo fue encontrada en Virgen del Rosario y Deyeuxia sp se

muestreoacute soacutelo en Rayo Rojo Se recogieron aproximadamente 5 g de muestras de suelos

a menos de 3 mm de las raiacuteces lo que constituyoacute cada muestra de rizosfera A

continuacioacuten se secaron a temperatura ambiente y se almacenaron en bolsas de

polietileno a la espera de los anaacutelisis de laboratorio (Faz et al 2014)

423 Contenido total de As

Para determinar la concentracioacuten total de As en los suelos rizosfeacutericos y no

rizosfeacutericos se empleoacute el meacutetodo 3050B de la Agencia de Proteccioacuten Ambiental de los

Estados Unidos (US EPA 1999) Las medidas de control de calidad durante el anaacutelisis

incluyeron los siguientes estaacutendares de suelo BCR-CRM 62 SRM 2709 y CRM 027

(Comisioacuten de las Comunidades Europeas Instituto Nacional de Normas y Tecnologiacutea-

EEUU Corporacioacuten de Tecnologiacutea de Recursos-EEUU)

72

424 Especiacioacuten de As

Se utilizoacute la Espectroscopia de Absorcioacuten de Rayos X de Borde Cercano (XANES)

para determinar el estado de oxidacioacuten del As en el suelo Las muestras se molieron

hasta 50 microm utilizando un mortero para posteriormente ser montadas en cinta Kaptontrade y

orientadas a 45deg hacia la exposicioacuten a la radiacioacuten de rayos X en la liacutenea de haz

VESPERS en las instalaciones del sincrotroacuten Canadian Light Source (Saskatoon

Canadaacute) Los espectros de absorcioacuten de rayos X en el rango de 70 eV para incluir el

borde K del As (11867 eV) se registraron utilizando un detector Vortex de cuatro

elementos Se obtuvo al menos tres espectros de cada suelo y de los estaacutendares (AS2O3

para As(III) y HAsNa2O4 para As(V)) con una resolucioacuten de 05 eV con un tiempo de

recogida de 2 s por paso Se utilizoacute el programa Athena (Ravel 2013) para procesar los

datos XANES y comparar el estado de oxidacioacuten del As en las muestras de suelo y de la

rizosfera

425 Otros Anaacutelisis

Las muestras seleccionadas tambieacuten fueron sometidas a tratamientos de

saturacioacuten de agua y de sulfuro como simulaciones de ambientes reductores lo que

permitioacute evaluar la transformacioacuten de As(V) en As(III) El tratamiento de saturacioacuten de

agua se realizoacute sumergiendo el suelo en agua durante un mes a 30degC Por su parte se

utilizoacute ditionito de sodio para reducir el As(V) a As(III) siguiendo una versioacuten modificada

del meacutetodo del ditionito para estimar yo eliminar el Fe del suelo (Burt 1992) Para ello el

suelo se saturoacute con 003 M de Na2SO4 y de este modo inducir una condicioacuten reductora

que se mantuvo durante una semana en condiciones ambientales en el laboratorio La

mezcla (o lechada) de suelos tratados con agua o con ditionito se montoacute en cinta

Kaptontrade y se sometioacute a XANES en condiciones similares a las descritas anteriormente

Adicionalmente se utilizoacute un haz de rayos X de 4x5 microm basado en el sincrotroacuten

para mapear la asociacioacuten espacial del As con el Fe (y otros componentes del suelo) lo

que permitioacute dilucidar los posibles mecanismos de acumulacioacuten de As en suelos

seleccionados de la rizosfera El mapeo elemental se realizoacute en un aacuterea aleatoria de

500x500 microm en el suelo de la rizosfera montado en cinta Kaptontrade y expuesto al haz de

rayos X a 2 s por ubicacioacuten en una cuadriacutecula espacial de 20 microm de resolucioacuten

426 Anaacutelisis estadiacutesticos

Se utilizoacute la versioacuten 12 de Statistics (Statsoft Inc 2013) para comparar la

concentracioacuten total de As en los suelos brutos y de la rizosfera recogidos en las aacutereas de

control y de las zonas mineras mediante un anaacutelisis de varianza multifactorial Las medias

de los factores significativos (p lt 005) se compararon estadiacutesticamente mediante la

prueba de diferencia de miacutenimos cuadrados

73

43 RESULTADOS

431 Contenido total de As

Los suelos y la rizosfera en las zonas Control del aacuterea Virgen del Rosario (VR)

teniacutean aproximadamente el doble de la concentracioacuten de As observada en el aacuterea Rayo

Rojo (RR) (Tabla 41) Para el suelo no rizosfeacuterico el As en el aacuterea minera fue similar al

de la zona Control (13 mg kg-1

) en el aacuterea RR mientras que en Virgen del Rosario los

contenidos de As fueron significativamente mayores en la zona minera (50 + 55 mg kg-1

)

que en el Control (36 + 77 mg kg-1

) En ambas cooperativas mineras los suelos de la

rizosfera en la zona de la mina teniacutean mayores concentraciones de As que los suelos no

rizosfeacutericos aunque estas diferencias no fueron estadiacutesticamente significativas entre los

suelos no rizosfeacutericos (50 + 55 mg kg-1

) y la rizosfera (64 + 10 mg kg-1

) en Virgen del

Rosario

Tabla 4 1

Concentracioacuten total de As (mg kg-1) en suelos no rizosfeacutericos y rizosfeacutericos en las cooperativas

mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo media (desviacioacuten estaacutendar)

Arseacutenico Total (mg kg

-1)

Virgen del Rosario Rayo Rojo

Zona Minera Zona de Control Zona Minera Zona de Control

Suelo 50 (55) aba 36 (77) c 13 (12) d 13 (05) d

Rizosfera 64 (10) a 24 (21) cd 36 (52) bc 15 (13) d Canadian Soil Quality Guidelines (mg As kg

-1 suelos) agriculturandash12 residencialparquesndash 12 comercial ndash 12 y uso industrial ndash 12 CCME

(1999) aValores promedios (desviaciones estaacutendar) seguidas de letras diferentes son significativamente diferentes (p lt 005)

432 Especiacioacuten de As

El As en las muestras de suelo de la zona control y de la zona minera estaba

presente como especie As(V) independientemente de su contenido total La comparacioacuten

de los espectros XANES del borde K del As mostroacute claramente la congruencia sobre el

espectro de HAsNA2O4 indicando asiacute el dominio de las especies de As(V) (Fig 41) Las

fracciones de arcilla tanto de los suelos no rizosfeacutericos como de los rzosfeacutericos tambieacuten

conteniacutean uacutenicamente especies de As(V) La especiacioacuten del arseacutenico en todos los

suelos de la rizosfera tambieacuten mostroacute la uacutenica presencia de As(V) independientemente

de la especie vegetal tanto en las parcelas control como en las de la zona minera de

ambas aacutereas Virgen del Rosario y Rayo Rojo (Fig 42) Indicar que no se estimoacute la

relacioacuten As(III)As(V) (Ravel 2013) porque las parcelas espectrales indicaron

consistentemente el contenido de especies de As(V) en todas las muestras y no se

reportoacute As(III) (Figs 41 y 42) independientemente del contenido total de As

74

Fig 4 1 Especiacioacuten de As en las muestras de suelo no rizosfeacuterico y rizosfera

recogidas de las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo en ANMIN - Apolobamba

75

Fig 4 2 Especiacioacuten de As en suelo de rizosfera de vegetacioacuten comuacuten en las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo en ANMIN - Apolobamba

433 Transformacioacuten de As(V) a As(III)

No hubo ninguacuten resultado detectable por As-XANES de la reduccioacuten de As(V) a

As(III) tanto en los suelos no rizosfeacutericos como en los de la rizosfera una vez fueron

sometidos a tratamientos de saturacioacuten de agua y de ditionito soacutedico Los espectros As-

XANES de los suelos tratados convergieron sobre el espectro de As(V) indicando la

presencia de especies de As(V) en todas las muestras sometidas a condiciones

reductoras (Fig 43) Ademaacutes hubo una estrecha asociacioacuten espacial positiva

(correlacioacuten de Pearson = 065 p lt 005) entre la distribucioacuten de As y Fe en los suelos de

la rizosfera Las mayores concentraciones de As coincidieron con puntos de acumulacioacuten

de Fe (Fig 44) se pueden ver los casos de i) horizontal 15 y vertical 485 ii) horizontal

16 y vertical 455-46 iii) horizontal 14 y vertical 46-48

76

Fig 4 3 Especiacioacuten de As en muestras de suelo no rizosferico (bulk) y rizosfera sujetas a tratamientos de saturacioacuten de agua y ditionito para inducir la reduccioacuten de As-V a As-III

Fig 4 4 Asociacioacuten espacial de As y Fe en el suelo de

rizosfera de Agrosties sp recogida de la cooperativa minera Virgen del Rosario en ANMIN - Apolobamba

77

44 DISCUSIOacuteN

441 Enriquecimiento de As en los suelos

Los contenidos de As en los suelos no rizosfeacutericos de las zonas control y de las

zonas de estudio Virgen del Rosario y Rayo Rojo fueron superiores a los 12 mg kg-1

nivel maacuteximo permitido por las Directrices Canadienses de Calidad del Suelo (CCME

1999) Wilson et al (2010) informaron de que los niveles de fondo de As en los suelos

(incluidos los suelos urbanos) estaacuten entre 002 y 45 mg kg-1

Aunque las concentraciones

de As en las muestras analizadas son elevadas los valores siguen siendo mucho maacutes

bajos respecto a los obtenidos en minas abandonadas en Eslovaquia 812 mg kg-1

(Rapant et al 2006) y en los residuos de minas en Portugal 1400 mg kg-1

(Kumpiene et

al 2012) Los residuos mineros de las minas de oro abandonadas en Nueva Escocia

(Canadaacute) conteniacutean hasta 310000 mg kg-1

de As (Meunier et al 2010) Los resultados

obtenidos son consistentes con los encontrados por Faz et al (2014) quienes reportaron

concentraciones naturales elevadas de As en los suelos debidas a actividades

magmaacuteticas dentro del cinturoacuten de As-Ag-Pb-Zn-Cu-Au (Litter et al 2010) en los Andes

occidentales

Sin embargo las intensas actividades mineras en el aacuterea de estudio

especialmente en Virgen del Rosario aumentaron las concentraciones de As en las

zonas mineras en comparacioacuten con las zonas control (zonas alejadas) De manera

similar Faz et al (2014) reportaron mayores acumulaciones de As en las aacutereas afectadas

por las actividades mineras en comparacioacuten con el nivel de fondo de As El vertido de

residuos mineros en las zonas de explotacioacuten y tratamiento (Teraacuten-Mita et al 2013)

puede contribuir a la acumulacioacuten de As en los suelos Ademaacutes la erosioacuten por el agua y

el viento pueden ser los causantes del enriquecimiento de As en los suelos de las zonas

de estudio por la dispersioacuten de los residuos mineros ricos en minerales de arsenopirita

El contenido de As en los suelos de la rizosfera en ambos lugares de estudio

supera las Directrices Canadienses de Calidad del Suelo (CCME 1999) Las actividades

de concentracioacuten de oro parecen aumentar el As en los suelos de la rizosfera al menos

dos veces en comparacioacuten con las zonas control La acumulacioacuten de metales en los

suelos de la rizosfera ha sido reportada en aacutereas mineras (Conesa et al 2007) El

enriquecimiento de As (y otros metales) puede atribuirse al movimiento de nutrientes en

la solucioacuten del suelo hacia las raiacuteces de las plantas durante la absorcioacuten por parte de las

mismas (Marschner 2008) donde el As disuelto que estaacute presente en la solucioacuten del

suelo puede ser excluido por las raices y posteriormente depositado en el suelo de la

rizosfera Sin embargo el As y el P son trasnportados hacia el interior de la planta por el

mismo sistema de transporte (Marschner 2008) de modo que el As presente en la

solucioacuten del suelo puede acabar en ciertos oacuterganos de la biomasa vegetal

Las acumulaciones de As en el suelo pueden estar asociadas a la formacioacuten de

complejos oacutergano-As a la precipitacioacuten de minerales que contienen As y a la sorcioacuten en

minerales del suelo ricos en Fe y a otros oxihidroacutexidos Este uacuteltimo proceso estaacute

78

respaldado por los resultdos obtenidos en este estudio los cuales muestran la estrecha

asociacioacuten espacial entre el As y el Fe en la rizosfera del suelo (Fig 44) Acumulaciones

similares de As sobre oacutexidos de Fe fueron reportadas por Kumpiene et al (2012) para As

en suelos tratados con cenizas volantes de carboacuten y en un artiacuteculo de revisioacuten de Fitz y

Wenzel (2002) Tambieacuten los resultados de Fan et al (2014) indicaron que el As estaba

distribuido de forma heterogeacutenea en el suelo y se asociaba principalmente con el hierro

en los suelos de los arrozales para lo cual se hizo uso de la teacutecnica de fluorescencia de

rayos X basada en el sincrotroacuten (l-XRF) La afinidad del As con los oacutexidos de Fe es algo

esperable debido a su similitud estructural con el fosfato un anioacuten comuacuten en los suelos

que se quimisorbe preferentemente en las cargas dependientes del pH en los oacutexidos de

Fe (McBride 1994 Komaacuterek et al 2013) El arseniato H2AsO4 cargado negativamente

podriacutea interactuar con las superficies dependientes del pH cargadas positivamente

especialmente cuando el pKa de los oacutexidos de Fe es aproximadamente 45

442 Especiacioacuten de As

La especiacioacuten del As (y de otros metales sensibles al potencial redox) en los

suelos se evalua a menudo utilizando las relaciones Eh-pH (Wilson et al 2010) donde se

describe comuacutenmente que el As estaacute presente principalmente como As (V) en

condiciones aeroacutebicas (alto potencial redox) y como As(III) en suelos inundados (bajo

potencial redox) (Fitz y Wenzel 2002) La presencia de As(III) en condiciones bien

aireadas y As(V) en ambientes anoacutexicos puede estar relacionada con la estabilizacioacuten

cineacutetica en microambientes (Wilson et al 2010) La medicioacuten del potencial redox de

equilibrio (Eh) en los suelos es difiacutecil debido a tanto a la coexistencia de varios pares

redox y a su variabilidad espacial (McBride 1994) Las mediciones contrastantes entre el

pH en el suelo y la rizosfera (o el microambiente maacutes reactivo del suelo) han sido

reportadas en otros lugares (Fitz y Wenzel 2002 Glowa et al 2004 Tuason y Arocena

2009 Kabas et al 2014)

El As(V) es la uacutenica especie de As identificada en todas las muestras del presente

estudio (Figs 42 y 43) independientemente tanto de los contenidos de As como de la

vegetacioacuten Estos resultados son consistentes con el dominio teoacuterico de HAsO2-

4 y

H2AsO-4

en el rango de pH ambiental comuacutenmente observado entre 4 y 9 (Wilson et al

2010) Aunque no se midioacute el pH los resultados sugieren que el As(V) domina en el suelo

de la rizosfera debido al un pH maacutes bajo que el suelo no rizosfeacuterico (Fitz y Wenzel 2002)

El bajo pH facilita la protonacioacuten de las cargas superficiales de los oacutexidos de Fe

dependientes del pH proporcionando asiacute maacutes lugares de sorcioacuten y mayores

acumulaciones de especies anioacutenicas de As(V) en la rizosfera que en los suelos no

rizosfeacutericos Meunier et al (2010) no detectaron evidencia alguna de As(III) en 29

muestras recogidas en minas abandonadas en Nueva Escocia Canadaacute aunque el

contenido total de As alcanzoacute hasta 310000 mg kg-1

De igual modo la aplicacioacuten de As-

XANES soacutelo detecto la presencia de As(V) en residuos mineros y suelos tratados con

cenizas volantes de carboacuten (Kumpiene et al 2012) Del mismo modo en suelos

podzoacutelicos contaminados con arseniato de cobre cromado el As(V) es la uacutenica especie

79

de As detectable el cual estaba sorbido principalmente en los minerales de silicato

protoimogolita y aloacutefano (Hopp et al 2008) Las condiciones reductoras inducidas por la

saturacioacuten de agua y los tratamientos de ditionita no proporcionaron sentildeales detectables

de As(III) utilizando el meacutetodo As-XANES (Fig 44) Parece que el potencial redox no

produjo suficientemente la reduccioacuten de As(V) en As(III) Quizaacutes los periodos de tiempo

del tratamiento (un mes para la saturacioacuten de agua y una semana para el ditionito) no

fueron lo suficientemente largos como para alcanzar las condiciones de equilibrio

80

V ESTUDIO DEL RECURSO VEGETACIOacuteN Y

SU INTERRELACIOacuteN CON EL SUELO

51 INTRODUCCIOacuteN

La contaminacioacuten ambiental del mercurio (Hg) asociado a la mineriacutea de oro

artesanal yo a pequentildea escala ha sido evaluada en varias zonas de la regioacuten andina y la

cuenca del Amazonas (Artaxo et al 2000 Nriagu et al 1992 Van Straaten 2000) En el

norte de Brasil el mercurio mayoritariamente se encuentra en los suelos superficiales

originados por las deposiciones atmosfeacutericas procedentes del proceso de amalgamacioacuten

en la mineriacutea artesanal yo a pequentildea escala (Oliveira et al 2001) Se encontraron altas

concentraciones de mercurio superiores a 4000 microg Hg de Kg-1

en los suelos cercanos a

lugares de comercializacioacuten de oro generados por la praacutectica comuacuten de quema de la

amalgama para purificar Au (Whitehead et al 1990 Rodrigues y Maddock 1997) Se

estima que de 500 a 1000 g de mercurio se evaporan por kg de oro extraiacutedo para luego

condensarse y depositarse en las hojas de las plantas suelos y riacuteos cercanos a la zona

de quema (Wotruba et al 1998) especialmente en eacutepocas de lluvia (Rodrigues y

Maddock 1997)

La mayoriacutea de estos estudios se centraron en la acumulacioacuten de mercurio en los

sistemas acuaacuteticos Sin embargo los niveles elevados de mercurio en los sedimentos se

derivan de la erosioacuten de los suelos con elevado contenido en mercurio (Maurice-Bourgoin

et al 2000 Oliveira et al 2001 Roulet et al 1998) y desempentildean un papel significativo

en la salud de los ecosistemas ya que el Hg se bio-concentra en la cadena alimentaria

especialmente en los ecosistemas acuaacuteticos en comparacioacuten con las viacuteas terrestres

(Adriano 2001) Sin embargo las fuentes disponibles de alimentos en las zonas de alta

altitud (4000 - 5000 msnm) como es el caso de las zonas de los Andes son en su

mayoriacutea de los medios no acuaacuteticos Por ejemplo Weberbauer (1945) indicoacute que en las

aacutereas huacutemedas de Puna Alta la formacioacuten de pajonales es la maacutes extensa y estaacute

compuesta principalmente de pastos para ganados por lo tanto se crea una necesidad

de impedir la transferencia de Hg de los suelos hacia las plantas (y eventualmente a los

animales terrestres)

81

En zonas de gran altitud cualquier cultivo a gran escala no es factible debido a la

orografiacutea y las condiciones climaacuteticas extremas por lo que las fuentes de economiacutea y

alimentos son principalmente dependientes de los pastores locales La ganaderiacutea andina

pastoral estaacute compuesta de cameacutelidos sudamericanos domeacutesticos como la ldquollamardquo (Lama

glama) ldquoalpacardquo (Lama pacos) y ldquoovejasrdquo (Ovis aries) (Browman 1990 Tichit 1995 Tichit

y Genin 1997) Las carnes de estos animales son las principales fuentes de alimentos

para la poblacioacuten especialmente alrededor de las zonas mineras andinas Vicuntildeas

(Vicugna vicugna) y guanacos (Lama guanicoe) son las especies silvestres de cameacutelidos

que en la zona de la puna cohabitan con el resto especies ganaderas En el caso de las

ldquovicuntildeasrdquo la poblacioacuten se encuentra regulada en muchas aacutereas protegidas donde la caza

de esta especie protegida es ilegal La lana de estos animales es de gran valor en el

mercado (SERNAP 2006)

Por lo tanto las uacutenicas fuentes de alimento para el ganado y los cameacutelidos

silvestres en estas zonas de gran altitud son las praderas nativas entre ellas varios tipos

de plantas adaptadas a las extremas condiciones climaacuteticas de la zona Entre ellos se

encuentran los llamados pajonales ocupando extensas aacutereas compuestas por ldquopastos

altos y gruesosrdquo secundarios de los geacuteneros Stipa y Festuca Los pastos altos y gruesos

constituyen el principal componente de las dietas de llamas y ovejas (Van Soest 1982

San Martiacuten 1991) Alzeacuterreca y Lara (1988) indicaron que la Festuca (Orthopylla spp)

llamada Paja brava o ichu iru (en idioma Quechua) es la especie dominante en casi el

30 de la superficie de las tierras altas centrales de Bolivia Otras especies forrajeras

locales son Bromus spp Calamagrostis spp Muhlenbergia spp Nasella spp Poa spp

Alchemilla spp Hypochoeris spp Luzula spp y Nototriche spp (Becker et al 1989

Ruiz-Canales y Tapia-Nuacutentildeez 1987)

En este sentido el objetivo principal de este capiacutetulo es determinar el contenido

de mercurio en los suelos y las plantas nativas alrededor de las aacutereas de quema oacute

incineracioacuten de la amalgama (Hg-Au) de las cooperativas mineras Virgen del Rosario y

Rayo Rojo Asimismo se pretende adquirir conocimiento sobre las probabilidades de

transferencia de Hg de los suelos en las plantas y finalmente predecir la posible

acumulacioacuten de Hg en el ganado que se encuentra en las cercaniacuteas de las cooperativas

mineras auriacuteferas en la zona de puna del ANMIN-Apolobamba

Se comparoacute la absorcioacuten de Hg en tres familias de plantas dominantes (Poaceae

Asteraceae y Rosaceae) Se determinoacute la concentracioacuten de mercurio en los suelos y

arroyos cercanos mediante el tiempo de drenaje lo que permitioacute conocer como se

transporta el Hg en distintos ecosistemas de la zona de estudio que forman parte de la

cuenca amazoacutenica

82

52 MATERIALES Y MEacuteTODOS

521 Zonas de Estudio

Las aacutereas de estudio son las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo

Rojo dos cooperativas representativas de la mineriacutea primaria o filoniana donde se

realiza la extraccioacuten de oro a traveacutes de su amalgamacioacuten con mercurio

522 Disentildeo de muestreo y toma de muestras de suelo y las plantas

Los sitios o lugares de quema variacutean desde quemadores de circuito abierto en el

patio del interior de las casas de los mineros hasta lugares o aacutereas especiales

destinadas a ser utilizadas por el grupo de mineros (o cooperativa) En este estudio se

consideraron lugares de quema de la amalgama activos Con la ayuda de los mineros

locales se han identificado tres lugares de quema (VR-A VR-B y VR-C (Fig 51 A)) y 5

(RR-A RR-B RR-C RR-D (Fig 51 B) RR-E (Fig 51 C)) correspondientes a las

cooperativas mineras Virgen del Rosario (VR) y Rayo Rojo (RR) respectivamente El

aacuterea de las zonas de quema oscila entre 20 a 40 m2

Para evaluar las deposiciones atmosfeacutericas de Hg en el proceso de quema de la

amalgama se tomaron muestras compuestas de suelo superficial (0-1 cm) La presencia

de vegetacioacuten fue uno de los principales criterios para localizar los puntos de muestreo

Cada muestra fue de aproximadamente 100 g recogidas de al menos 5 puntos Tambieacuten

se tomaron 9 muestras de suelo superficial en zonas a una distancia aproximada de

1500 m de distancia de las zonas de quema que representaraacuten los suelos no afectados

por la evaporacioacuten de mercurio de la amalgama es decir muestras control Cada

muestra de suelo se recogioacute mediante una espaacutetula no metaacutelica y se almacenoacute en

botella de vidrio previamente limpiados con HNO3 al 10 y transportadas al laboratorio a

4 degC antes de la determinacioacuten del pH del suelo y el contenido de Hg

83

Fig 5 1 Localizacioacuten de lugares de muestreo (A) ndash Virgen del Rosario VR-C (B) ndash Rayo Rojo RR-D (C) Rayo Rojo RR-E (D) Virgen del Rosario VR-B (E) Virgen del Rosario VR-A (F) aacuterea de disposicioacuten de residuos en Rayo Rojo entre RR-A yRR-B

En cada punto de muestreo de suelos se recolectaron muestras de plantas de

todas las familias botaacutenicas observadas en las aacutereas de muestreo Las plantas fueron

cuidadosamente extraidas del suelo y posteriormente cada planta fue almacenada

individualmente en bolsas de polietileno Las muestras vegetales se clasificaroacuten

botaacutenicamente en las instalaciones del Instituto Universitario de Investigacioacuten de la

Biodiversidad Universidad de Alicante (Espantildea) siguiendo la nomenclatura propuesta

por Brako y Zarucchi (1993) Una porcioacuten de cada material vegetal se lavoacute varias veces

con agua destilada a presioacuten para eliminar los residuos no deseados e impurezas Todos

los materiales vegetales lavados se secaron a temperatura ambiente Seguidamente se

separaron las raiacuteces y hojas y posteriormente se almacenaron en bolsas de papel

previamente a su anaacutelisis de laboratorio

84

Tambieacuten se obtuvieron muestras de 18 residuos y 6 sedimentos en las aacutereas de

estudio Los residuos estaban compuestos por minerales obtenidos de la molienda y

amalgamacioacuten simultaacutenea en el mortero de piedra o ldquotolocardquo (ver Fig 51 C) o en los

molinos semimecanizados (ver Fig 51 D) Estos resiacuteduos se almacenaban en bolsas

(Fig 1B) o se eliminaban alrededor de las aacutereas de procesamiento del mieneral (Fig 51

A E F) Las muestras de sedimentos fueron recogidas de los arroyos de poca

profundidad en las zonas de estudio Estos afluentes eventualmente desembocan en la

cuenca del Amazonas

523 Medicioacuten de mercurio en plantas y suelos

Las muestras de residuos y sedimentos obtenidas del suelo se secaron a

temperatura ambiente y se tamizaron con un tamiz de 2 mm de diaacutemetro de luz El pH del

suelo en agua y KCl fue determinado en una relacioacuten 125 (suelo agua) de acuerdo con

el meacutetodo MAPA (1986) Una fraccioacuten de cada muestra fue molida para la determinacioacuten

del Hg total El Hg total en las muestras fue extraiacutedo por el meacutetodo de digestioacuten de la

Agencia de Proteccioacuten Ambiental de EEUU (EPA) 7473 y los extractos fueron medidos

en el Sistema de Inyeccioacuten en Flujo de Mercurio - 400 (espectroacutemetro de absorcioacuten

atoacutemica FIMS 400 - PerkinElmer) con un liacutemite de deteccioacuten de 5 ng L-1

Se usaron tres

materiales de referencia certificados BCR-CRM 62 (hojas de tierra de oliva 028 plusmn 002

mg Hg kg-1

) SRM 2709 (San Joaquiacuten del suelo agriacutecola 140 plusmn 008 mg Hg kg-1

) y CRM

027 (suelo Contaminado 380 plusmn 065 mg Hg kg-1

) (para verificar la eficacia del

procedimiento de digestioacuten de la muestra seguacuten la Comisioacuten de las Comunidades

Europeas Instituto Nacional de Estaacutendares y Tecnologiacutea de EEUU Corporacioacuten de

Recursos Tecnoloacutegicos de EEUU)

Fig 5 2 Muestras de plantas colectadas en Rayo Rojo A) Aciachne Acicularis B) Perezia Pungens C) Agrosties

La concentracioacuten total de Hg en los materiales vegetales se determinoacute en el

Centro de Investigacioacuten de Energiacutea Medioambiental y Tecnoloacutegica (CIEMAT) en Madrid

(Espantildea) con un avanzado sistema de analizador de mercurio (AMA-254 LECO) con un

liacutemite de deteccioacuten de 05 microg Hg kg-1

El meacutetodo AMA-254 se basa en secar inicialmente

la muestra a 125 ordmC y su posterior descomposicioacuten teacutermica a 550 ordmC para finalmente

capturar el vapor de mercurio generado en un amalgamador de oro Se utilizaron los

materiales de referencia certificados (CRM) - SRM 2709 BCR-62 y CRM 027 para

determinar la exactitud y la precisioacuten de las mediciones El anaacutelisis de cada muestra se

realizoacute por triplicado

A)

85

524 Relacioacuten entre la concentracioacuten

Se calculoacute el coeficiente de concentracioacuten (CC) siguiendo el meacutetodo de Siegel et

al (1987) el cual calcula el ratio entre la concentracioacuten de Hg en la hoja o la raiacutez dividido

entre la concentracioacuten de Hg del suelo Siegel et al (1987) describioacute la planta con CCgt10

y CClt10 como acumulador y deyector de Hg respectivamente

525 Anaacutelisis estadiacutestico

La distribucioacuten normal de las concentraciones de Hg en las muestras de suelos y

de plantas se determinoacute mediante la prueba de Kolmogorov-Smirnov El anaacutelisis de

varianza (comparaciones muacuteltiples y Post Hoc) se llevoacute a cabo para evaluar las

diferencias entre los puntos de muestreo en cada cooperativa minera Los anaacutelisis

estadiacutesticos se realizaron con SPSS para Windows versioacuten 170

53 RESULTADOS

531 Identificacioacuten Botaacutenico de muestras de plantas

Los 35 materiales vegetales (17 muestras de Virgen del Rosario y 18 muestras de

Rayo Rojo) recogidos en las aacutereas de estudio fueron agrupados en cuatro familias

botaacutenicas Rosaceae Poaceae Asteraceae y Apiaceae Se reconocieron 4 taxones 3 de

geacutenero y 1 de especie de la familia Poaceae 4 taxones 2 de geacutenero y 1 de especie de la

familia Rosaceae 1 de especie de la familia Apteraceae y 1 de especie de la familia

Apiaceae Para la comparacioacuten de la absorcioacuten de Hg se consideraron los 3 taxones

botaacutenicos maacutes abundantes Poaceae Asteraceae y Rosaceae En Virgen del Rosario se

identificaron 2 geacuteneros de gramiacuteneas 1 taxa de Asteraceae 1 especie de Rosaceae y 1

especies de Apiaceae mientras que en Rayo Rojo se identificoacute 1 geacutenero y 1 de especie

de Poaceae 2 taxones y 1 especie de Asteraceae y 1 de especie de Rosaceae sn (Tabla

51) Alchemilla pinnata Agrostis sp aff Achyrocline fueron las especies geacuteneros y

taxones comunes a las dos cooperativas mineras Calamagrostis sp se limitaba a

cooperativa Virgen del Rosario mientras que Aciachne acicularis Perezia multiflora y

Baccharis aff caespitosa se encontraron soacutelo en Rayo Rojo

86

Tabla 5 1

Media (desviacioacuten estaacutendar) del contenido de Hg en hojas y raiacuteces de las plantas colectadas de las cooperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo

Coperativa Minera Taxa Genera Especie n

Hoja Hg (mg kg

-1)

Raiz Hg (mg kg

-1)

Virgen del Rosario Family Rosaceae Alchemilla pinnata Ruiz amp Pav 4 42 (09) 59 (47)

Family Poaceae

Agrostis sp 7 104 (57) 112 (101) Calamagrostis sp 3 55 (42) 66 (40)

Family Asteraceae

Aff Achyrocline (Less) DC 2 93 (49) 11 (08) Family Apiaceae Azorella biloba (Schltdl) Wedd 1 70 67

Rayo Rojo

Family Rosaceae

Alchemilla pinnata Ruiz amp Pav 2 30 (27) 33 (11) Family Poaceae Aciachne acicularis Laeliggaard 5 12 (05) 07 (06)

Agrostis sp 3 30 (38) 06 (03)

Family Asteraceae Aff Achyrocline (Less) DC 1 98 06 Perezia multiflora (Bonpl) Less 5 32 (22) 12 (09) Baccharis aff caespitosa (Bonpl) Less 2 21 (02) 03 (01)

mg kg-1

mg Hg kg-1

de material vegetal

532 pH y mercurio en los suelos residuos y los sedimentos

Los suelos en las aacutereas de estudio fueron muy aacutecidos con una media del pH que

varioacute entre 45 a 46 en la zona de Virgen del Rosario y de 46 a 50 en Rayo Rojo (Tabla

52) El pH del suelo en las parcelas control en Virgen del Rosario fue significativamente

maacutes alto que en las demaacutes muestras de suelo mientras que los valores de pH de los

suelos en los puntos control y la incineracioacuten fueron similares en Rayo Rojo

La concentracioacuten media de Hg total en los suelos varioacute desde 155 mg Hg kg-1

hasta 166 mg Hg kg-1

y 05 mg Hg kg-1

a 486 mg Hg kg-1

en Virgen del Rosario y Rayo

Rojo respectivamente (Tabla 52) En general el contenido de Hg en el suelo en Virgen

del Rosario fue superior a los valores en Rayo Rojo Sin embargo una muestra (RR-E)

en Rayo Rojo tuvo la concentracioacuten maacutes elevada de Hg en el suelo con 113 mg Hg kg-1

El contenido total de Hg en los suelos no afectados (o suelos control) de las aacutereas de

estudio fue de 08 mg Hg kg-1

para Virgen del Rosario y 06 mg Hg kg-1

para Rayo Rojo

Los contenidos de Hg en todos los puntos de muestreo de las dos cooperativas mineras

fueron superiores a las muestras control excepto para el RR-D de la cooperativa minera

Rayo Rojo (Tabla 52)

87

Tabla 5 2

Media (desviacioacuten estaacutendar) de los valores de pH y contenido de Hg en suelos resiacuteduos y sedimentos de las coperativas mineras Virgen del Rosario y Rayo Rojo

a b Letras diferentes indican diferencias significativas entre las medias despueacutes de la prueba de Tukey a

Plt005

La media total de Hg de los residuos de Virgen del Rosario fue mayor (220 mg Hg

kg-1

) a la de Rayo Rojo (61 mg Hg kg-1

) (Tabla 52) Los sedimentos presentaron bajas

concentraciones de Hg 17 mg Hg kg-1

en Virgen del Rosario y 133 mg Hg kg-1

en Rayo

Rojo No hubo diferencias significativas en el pH de los sedimentos relacionados con las

dos cooperativas mineras (Tabla 52)

533 El mercurio en muestras de hojas y raiacuteces

En las tres familias de plantas recolectadas en las aacutereas de estudio la media de

Hg contenido en las muestras de hojas y raiacutez de Virgen del Rosario fueron superiores a

los del Rayo Rojo (Tabla 51) Los contenidos de mercurio en las hojas de las plantas de

Virgen del Rosario fueron 42 mg Hg kg-1

(Rosaceae) entre 55 y 104 mg Hg kg-1

(Poaceae) y 93 mg Hg kg-1

(Asteraceae) mientras que en Rayo Rojo las variaciones

fueron entre 12 y 3 mg Hg kg-1

(Poaceae) y 21 a 98 mg Hg kg-1

(Asteraceae) y 3

(Poaceae) mg Hg kg-1

Los contenidos de Hg en las muestras de raiacutez de la cooperativa

Virgen del Rosario tuvo una variacioacuten de 11 mg Hg kg-1

(Asteraceae) a 112 mg Hg kg-1

(Poaceae) mientras que en la cooperativa Rayo Rojo presentoacute una variacioacuten de 03 mg

Hg kg-1

(Poaceae) a 33 mg Hg kg-1

(Rosaceae)

El cociente de concentracioacuten (CC) entre las tres familias botaacutenicas siguen las

tendencias dominantes la hoja - Poaceaegt Asteraceaegt Rosaceae y la raiacutez - Poaceaegt

Rosaceaegt Asteraceae (Tabla 51) La mayoriacutea de las muestras de hojas y raiacutez

presentaron un CClt10 disminuyendo con el aumento de contenido de Hg en el suelo

(Fig 53) A pesar de las 3 familias dominantes se observaron valores de CCgt 10 para

Aacutereas de muestreo pH Hg (mg kg-1

)

Virgen del Rosario

VR-A (n = 3) 45 (02)a 155 (98)b

VR-B (n = 3) 46 (04)a 162 (70)b

VR-C (n = 3) 45 (01)a 166 (59)b

Control Soil (n = 9) 53 (04)b 08 (01)a

Residuos (n = 11) 29 (06) 220 (287)

Sedimentos (n = 2) 53 (06) 17 (05)

Rayo Rojo

RR-A (n = 3) 49 (03)a 115 (28)ab

RR-B (n = 3) 49 (01)a 62 (55)ab

RR-C (n = 3) 46 (02)a 24 (15)a

RR-D (n = 3) 50 (01)a 05 (02)a RR-E (n = 3) 48 (01)a 486 (559)b

Suelo control (n = 9) 48 (02)a 06 (03)a

Residuos (n = 7) 76 (02) 61 (31)

Sedimentos (n = 4) 60 (06) 133 (104)

88

algunas muestras de hojas y raiacutez observaacutendose los 2 valores maacutes altos de CC (30 y 35)

en las muestras de hojas de Asteraceae (Baccharis aff caespitosa) correspondientes de

la cooperativa minera Rayo Rojo En ninguna de las muestras de raiacuteces de la familia

Asteraceae se observaron CCgt10 (Fig 53) De igual modo no se observaron valores de

CCgt 10 en las plantas que creciacutean en suelos con concentraciones gt 20 mg Hg kg-1

Fig 5 3 Coeficiente de concentracioacuten (CR) en hojas y

raiacuteces de las familias botaacutenicas colectadas LS ndash Hoja HgSuelo Hg RS ndash Raiz HgSuelo Hg

54 DISCUSIOacuteN

541 Vegetacioacuten muestreada

Las muestras de plantas recogidas corresponden a plantas tiacutepicas del ecosistema

de puna zona con una altura entre los 4200 a 4800 msnm (Weberbauer 1945) y se

utilizan para una variedad de propoacutesitos siendo el principal el forrajero para cameacutelidos y

ovejas Calamagrostis spp Festuca spp Poa spp y Stipa spp (Becker et al 1989 Ruiz-

Canales y Tapia-Nuacutentildeez 1987) Por el tipo de forraje que suelen consumir las llamas

sugiere que eacutestas pueden ser clasificadas como consumidoras a granel de forrajes de las

regiones secas (Van Soest 1982) Las llamas son aparentemente capaces de prosperar

con este tipo de forraje gracias a las adaptaciones fisioloacutegicas que compensan las dietas

maacutes pobres de calidad (San Martiacuten 1991) Una de las especies altamente seleccionada por

las alpacas adultas durante la estacioacuten seca es Alchemilla pinnata (Bryant y Farfaacuten 1984)

Algunas plantas tales como Baccharis spp (Asteraceae) se utilizan como lentildea en las aacutereas

de estudio (Reynel 1988) Tambieacuten se identificaron plantas medicinales como Alchemilla

pinnata Otras plantas medicinales reportadas en las aacutereas de estudio por Muntildeoz (2015) y

el SERNAP (2016) incluyen las siguientes Senecio spinosus y Belloa sp (Asteraceae)

Paronychia andina subsp boliviana (Caryophyllaceae) y Azorella diapensioides (Apiaceae)

89

542 Mercurio en suelos

El contenido medio de mercurio en los suelos de las tres zonas de quema de la

amalgama en Virgen del Rosario superoacute los niveles de referencia admisibles en los

siguientes paiacuteses o regiones los Paiacuteses Bajos - 03 mg Hg kg-1

Andaluciacutea (Espantildea)

Francia y Reino Unido ndash 1 mg Hg kg-1

Alemania - 2 mg Hg kg-1

y Canadaacute ndash 66 mg Hg

kg-1

(Barth y LHermite 1987 CCME 2007 Junta de Andaluciacutea 1999 NMHPPE 1994)

El contenido de mercurio en estos suelos al menos es 60 veces y 5 veces mayor en

comparacioacuten con el contenido de Hg en los suelos no afectados (o control) en Virgen del

Rosario y Rayo Rojo respectivamente El alto contenido de mercurio en estos suelos

pueden tener su origen en la deposicioacuten de vapor de Hg producto de la quema al aire

libre de la amalgama que seguacuten algunos estudios puede llegar a una distancia de ~ 50

km desde la fuente de emisioacuten (Maurice-Bourgoin 2001) de hecho en Brasil se

encontraron concentraciones superiores a 4000 mg Hg kg-1

en los suelos cercanos de

los lugares de quema de la amalgama para purificar el Au (Rodrigues y Maddock 1997)

Ademaacutes la concentracioacuten de mercurio del suelo anormalmente alta puede tener su origen

en la harina de mercurio generado y vertido desde los molinos (Wotruba 1998) (Foto

51 F) Otra fuente importante de mercurio es la contribucioacuten de las antiguas erupciones

volcaacutenicas en la zona (Roulet et al 1998 Carmouze et al 2000) seguacuten Roulet et al

(1998) las erupciones volcaacutenicas fueron las responsables de los elevados contenidos de

Hg en los suelos superficiales de la cuenca del Amazonas

En la cooperativa minera Rayo Rojo los contenidos de mercurio del suelo fueron

inferiores a los encontardos en Virgen del Rosario pero todaviacutea se encuentran por

encima de los niveles umbral de Hg en los paiacuteses citados anteriormente (excepto para

Canadaacute) en tres aacutereas de quema de amalgama La baja concentracioacuten de Hg total del

suelo encontrada bajo en RR-D podriacutea deberse a la reciente utilizacioacuten de este sitio como

un aacuterea de quema yo el resultado del almacenamiento de los residuos en bolsas (Foto

51 B) Por otro lado el maacutes alto contenido de mercurio de las zonas de estudio (113 mg

Hg kg-1

de suelo) se obtuvo en RR-E siendo eacutesta el producto de una muestra compuesta

recogida del patio de varias viviendas de cooperativistas mineros donde se ldquoquemardquo la

amalgama obtenida de la utilizacioacuten (individual o en grupo) de los trapiches (mortero de

piedra utilizado para la molienda de minerales antes de la colonizacioacuten espantildeola) (Foto

51 E) El uso prolongado de eacutestas tolocas explicariacutea la alta concentracioacuten de Hg total del

suelo en RR-E

En general los suelos con contenidos de Hg superiores a los niveles de referencia

pueden representar un peligro para la salud de las personas el medio ambiente

incluyendo plantas y animales Moreno-Jimeacutenez et al (2006) y Garciacutea-Saacutenchez et al

(2009) indicaron que un suelo con concentraciones de Hg superiores a 5 mg kg-1

se

considera toacutexico utilizando los criterios descritos por Kabata-Pendias y Pendias (1992) El

suelo no afectado por la contaminacioacuten presenta concentraciones de Hg entre 001 a 003

mg Hg kg-1

(Adriano 2001 Senesil et al 1999) Por lo tanto las concentraciones de

mercurio en los suelos en las aacutereas de estudio puede considerarse anormalmente altos

90

de acuerdo con Whitehead et al (1990) quien encontroacute contenidos de mercurio mayores

a 10 mg Hg kg-1

de los suelos de Niue Islas del Paciacutefico Sur

Con los resultados obtenidos las aacutereas de quema de amalgama podriacutean

considerarse puntos calientes de Hg siendo fuentes importantes de este elemento que

provocan el enriquecimiento de Hg en el suelo de las aacutereas de estudio con

concentraciones superiores a 10 mg Hg kg-1

de suelo En Eslovenia Gosar et al (2006)

observaron Hg en suelos cerca de una mina de Hg con concentarciones de hasta 47 mg

Hg kg-1

Sin embargo un contenido de Hg extremadamente alto fue encontrado en los

suelos cercanos a minas de mercurio Espantildea donde se encontraron concentraciones de

hasta 778 mg Hg kg-1

(Garciacutea-Saacutenchez et al 2009) Del mismo modo Fernaacutendez-

Martiacutenez et al (2006) encontraron concentraciones de hasta 29000 mg Hg kg-1

de suelo

en aacutereas de contacto directo con las chimeneas en minas de mercurio abandonadas en

Asturias (Espantildea)

Es necesario considerar que la erosioacuten de los suelos ricos en Hg es una fuente

potencial de contaminacioacuten de mercurio en la cuenca del Amazonas (Maurice-Bourgoin

et al 2000 Ramiacuterez y Teraacuten 2002) dicha erosioacuten acelera la liberacioacuten de mercurio en

los ecosistemas acuaacuteticos y presenta una grave amenaza para el medio ambiente

(Oliveira et al 2001 Maurice-Bourgoin et al 2003) Los contenidos de Hg determinados

en los sedimento muestreados en este estudio (ver fig 51 E) estaacuten en concordancia con

los estudios anteriores con respecto a la contribucioacuten de la mineriacutea auriacutefera artesanal y a

pequentildea escala a la acumulacioacuten de mercurio en la cuenca del Amazonas

543 Mercurio en plantas

La mayoriacutea de las muestras con CC menor a 10 indican que las plantas no son

acumuladoras activas de Hg como se sugirioacute anteriormente por Siegel et al (1987) y

Gnamus et al (2000) El CC bajo puede deberse al mecanismo de exclusioacuten de mercurio

en las plantas para evitar la absorcioacuten de este elemento o la capacidad de las plantas

para convertir Hg ioacutenico en Hg0 volaacutetiles o ambas (Siegel et al 1987) De igual modo las

zonas de muestreo de este estudio se encuentran a gran altitud (4300-4500 msnm) y de

acuerdo con Siegel et al (1987) valores altos de CC se suelen observar en plantas que

crecen en zonas bajas en suelos con bajos contenidos de mercurio Al igual que en el

presente estudio en plantas que creciacutean alrededor de antiguas minas de mercurio en

Espantildea donde la concentracioacuten de Hg del suelo es anormalmente alta se observaron

valores bajos de CC (Garciacutea-Saacutenchez et al 2009 Moreno-Jimeacutenez 2006)

Sin embargo la mayor parte de las plantas con CC lt10 mostraban un contenido

en Hg superior a 01 mg Hg kg-1

liacutemite para la alimentacioacuten animal deseable establecido

por el Parlamento Europeo y del Consejo de la Unioacuten Europea (Directiva 200232CE)

Por lo tanto muchas especies de plantas pertenecientes a la familia Poaceae y

Rosaceae que componen la mayor parte de las dietas regulares de los cameacutelidos podriacutean

91

suponer un riesgo para los propios cameacutelidos asiacute como para el ser humano Garciacutea-

Saacutenchez et al (2009) indicoacute que Kabata-Pendias y Pendias (1992) define la

concentracioacuten de Hg criacutetica en las plantas (o el nivel por encima del cual es probable que

resuten toacutexicas) entre 1 a 3 mg Hg kg-1

Las diversas especies y geacuteneros de plantas que

se recogieron en las aacutereas de estudio presentaron al menos una concentracioacuten media

de 06 mg Hg kg-1

por lo que los contenidos de Hg eran potencialmente toacutexicos para

todas las plantas En otro estudio Poschenrieder y Barceloacute (2003) indicoacute que 8 mg Hg kg-

1 representa la concentracioacuten toacutexica criacutetica del 10 de las plantas es decir que el 10 de

las plantas podriacutean morir si superan esa concentracioacuten

El Hg relativamente menor en las plantas recolectadas de Rayo Rojo frente a la

Virgen del Rosario podriacutea atribuirse a los altos contenidos de Hg en los suelos del

segundo sitio de estudio esto es consistente con la literatura que indica que los mayores

contenidos de Hg se registraron en plantas que creciacutean cerca de las proximidades aacutereas

de fundicioacuten con suelos con altos contenidos de Hg (Garciacutea-Saacutenchez et al 2009) La

absorcioacuten diferencial de mercurio entre las especies de plantas y sus raiacuteces y las partes

aeacutereas era tambieacuten evidente Todas las plantas en este estudio correspondieron a

hierbas perennes que pueden presentar una mayor acumulacioacuten de mercurio debido a

su largo ciclo de vida (Garciacutea-Saacutenchez et al 2009) Sin embargo las diferencias entre

las especies de plantas podriacutea ser debido a las caracteriacutesticas morfoloacutegicas Por

ejemplo Alchemilla pinnata (Rosaceae) presenta hojas peludas y frondosas

generalmente decumbentes esta planta es rastrera y estoloniacutefera (Romoleroux 2004)

Por su parte las especies de la familia Asteraceae tienen hojas herbaacuteceas carnosa

coriaacutecea o membranosa y son arbustos con tallos erectos (Achyrocline Perezia

multiflora) o plantas trepadoras formando alfombras (Baccharis caespitosa) (Mostacero

et al 1995) Estas caracteriacutesticas podriacutean propiciar condiciones oacuteptimas para la

deposicioacuten de Hg ya que una amplia aacuterea de la hoja puede tomar Hg de la deposicioacuten

aeacuterea a traveacutes de los estomas (Lindberg et al 1992) Por el contrario las especies de

plantas de la familia Poaceae en el estudio tienen caracteriacutesticas de las hojas que limitan

la deposicioacuten de Hg La morfologiacutea de las hojas es dominante laminar estrechas y por lo

general planas o enrolladas (Agrostis sp Calamagrostis sp) ademaacutes algunas hojas son

setaacuteceas y aciculares (Aciachne acicularis) (Watson y Dallwitz 1992)

En cuanto al contenido de Hg en las raiacuteces y en las partes aeacutereas se presentoacute

diferencias entre las plantas estudiadas En el caso de Aff Achyrocline spp las

concentraciones de Hg en la parte aeacuterea fueron mayores (de 8 a 16 veces) que los

valores encontrados en la raiacutez de la planta Tambieacuten se observaron diferencias en la Aff

Baccharis caespitosa Perezia multiflora y Agrostis sp de Rayo Rojo estas diferencias

pueden atribuirse a una mayor deposicioacuten de Hg en la parte aeacuterea de algunas especies

de plantas (Greger et al 2005) o con una mejor adsorcioacuten o bien por la acumulacioacuten del

aire (Bargagli 1993) El transporte atmosfeacuterico de Hg es relevante para el estudio debido

a su proximidad de la fuente antropogeacutenica (Southworth et al 2004) Los niveles de Hg

92

observados en la raiacutez y en la parte aeacuterea de las otras especies fueron en su mayoriacutea

similares

Por otro lado las plantas tienen mecanismos constitutivos (en la mayoriacutea de los

fenotipos) y de adaptacioacuten (presentes soacutelo en fenotipos resistentes) para la acumulacioacuten

o la tolerancia a altos niveles de contaminantes en la rizosfera (Meharg 1994) Los

estudios han demostrado que las especies de Poaceae Agrostis tenuis y Chloris barbata

han desarrollado poblaciones tolerantes a una elevada concentracioacuten de mercurio en

aacutereas cercanas a sitios contaminados (Bradshaw 1952 Lenka Panda y Panda 1992

Lenka et al 1993) Por otra parte Patra Lenka y Panda (1994) proporcionan evidencias

de que las poblaciones tolerantes fueron fisioloacutegicamente distintas de las poblaciones con

intolerancia dado que se observoacute una mayor actividad de las enzimas antioxidantes asiacute

como por los niveles elevados de tiol no proteico En este sentido este estudio sobre

acumulacioacuten de mercurio en las plantas nativas de esta zona puede servir como modelo

para estudiar el mecanismo de la acumulacioacuten de Hg y la tolerancia de las especies

nativas andinas en las zonas con niveles anormalmente altos de Hg en los suelos

544 Posible acumulacioacuten de mercurio en las carnes de cameacutelidos

La media de Hg en muestras de hojas de Poaceae en Virgen del Rosario y Rayo

Rojo por lo menos son 80 veces y 10 veces maacutes respectivamente en comparacioacuten con

los 01 mg Hg kg-1

para cualquier alimento animal (Directiva 200232CECE) El alto

contenido de Hg en plantas muestreadas en este estudio puede elevar el riesgo de Hg

incorporacioacuten en la cadena alimentaria debido a que los cameacutelidos son totalmente

dependientes de la escasa vegetacioacuten incluyendo Poaceae y Rosaceae que crecen en

estas aacutereas de gran altitud y la carne de estos animales es principal fuente de alimento

para la poblacioacuten que vive cerca a los sitios mineros auriacuteferos de la zona Con base en el

promedio de consumo diario de materia seca de llama (16 kg) y alpaca (27 kg) (Genin

1994 Rossi 2004 San Martiacuten 1996 San Martiacuten et al 1988b Turiacuten y otros 2001) y

suponiendo que el 60 de la dieta diaria de eacutestos cameacutelidos es Poaceae con 10 mg Hg

kg-1

la alpaca y llama ingeririacutean aproximadamente 10 y 16 mg Hg diacutea-1

respectivamente

No se tiene conocimiento sobre el liacutemite de tolerancia de absorcioacuten de Hg para los

pequentildeos rumiantes pero se estima que la absorcioacuten de Hg diaria por estos cameacutelidos

son mayores que la ingesta semanal provisional tolerante para los seres humanos fijado

en 16 mg kg-1

de peso establecido por la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS 1991)

Asiacute el Hg anormalmente alto puede afectar a los cameacutelidos del ANMIN-Apolobamba ya

que la acumulacioacuten de altos contenidos de mercurio en su carne es posible con el

consecuente riesgo para la salud de las peronas a traveacutes de la cadena troacutefica

93

VI CONCLUSIONES

Del desarrollo de la tesis doctoral se ha llegado a las siguientes conclusiones

El Aacuterea Protegida de Manejo Integrado Nacional (ANMIN) Apolobamba en Bolivia

alberga una elevada cantidad de operaciones mineras auriacuteferas (231) siendo los

yacimientos secundarios o aluviales los maacutes explotados en eacutesta uacuteltima deacutecada sin

embargo la explotacioacuten de yacimientos primarios o filonianos tuvieron una intensa

actividad desde la eacutepoca pre-colonial hasta la actualidad constituyeacutendose en la actividad

que mayor cantidad de mercurio (Hg) utiliza en el proceso de concentracioacuten de oro de

hecho en la mineriacutea filoniana la proporcioacuten de oro obtenido y la cantidad de mercurio

utilizado es 15 (cuando en la mineriacutea aluvial esta proporcioacuten es 104) A esto se suma la

generacioacuten de altas cantidades de residuos con elevadas concentraciones de metales

cuya disposicioacuten y almacenamiento en la mayoriacutea de los casos no son adecuados En

este entendido el ANMIN- Apolobamba especialmente importante por su biodiversidad

llega a ser una de las aacutereas protegidas maacutes afectadas en Bolivia por la contaminacioacuten

generada por la mineriacutea auriacutefera a pequentildea escala

Los resultados del estudio de metales pesados indican que son en su mayoriacutea de

origen geogeacutenico o que podriacutea ser parte de la re-emisioacuten de vertidos antropogeacutenicos

pasados debido a que no mostraron diferencias significativas entre los suelos

superficiales y de profundidad y con la proximidad a las zonas mineras (zonas cercanas

a las operaciones de concentracioacuten de oro) sin embargo se detectoacute un incremento de

mercurio en el suelo superficial en estas zonas lo que podriacutean indicar deposicioacuten directa

de Hg en los alrededores de los sitios de concentracioacuten del oro que incluye la quema de

la amalgama El contenido total y las fracciones biodisponibles y solubles de As fueron

elevados y mostraron valores maacutes altos en las zonas mineras probablemente

relacionados con la proximidad a los sitios de procesamiento del mineral y a los residuos

ricos en arsenopirita

Las concentraciones de cadmio (Cd) y zinc (Zn) biodisponibles se vieron

afectadas por la presencia de materia orgaacutenica y el contenido de arcilla en los suelos

mientras que el comportamiento del As Hg y cobre (Cu) se asocioacute con los niveles de

acidez del suelo Por el contrario la concentracioacuten de plomo (Pb) biodisponible estuvo

directamente relacionada por su concentracioacuten total En general los metales solubles

fueron altamente independientes sin correlaciones significativas con ninguna de las

94

propiedades fiacutesicas y quiacutemicas del suelo lo que sugiere que el comportamiento de los

metales (y metaloides) solubles se ve afectado por una variedad de condiciones

fisicoquiacutemicas

Los resultados de la especiacioacuten del As en las muestras de suelo indican un bajo

riesgo medioambiental debido al predominio del As(V) que es menos toacutexicosin embargo

se debe considerar que el As(V) tambieacuten induce toxicidad al inhibir la eficiencia

enzimaacutetica en el suelo mediante la sustitucioacuten isomorfa con iones de fosfato

estructuralmente similares en los compuestos bioloacutegicos Ademaacutes la dinaacutemica de la

transformacioacuten de As(V) en As(III) una vez que el As entra en la cadena alimentaria auacuten

no se conoce por completo por lo que se abre un importante desafiacuteo de investigacioacuten

para determinar el contenido de As en la vegetacioacuten nativa por la posibilidad de

transferencia a la cadena alimenticia a traveacutes de los cameacutelidos (alpaca llama) que se

alimentan con este tipo de vegetacioacuten

Se identificaron diferentes especies vegetales en las aacutereas de estudio que se

utilizan para una variedad de propoacutesitos incluyendo la alimentacioacuten de los cameacutelidos

(pe el geacutenero Poaceae) como combustible (pe Baccharis spp) y medicamentos (pe

Alchemilla pinnata y Aciachne acicularis) Al respecto los resultados mostraron bajos

coeficientes de concentracioacuten (CClt10) para la mayoriacutea de las plantas muestreadas para

este estudio hecho que confirma que la transferencia de Hg de los suelos a las plantas

no es muy eficaz por lo que la bioacumulacioacuten de Hg en las especies estudiadas es

insignificante Sin embargo las plantas que se encuentran cerca a los sitios de quema de

la amalgama (CC gt 01) no deberiacutean ser usadas como forraje para alimentar de los

cameacutelidos ya que el alto contenido de Hg encontradas en las diferentes especies

estudiadas podriacutea aumentar el riesgo de acumulacioacuten de Hg en la cadena alimentaria

debido a que los cameacutelidos son totalmente dependientes de estas especies forrajeras y

a su vez estos cameacutelidos son los principales proveedores de carne para la poblacioacuten

minera de la zona Ademaacutes el riesgo para la salud de la poblacioacuten y los mineros

aumenta si se utilizan algunas especies estudiadas con fines medicinales (pe

Alchemilla pinnata)

Asimismo es importante sentildealar que la cobertura vegetal de las zonas mineras es

un 15 menor respecto a las zonas alejadas de las operaciones mineras (consideradas

en este estudio como zonas de control) Por otra parte la erosioacuten de los suelos con altos

contenidos de Hg total de muchas fuentes puntuales podriacutea contribuir de manera

significativa a la contaminacioacuten de la parte baja de la cuenca del Amazonas

Por todo lo expuesto y considerando que la extraccioacuten de oro ha sido y es una

actividad muy importante en Bolivia y particularmente en el ANMIN - Apolobamba por la

alta generacioacuten de empleo directo e indirecto y que el Hg es el elemento principal para

la concentracioacuten del oro es muy posible que no se pueda prohibir su uso Por lo que las

soluciones apuntariacutean a promover la disminucioacuten de su utilizacioacuten asiacute como su uso

responsable Esto podriacutea lograrse a traveacutes de la implementacioacuten de tecnologiacuteas

95

alternativas maacutes limpias y que mejoren el rendimiento de concentracioacuten del oro de

asesoramiento teacutecnico permanente en todas las operaciones que constituyen el proceso

de extraccioacuten de oro de la aplicacioacuten de buenas praacutecticas ambientales y la constante

capacitacioacuten y concientizacioacuten de la poblacioacuten local sobre los riesgos del Hg el As y los

metales pesados en el medio ambiente y la salud puacuteblica

96

Referencias bibliograacuteficas

Adriano DC (2001) Trace Elements in Terrestrial Environments Biogeochemistry Bioavailability and Risks of Metals (2ordf ed) Springer-Valag

Al-Abed S Jegadeesan G Purandare J Allen D (2007) Arsenic release from iron rich mineral processing waste Influence of pH and redox potential Chemosphere 66775-782

Al-Abed S Jegadeesan G Scheckel K Tolaymat T (2008) Speciation

characterization and mobility of As Se and Hg in flue gas desulphurization residues Environ 421693-1698

Alzerreca H y Larm R (1988) Evaluacioacuten de praderas nativas en el altiplano central y

oeste del Departamento de Oruro (pp 3-11) Nacional en Praderas Nativas de

Bolivia

Artaxo P Campos R Fernandes E Martins J Xiatildeo Z Lindqvist O et al (2000)

Large scale mercury and trace element measurements in the Amazon basin Atmos Environ 344085-4096

Asociacioacuten Nacional de Mineros Medianos (2000) Memoria e Informe Anual 1999 La

Paz

Balladares A (1989) Metalurgia del oro y la plata Universidad Mayor de San Andres

Bargagli R (1993) Plant leaves and lichens as biomonitors of natural or anthropogenic

emissions of Mercury in Markert B (Eds) Plants as Biomonitors Indicators for Heavy Metals in the Terrestrial Environment VCH Publishers Inc New York

Barth H and LacuteHermite P (Eds) (1987) Scientific Basis for Soil Protection in the European Community Comission of the European Communities Elsevier Applied Science

Becker B Terrones - H FM Tapia ME(1989) Los pastizales y produccioacuten forrajera

en la Sierra de Cajamarca Proyecto Piloto de Ecosistemas Andinos

Betancourt OF (1994) Proteccioacuten de la salud de los mineros y de la poblacioacuten

circundante Seminario sobre amalgamacioacuten en la mineriacutea de oro PMSC Zaruma

Biobol (2 de marzo de 2021) Areas Protegidas Nacionales

httpswwwbiobolorgindexphpareas-protegidasap-de-boliviastart=11

Borggarrd O (1976) The use of EDTA in soil analysis Acta Agriculturae Scandinavica 26114-150

Bradshaw AD (1952) Populations of Agrostis tenuis resistant to lead and zinc

poisoning Nature 1691098

Browman DL (1990) High altitude camelid pastoralism of the Andes in Galaty JG and Johnson D (Eds) The world of pastoralism herding systems in comparative perspective (pp 323-352) Guliford Press

97

Bundschuh J Armienta MA Bhattacharya P Matschullat J Birkle P Mukherjee AB (2009) Natural arsenic in groundwater of Latin America ndash Occurrence health impact and remediation Netherlands Balkema

Buurman P Van Lagen B Veltorst EJ (1996) Manual for Soil and Water Analysis

Technical report Backhuys

Calvo R Macias F Riveiro A (1992) Aptitud agronoacutemica de los suelos de la provincia

de La Coruntildea (pp88-100) La Coruntildea Diputacioacuten Provincial de La Coruntildea

Campanini O (2020) El negocio del Mercurio en Bolivia Estudio sobre la

Comercializacioacuten para la Mineriacutea Auriacutefera en Bolivia La Libre

Campanini O Campos V Jimeacutenez G (2019) El Caso de la mineriacutea aluvial de oro en Bolivia La destruccioacuten de nuestros riacuteos y bosques La Libre

Campo L (2003) Componentes Programa Araucaria resultados cartograacuteficos Programa Araucaria (pp 29-47) Informe Interno La Paz

Carmouze JP Boudou A Lucotte M (2000) Le mercure en Amazonie Rocircle de lhomme et de lenvironnement risques sanitaires (1ordf ed pp92-93) lrsquoInstitut de

recherche pour le deacuteveloppement (IRD)

Carrillo F (2021) Situacioacuten actual del uso y consumo de mercurio en la mineriacutea auriacutefera de pequentildea escala en Bolivia Perioacutedico La Patria Perspectiva Minera

Catari H Fernaacutendez R (2003) Caracterizacioacuten espacial y propuesta de sistema de monitoreo del uso de la vegetacioacuten por cameacutelidos en el ANMIN Apolobamba

Servicio Nacional de Areas Protegidas (SERNAP)-PROGRAMA ARAUCARIA (pp14-27 31-67)

CCME (Canadian Council of Ministers of the Enviroment) (1999) Canadian soil quality guidelines for the proteccion of environmental and human health arsenic Canadian

Enviromental Quality Guidelines Canadian Council of Ministers of the Environent Winnipeg

CCME (Canadian Council of Ministers of the Environment) (2005) Canadian Water Quality Guidelines for the Protection of Agricultural Water Uses Summary Table (updated October 2005) Canadian Council of Ministers of the Environment

CCME (Canadian Council of Ministers of the Environment) (2007) Canadian Soil Quality

Guidelines for the Protection of Environmental and Human Health Summary Table (updated 70 September 2007) Canadian Council of Ministers of the Environment

Chapman HD (1970)Cation exchange capacity Methods of Soil analysis (pp891-900)

Madison American Society of Agronomy Inc

Choong TS Chuah TG Robiah Y Gregory FL Azni I (2007) Arsenic toxicity health hazards and removal techniques from water an overview Desalination 217 139ndash166

Cobertera E (1993) Edafologiacutea aplicada Suelos produccioacuten agraria planificacioacuten territorial e impactos ambientales (p 326) Madrid

Conesa HM Faz A Amaldos R (2007) Initial studies for the phytostabilization of a

mine tailing fron the Cartagena ndash La Union Mining District (SE Spain) Chemosphere 6638-44