Estudio edafológico de suelos afectados por procesos de acidificación en las explotaciones piríticas del suroeste español (Huelva y Sevilla)

Resumo

En esta tesis doctoral se ha profundizado en el problema ambiental que suponen los residuos mineros de pirita, bien cruda o transformada por lavado o tostación. Se han analizado separadamente los aspectos más relacionados con las propiedades ácido-base de los suelos, de los problemas ocasionados por las elevadas concentraciones de metales y arsénicos. Apoyándose en una red constituida por 168 parcelas de investigación, se establecieron unos niveles de referencia objetivos, obtenidos a partir de parcelas no afectadas con cobertura vegetal del 100%, y se caracterizó la situación de partida de los suelos de mina, con el objeto de determinar las necesidades de enmiendas correctoras capaces de modificar las propiedades de los suelos hacia situaciones más próximas a los niveles de referencia objetivos. Es objeto por tanto de este estudio, no solo consistió en identificar el método de cálculo de las enmiendas correctoras, sino también ensayar que materiales de préstamos dan mejor resultado de entre los seleccionados (cenizas de la industria de celulosa, espumas de la industria azucarera y compost de depuradora) y que especies vegetales desarrollan mayor resistencia a este tipo de ambiente extremófilo de entre las seleccionadas (Pinus pinea, Pinus pinaster y Cistus ladanifer). En referencia al establecimiento del umbras máximo objetivo, establecido a partir de las parcelas naturales no afectadas directamnte por la minería, se ha comprobado que las propiedades de estos suelos son características de suelos pobres, desde el punto de vista edáfico, pero que soportan una cobertura vegetal del 100%. Por otra parte, ensayos realizados en zonas incluida sen el entorno minero donde se ha observado presencia de vegetación extremófila (Cistus ladanifer, Erica andevalensis y Erica australis) se ha medido la elevada acidez de sus suelos (mediana de pH 3,4) y elevadas concentraciones totales de elementos traza (Fe, Hg, Cu, Pb y As), aspecto que da una idea de las condiciones límites en las que viven de forma natural algunas especies vegetales. Los suelos afectados manifiestan una acidez extrema, mediana total de pH 2,6 presentando a su vez una considerable pobreza en nutrientes esenciales, como demuestran los resultados obtenidos en porcentaje de carbono, nitrógeno y cantidad de fósforo; todos ellos en niveles muy deficientes respecto de los valores de referencia consultados en la bibliografia. Los contenidos en zufre pirítico, mediana de 1,79% y los valores de pH de oxidación obtenidos, mediana de 2,5, sugieren la necesidad de tratar los suelos con el fin de evitar la aparición de procesos de oxidación que incrementaran aún más, si cabe, la movilidad de metales y arsénico abundates en este tipo de suelos. Respecto a la influencia del pH en la supervivencia y desarrollo de la vegetación, se han posido deducir las siguientes conclusiones: 1,- A pH inferior a 3,0., la supervivencia es considerablemente baja, incluso por debajo del 30%. En este rango de pH, se ha comprobado una notable movilidad de metales y As, aspecto que ha provocado la acumulación de elevadas concentraciones de metales y As en lso tejidos de las especies ensayadas. 2,- Entre pH, 3,0 y 4,0., se produce una mejora notable de las supervivencia, pero todavía existe una elevada incertidumbre en cuanto al porcentaje de esta. En esta situación la movilidad de metales y As disminuye lentamente permaneciendo activa la traslocación de elementos traza nocivos a la vegetación. 3,- Por encima de 4,0 la supervivencia es, en la gran mayoría de los casos, superior al 60%. Este aspecto confirma que la definición del pH objetivo deberá estar siempre por encima de 4,0. Respecto a la movilidad de los metales y el arsénico en la disolución del suelo, conviene destacar la notable influencia del hierro, no solo en los fenómenos vinculados al tampón férrico que ejerce a pH entorno a 2,5, sino en el control que éste ejerce en la movilidad de ciertos metales y del arsénico, aspecto que se refuerza a partir del pH 4,0 donde el catión Fe3+ precipita enf horma de oxhiddróxidos de hierro trivalentes. En cuanto a la eficacia de los materiales de préstamo empleados para la recuperación de suelos de mina (espumas de la industria azucarera, cenizas provenientes de la industria de celulosa y compost de EDAR), se deduce que el tratamiento que peor respuesta ha dado es la espuma azucareza, siendo el mejor tratamiento las cenizas de celulosa seguido de la combinación compost de EDAR más espumas de azucarera. Sin embargo, respecto a la respuesta de la vegetación, salvo en Cistus ladanifer, las parcelas tratadas con materiales encalantes han superado incluso los índices de supervivencia en los suelos naturales. Referente a la respueta de la vegetación, en supervivencia y desarrollo, ante la aplicación de los materiales de préstamo todas las especies ensaydas han demostrado una satisfactoria adaptación a los sistemas ácidos, suelos con pH superior a 3,5, obteniendo índices de supervivencia en las parcelas con pH superior a 4,2, desde 68% del Cistus ladanfir, hasta el 82% para el Pinus pinea, siendo el dato más representativo en del Pinus pinaster, con un 75% de supervivencia.