1. R EVISTA B OLIVIANA DE F ´SICA 15, 22–31, 2009
I
ISSN 1562–3823. INDEXADA EN : ´
SCIELO, L ATINDEX , PERIODICA
´
HALOS DE CONTAMINACION EN LA SUB-CUENCA DEL R´ ANTEQUERA
IO
˜
(PAZNA – DEPARTAMENTO DE ORURO)
POLLUTION HALOS IN THE SUB WATERSHED OF THE ANTEQUERA RIVER
˜
(PAZNA, DEPARTMENT OF ORURO)
E. R ICALDI†
Instituto de Investigaciones F´sicas
ı
Universidad Mayor de San Andr´ s e
La Paz – Bolivia
RESUMEN
Mediciones de Sondeos El´ ctricos Verticales (SEVs) practicados en la sub-cuenca del r´o Antequera en el mu-
e ı
nicipio de Paz˜ a del Departamento de Oruro fueron utilizadas para el estudio de problemas de contaminaci´ n
n o
ambiental por actividad minera. Se realizaron siete perfiles de medici´ n de diferentes longitudes siendo los m´ s
o a
extensos los de Avicaya y la Confluencia de R´os, con 2800 y 1800 metros, respectivamente.
ı
Los datos de superficie fueron utilizados para la definici´ n preliminar de los “Halos de contaminaci´ n” en dos
o o
dimensiones (mapas). Todas las curvas de sondeo de resistividad el´ ctrica fueron reducidas a un “modelo de tres
e
capas”, que permite una discusi´ n, tambi´ n preliminar, de las denominadas “plumas de contaminaci´ n” en tres
o e o
dimensiones, es decir, los vol´ menes de “contaminaci´ n subterr´ nea”.
u o a
Estos datos y los resultados fueron contrastados con valores de mediciones de conductividad el´ ctrica puntuales,
e
valores de pH, y resultados de an´ lisis qu´micos de muestras de aguas y suelos puntuales medidos por grupos de
a ı
investigaci´ n hidro-qu´mica y ampliados por observaciones visuales del estado de los suelos in situ.
o ı
Una primera interpretaci´ n nos permite indicar que aproximadamente el 60% de los terrenos, zona central lon-
o
gitudinal, de la llanura de la sub-cuenca del r´o Antequera se encuentra contaminada, distribuida entre areas de alto
ı ´
hasta leve grado, por aguas con influencia minera, acidas, en la parte norte y por la influencia de fuentes termales,
´
alcalinas, en la parte sur. Un 40% de los terrenos de la sub-cuenca, especialmente el lado occidental y sus alre-
dedores todav´a se encuentran libres de la acci´ n contaminadora de estas fuentes que creemos deben preservarse.
ı o
Para mayor detalle observe el “mapa de riesgo ambiental” presentado al final.
Descriptores: geoelectricidad — inducci´ n electromagn´ tica y conductividad — estudios ambientales
o e
C´ digo(s) PACS: 91.25.-r, 91.25.Qi, 89.60.-k
o
ABSTRACT
Vertical electrical sounding measurements (VES) were taken at the sub watershed of the Antequera River located
within the Paz˜ a Municipality in the Department of Oruro. The results were used to study the environmental
n
contamination problems caused by mining activity in the area. Seven profiles were obtained using measurements
taken at different longitudes, from the most extensive at Avicaya to the confluence of the area’s rivers at 2, 800 and
1, 800 metres respectively. Surface area data was used to form a preliminary definition of the “polution halos” in
two dimensions (maps). The curves of the electrical resistance soundings were converted to a three layer model that
enables a preliminary discussion of the “pollution plumes” in three dimensions, i.e., the volume of subterranean
pollution. Data and results were correlated with exact electrical conductivity measurements, pH values, and results
from a chemical analysis of soil and water taken by a group of hydro-chemical researchers and complemented by
visual observations of the state of the ground in situ. A first analysis and interpretation of the results indicates that
approximately 60% of the lands in the central longitudinal zone of the planes of the sub watershed of the Antequera
River are contaminated. The contaminated areas are distributed between high and low gradient areas in the north
water bodies are affected by acidity produced through mining activity. In the south, water quality is affected by
the alkaline properties of thermal waters. A percentage of 40% of the sub watershed, especially in the west and
surroundings, remains free of contamination (we believe that it must be preserved). Greater detail is shown in the
environmental risk map produced as part of the study.
Subject headings: geoelectricity — electromagnetic induction and conductivity — environmental studies
´
1. INTRODUCCION cias; a su vez es la principal sustancia que es renovada permanen-
La base de la definici´ n del concepto de “contaminaci´ n am-
o o temente en el cuerpo de los seres vivientes (vegetales o animales)
biental” es de car´ cter qu´mico toxicol´ gico. Se refiere a la pre-
a ı o y es tambi´ n el principal constituyente de los mismos.
e
sencia de ciertos elementos y compuestos qu´micos en cantida-
ı Las aguas contaminadas resultan nocivas y hasta letales para
des excesivas en un determinado medio, especialmente aquellos la subsistencia de la vida en el medio ambiente en consideraci´ n.
o
elementos disueltos o en suspensi´ n en el agua, puesto que el
o Las cantidades de la mayor´a de los elementos y sustancias
ı
agua es el principal medio de transporte de sustancias alimenti- qu´micas y el estado f´sico-qu´mico admisibles por un ser vi-
ı ı ı
viente han sido determinados en arduo trabajo y todav´a continua
ı
† Email: ericaldi@fiumsa.edu.bo. el estudio de los que son desconocidos.
Estos valores l´mites se encuentran tabulados y mencionados
ı

2. ´
HALOS DE CONTAMINACION 23
TABLA 1
´
I NDICADORES DE CONTAMINACI ON POR ACTIVIDAD MINERA EN 1996.
P ROMEDIOS NACIONALES .
Metal pesado COMIBOL COOPERATIVAS
pH g/l pH g/l
esta˜ o
n 5 1-9 (prom=5) 3 10-90 (prom=50)
wolfram 5 0,005 (bajo) 5 1-9 (prom=5)
antimonio 4 1-9 (prom=5) 5 0,005
zinc, plomo, plata 4 1-9 (prom=5) 5 0,005
oro agua de concentraci´ n de mercurio: 20000 kilos
o
en las diferentes leyes civiles para la conservaci´ n del medio am-
o
biente que ya se han puesto en vigencia y que todo emprendi-
miento econ´ mico debe observar y cumplir, dimensionando el
o
denominado “impacto ambiental del proyecto empresarial”, si
este es nuevo.
´
Naturalmente, durante la vida de un estado como el boliviano
se han desarrollado emprendimientos econ´ micos por parte de
o
actores privados nacionales e internacionales y por empresas del
estado que han producido y abandonado los denominados “pasi-
vos ambientales” y los que actualmente est´ n en desarrollo deben
a
observar las leyes ambientales que el pa´s ha se˜ alado.
ı n
2. OBJETIVOS DEL TRABAJO
El presente trabajo est´ limitado al estudio de la contami-
a F IG . 1.— (1) El curso del r´o Antequera por la quebrada de Totoral, (2) la
ı
naci´ n ambiental por efectos de la actividad minera practicada
o parte oriental de la parte media y ancha de la cuenca del r´o Antequera (zonas
ı
y la que actualmente se desarrolla en la regi´ n de estudio,
o de remoci´ n de sedimentos por la ex empresa minera ESTALSA), que incluye
o
raz´ n por la cual el concepto de contaminaci´ n tiene un fuerte
o o la laguna de decantaci´ n (manchas negras en la fotograf´a), y (3) la zona de
o ı
car´ cter de contaminaci´ n sustancial, por sustancias, es decir, es
a o manchas negras y grises de la parte media y baja de la misma, son las regiones
de mayor contaminaci´ n superficial y de profundidad media.
o
de car´ cter qu´mico.
a ı
Como objetivos espec´ficos del presente trabajo se ha decidido
ı En las fuentes primarias, en las minas, el o los minerales que
la realizaci´ n de sondeos geo-el´ ctricos de los sedimentos que
o e en un determinado momento adquieren un valor econ´ mico no-
o
est´ n rellenando la cuenca del r´o Antequera, con la finalidad
a ı table, gozan de buena cotizaci´ n, son los que se recuperan de los
o
de proporcionar informaci´ n sobre problemas de contaminaci´ n
o o dep´ sitos mineros y los que no est´ n en estas condiciones son
o e
de los posibles recipientes y conductores de aguas subterr´ neas
a los que se dejan como residuos o pasivos ambientales.
y de los terrenos de superficie.
Con este prop´ sito se ha definido la realizaci´ n de mediciones
o o 3.2. Contaminaci´ n ambiental
o
sobre los siguientes perfiles: El concepto de contaminaci´ n ambiental en realidad corres-
o
(i) En el curso de la parte alta del r´o Antequera, en la sub-
ı ponde a la idea de proceso de contaminaci´ n de una regi´ n por
o o
cuenca inicial del r´o Antequera, en una zona denominada Toto-
ı los elementos y sustancias qu´micas contaminantes liberados en
ı
ral. las fuentes, estos son transportados, difundidos, diseminados y
(ii) En la cuenca del r´o Cucho Avicaya.
ı depositados a trav´ s de alg´ n mecanismo, de alguna manera, es-
e u
(iii) Un perfil transversal al r´o Antequera en su curso medio,
ı pecialmente por las aguas de los r´os y las torrentes en las epocas
ı ´
parte m´ s ancha del valle, dominada por una amplia llanura, que
a de lluvias, a niveles inferiores de una determinada cuenca hi-
llamaremos perfil Avicaya. drogr´ fica, afect´ ndolos en el sentido de salud ambiental.
a a
(iv) Sobre el curso bajo del r´o Urmiri.
ı Es por dem´ s conocido que no es posible una recuperaci´ n
a o
(v) Sobre el curso bajo del r´o Antequera.
ı del 100% del mineral comerciable.
(vi) Una transversal al r´o Antequera a la altura de la Confluen-
ı En las faldas aleda˜ as a las minas, yacimientos mineros, se de-
n
cia de los R´os Antequera y Urmiri.
ı positan grandes cantidades de caja, roca que encajona las vetas
(vii) Sobre el curso del r´o Paz˜ a.
ı n minerales, desmenuzada incluyendo partes de la veta con mi-
3. CONSIDERACIONES GENERALES nerales que no interesan y partes irrecuperables de las que s´ ı
interesan, separadas de buena proporci´ n de los minerales con
o
3.1. Fuentes de contaminaci´ n
o valor comercial por procesos simples de selecci´ n a mano o a
o
Existen varias fuentes de contaminaci´ n minera:
o m´ quina (por gravitaci´ n), pasando a constituir los denomina-
a o
(a) El potencial contaminante de los yacimientos mineros, co- dos desmontes de las minas.
nocidos y desconocidos. Las minas Bol´var, Martha y otras ope-
ı Los procesos tecnol´ gicos de enriquecimiento de los minera-
o
radas por Cooperativas, en el curso superior de la cuenca. les que se realizan en los ingenios por lo general trabajan con
(b) El potencial contaminante de los restos (pasivos ambienta- grandes cantidades de agua y reactivos qu´micos, hidrometalur-
ı
les), de los procesos mineros, desmontes de las minas y las colas gia, y generan sustancias contaminantes que pasan a constituir
de los ingenios, lagunas de decantaci´ n de las aguas copajira,
o las denominadas colas.
los restos del dragado de la parte superior de la parte media de la Residuos que a futuro se convierten en fuentes de contami-
cuenca; pi´ de monte, por parte, de la ex empresa minera Estalsa.
e naci´ n llegan a denominarse fuentes de contaminaci´ n secunda-
o o
(c) La contaminaci´ n por los procesos permanentes de enri-
o rias o pasivos ambientales.
quecimiento de los minerales en explotaci´ n.
o El agua de las precipitaciones pluviales y las corrientes de
(d) El potencial contaminante de las fuentes de aguas termales aguas permanentes se constituye entonces en el principal agente
de Urmiri y Paz˜ a en la parte baja de la cuenca.
n de contaminaci´ n de un area geogr´ fica, como las cuencas de
o ´ a

3. 24 E. R ICALDI
TABLA 2 TABLA 4
A N ALISIS QU´MICO MEDIANTE ICP-MS EN MUESTRAS DE AGUA TOMADAS
´ I C LASIFICACI ON DE LOS ELEMENTOS QU´MICOS SEG UN SU TOXICIDAD Y
´ I ´
DEL R´ O A NTEQUERA Y LAS T ERMAS DE PAZ NA . U NIDADES : mg/l.
I ˜ OTROS CRITERIOS .
Elemento L´mite de detecci´ n
ı o Antequera Termas sodio (Na), carbono (C), fluor (F), potasio (K),
f´ sforo (P), litio (Li), magnesio (Mg), hierro (Fe),
o
Na 0,005 74 2490,97* No cr´ticos
ı rubidio (Rb), calcio (Ca), azufre (S), estroncio (Sr),
hidr´ geno (H), cloro (Cl), ox´geno (O), bromo (Br),
o ı
Li 0,001 0,655 12,9*
Mg 0,001 27,5 38,4 silicio (Si), nitr´ geno (N) y aluminio‡ (Al)
o
Al 0,002 16,82* 0,45
T´ xicos (insolubles
o titanio (Ti), galio (Ga), hafnio (Hf), La, Zr,
Si 0,2 23 285,0
o no frecuentes) Os, W, Rh, Nb, Ir, Ta, Ru, Re y el bario (Ba).
K 0,003 8,5 162,0
Ca 0,7 114,78 95,0
Cr 0,0005 0,003 -0,03 berilio (Be), ars´ nico (As), oro (Au), cobalto (Co),
e
Muy t´ xicos
o selenio (Se), mercurio (Hg), n´quel (Ni), telurio (Te),
ı
Mn 0,0001 8,5* 0,015 (relativamente tantalio (Tl), cobre (Cu), paladio (Pd), plomo (Pb),
Fe 0,01 0,1 -0,5 disponibles) esta˜ o (Sn), cadmio (Cd), bismuto (Bi), cromo (Cr)
n
Co 0,000005 0,103 0,0008 y el platino (Pt).
Ni 0,0003 0,1735 -0,015
Cu 0,0002 0,38 0,055 ‡ T´ xico
o para organismos que viven en los suelos y el agua.
Zn 0,0005 74,62* 2,62*
As 0,00003 0,00175 0,005 Las soluciones acuosas alcalinas (b´ sicas), que est´ n caracte-
a a
Br 0,003 0,1 1,95 rizadas por altos valores de pH, tambi´ n son consideradas como
e
Sr 0,00004 0,625 2,285 da˜ inas de manera general, pero todas las soluciones caracteriza-
n
Cd 0,00001 0,425* 0,0045 das por valores no muy altos de pH son admitidas por una gran
Sb 0,00001 0,0008 0,0235*
Hg 0,0002 -0,001 -0,01
variedad de especies de vida tanto vegetal como animal, es decir,
Pb 0,00001 0,0239 0,233* que ambientes b´ sicos son tolerables por la vida.
a
* Son valores por encima de los m´ ximos permisibles, se los puede considerar
a 4. LA CUENCA DEL R´ ANTEQUERA, ZONA DE ESTUDIO
IO
como contaminantes.
4.1. Ubicaci´ n
o
Se trata del estudio de la sub-cuenca, dentro del area de in-
´
TABLA 3 fluencia de la Cuenca del Lago Poop´ , del r´o Antequera, lo-
o ı
A N ALISIS QU´MICO DE SEDIMENTOS DEL R´O A NTEQUERA . †
´ I I
calizado dentro del Municipio de Paz˜ a, del Departamento de
n
Elemento L´mite de detecci´ n (ppm)
ı o Valores (ppm) Oruro. Los or´genes de este r´o se los encuentra en las alturas
ı ı
Cu 0,01 96,1—77,5 monta˜ osas, falda occidental de la Cordillera de Livichuco. Para
n
Zn 0,1 714,0—948,0 su r´ pida localizaci´ n se pueden tomar en cuenta al norte el Ce-
a o
As 0,1 520,0—555,0 rro Soincharcomani, por cuya falda oriental discurre el r´o An-
ı
Cd 0,01 6,22—6,71
Pb 0,01 244,0—152,0 tequera y al sur la l´nea de latitud que pasa por la localidad de
ı
† Indicamos solamente los elementos qu´micos caracterizados por valores por
Paz˜ a.
n
ı Este terreno se encuentra entre 66◦ 40’ y 67◦ 00’ de longi-
encima de los m´ ximos permitidos, es decir, los contaminantes.
a
tud oeste y entre los 18◦ 30’ y 18 45’ de latitud sur geogr´ ficas,
a
los r´os donde estas son descargadas. Las aguas reaccionan con
ı ´ respectivamente.
las sustancias y minerales de los desmontes y colas, diluyendo
algunas de ellas y transportando en suspensi´ n otras.
o 4.2. Accesibilidad
Procesos contaminantes que pueden ser estimado, junto con La sub-cuenca del r´o Antequera es transitable durante todo
ı
la consideraci´ n de algunas otras variables, definen el llamado
o el a˜ o y est´ muy bien comunicada con los grandes mercados,
n a
impacto ambiental. las grandes ciudades como Oruro y La Paz a trav´ s del camino
e
de primera clase inter-departamental entre Oruro y Potos´ que
ı
3.3. Elementos y sustancias contaminantes es pavimentada y en la parte interna se tienen los caminos que
Para un detenido an´ lisis del efecto toxicol´ gico de los ele-
a o comunican Paz˜ a con la mina Bol´var y el camino de Bol´var a
n ı ı
mentos y sustancias qu´micas, sus cantidades, se remite a los
ı la localidad de Poop´ por la parte norte (ver Fig. 6).
o
estudios desarrollados por especialistas en el tema. Inmedia-
tamente nos interesan los l´mites de elementos y sustancias
ı 4.3. Estrategia de trabajo
qu´micas soportables por la vida, vegetal y animal y sobre todo
ı El estado de contaminaci´ n de los terrenos de la cuenca del
o
por el ser humano. r´o Antequera resultar´ definido en un momento determinado de
ı a
En este trabajo nos limitaremos a mencionar tres tipos de ele- tiempo por los resultados que arrojen:
mentos y/o sustancias qu´micas que consideramos contaminan-
ı (I) Los an´ lisis qu´micos de por lo menos una muestra de agua
a ı
tes dentro de ciertos l´mites:
ı correspondiente a los puntos de la red de medici´ n planificada
o
Los metales pesados: Estos ser´an removidos de sus fuentes
ı con este prop´ sito, que tienen que ver con la identificaci´ n de los
o o
por el agua de las precipitaciones pluviales por percolaci´ n, a
o elementos y sustancias qu´micas y sus cantidades en las mues-
ı
trav´ s de mecanismos qu´micos todav´a no muy bien explicados,
e ı ı tras, que pasan a ser comparadas con cantidades de estos mis-
y son transportados hacia las zonas m´ s bajas de una cuenca
a mos elementos y sustancias tomados como patrones, definir´ n a
hidrogr´ fica. Depositados sobre terrenos de cultivo representan
a cu´ les de estas se encuentran en cantidades an´ malas para su ca-
a o
una peligrosa fuente de contaminaci´ n especialmente para la ac-
o lificaci´ n como contaminantes o no.
o
tividad agropecuaria y la vida en general. (II) Los trabajos f´sicos (geo-f´sicos) consistentes en la me-
ı ı
Las soluciones acuosas acidas, que est´ n caracterizadas por
´ a dici´ n de por los menos una magnitud, que sea ´ndice del grado
o ı
bajos valores del pH, se constituyen en una extraordinaria ame- de contaminaci´ n del ambiente, es decir que, tenga relaci´ n con
o o
naza para las sustancias org´ nicas, es decir, para el desarrollo de
a problemas de contaminaci´ n. o
la vida. Indicadores qu´micos que se utilizan con este prop´ sito son:
ı o

4. ´
HALOS DE CONTAMINACION 25
F IG . 2.— Secci´ n geol´ gica correspondiente al perfil del r´o Urmiri. Escala H = 1 : 500, V = 1 : 500. La versi´ n a colores puede encontrarse en la p´ gina de la RBF
o o ı o a
en http://fiumsa.edu.bo.
mg/Kg o ppm: Es la cantidad, en mg, de la sustancia consi-
´ permiten el desarrollo de ciertas especies de vida tanto vegetal
derada como contaminante contenida en un Kg de la muestra de como animal, aunque no en abundancia, o la inversa, que ciertas
material tomada del suelo de un terreno de cultivo o de una mina, especies animales y vegetales soportan esta calidad de aguas.
y en g/l (gramos por litro) en muestras de agua. Las aguas de mina, copajira, son acidas, caracterizadas por va-
´
El pH: El nivel de contaminaci´ n de los suelos y las aguas es
o lores bajos de pH y transportan metales pesados en medidas de
r´ pidamente verificado al medir la magnitud denominada el pH
a gramos por litro, como ya se vio.
de las muestras. El pH est´ definido por una escala logar´tmica
a ı Indicadores f´sicos que con este prop´ sito se utilizan son:
ı o
del equilibrio entre los iones de hidr´ geno (H3O+) y los iones
o La conductividad el´ ctrica: Valores altos de esta magnitud son
e
hidr´ xido (OH−) en un l´quido.
o ı indicativos de un alto nivel de contaminaci´ n de las aguas, se
o
Un valor de pH bajo corresponde a una alta concentraci´ n o mide en Siemens/m o µ S/cm.
´
de iones de hidr´ geno, mientras m´ s iones de hidr´ geno est´ n
o a o e La resistividad el´ ctrica: Calculada a partir de la realizaci´ n
e o
presentes, menos iones de hidr´ xido habr´ y la soluci´ n ser´ m´ s
o a o a a de Sondeos El´ ctricos Verticales (SEVs), se mide en Ohm/m y
e
acida.
´ es otra magnitud apropiada para el estudio de problemas de con-
Un pH alto corresponde a una baja concentraci´ n de iones de
o taminaci´ n ambiental.
o
hidr´ geno. En este caso habr´ m´ s iones hidr´ xido y la soluci´ n
o a a o o ´
5. TRABAJO EXPERIMENTAL: LA RESISTIVIDAD ELECTRICA
ser´ m´ s b´ sica.
a a a ´ ´
DETERMINADA POR EL METODO GEOELECTRICO
La determinaci´ n del pH se realiza midiendo diferencias de
o
El presente trabajo est´ dedicado a la determinaci´ n de la dis-
a o
potencial producidas por dos l´quidos separados por una mem-
ı
tribuci´ n los valores de resistividad el´ ctrica sobre un corte, en
o e
brana, debido a la actividad i´ nica del hidr´ geno de la soluci´ n
o o o
secci´ n, de un terreno. Distribuci´ n de la resistividad el´ ctrica
o o e
de la cual se desea averiguar su pH. En la Tabla 1 se presen-
sobre un plano, secci´ n, con ejes Z y X, constituido por un per-
o
tan promedios nacionales del pH correspondientes a la actividad
fil, l´nea X, de medici´ n localizada sobre la superficie de la tierra,
ı o
minera de 1996.
y la profundidad de inspecci´ n o exploraci´ n, eje Z, que de ma-
o o
En las Tablas 2 y 3 se presentan resultados de estudios
nera general es denominada secci´ n geoel´ ctrica transversal o
o e
qu´micos realizados por el Departamento de Hidro-qu´mica de
ı ı
simplemente secci´ n en corte.
o
la Carrera de Qu´mica de la FCPN de la UMSA y otras institu-
ı
Sobre una l´nea sim´ trica al punto de medici´ n en direcci´ n
ı e o o
ciones, que son consideradas para la evaluaci´ n de los resultados
o
de la l´nea del perfil, en su caso transversalmente, se disponen
ı
del presente trabajo.
cuatro electrodos, dispositivos destinados a lograr el contacto
Y para clarificar mejor el concepto de contaminaci´ n, en la
o
entre el terreno y el instrumento de medici´ n. Dos electrodos
o
Tabla 4 se adjunta la importante clasificaci´ n de los elementos
o
son utilizados para introducir corriente el´ ctrica (Amperaje) en
e
qu´micos seg´ n su toxicidad.
ı u
el terreno y dos para medir la diferencia de potencial (voltaje)
El plomo, zinc y el cadmio estar´an presentes principalmente
ı
presente entre los mismos. De manera general, la distancia de
en las muestras de aguas superficiales de los r´os con influencia
ı
separaci´ n de los electrodos de corriente es mucho mayor que la
o
minera. El ars´ nico y el hierro en las aguas superficiales de todos
e
distancia de separaci´ n entre los electrodos de voltaje.
o
los r´os, por lo menos en los r´os de la zona de estudio.
ı ı
Cuando estamos realizando el SONDEO, la separaci´ n entre
o
Aguas acidas corresponden a aguas superficiales de los r´os
´ ı
los electrodos de corriente es incrementada. Entonces, en un for-
con influencia minera. Un ejemplo notable se tiene en las aguas
mulario, vamos registrando los valores de la corriente el´ ctrica
e
de la laguna de decantaci´ n en la zona de gravas revueltas por
o
(I, en amperios), el voltaje (V , en voltios) para cada nuevo va-
la ex empresa minera Estalsa, En este cuerpo de agua no se ob-
lor de la mitad de la distancia de separaci´ n de los electrodos de
o
servan rastros de desarrollo de vida vegetal ni animal, en la parte
corriente (AB/2, en metros) y en algunos casos, cuando se hace
central alta de la cuenca del r´o Antequera.
ı
necesario, la nueva distancia de separaci´ n entre los electrodos
o
Aguas alcalinas son las que provienen de las fuentes termales
de voltaje (MN, en metros).
de Urmiri en nuestro caso, del este de la parte central baja de la
Con base en estos datos y otro denominado factor geom´ trico,
e
cuenca del r´o Antequera. Claramente se observa que estas aguas
ı
K, calculamos los valores de las resistividades el´ ctricas para
e

5. 26 E. R ICALDI
F IG . 3.— Curvas de resistividad para los siete perfiles practicados.
TABLA 5 con equipos de medici´ n proporcionados por el Instituto de Hi-
o
C ARACTER´STICAS DE LOS PERFILES .
I drolog´a e Hidr´ ulica (IHH–UMSA) de la Carrera de Ingenier´a
ı a ı
Civil de la Facultad de Ingenier´a de la UMSA y de la empresa
ı
Zona de perfil Longitud del perfil (m) No de puntos de sondeo GEOFING Srl. La log´stica corri´ por cuenta del Instituto de In-
ı o
Totoral 100 6
vestigaciones F´sicas (IIF–UMSA) y el apoyo econ´ mico fue del
ı o
Cucho Avicaya 80 4 Instituto de Investigaciones Qu´micas (IIQ–UMSA), ambas de la
ı
Avicaya 2800 28 Facultad de Ciencias Puras y Naturales, todas de la UMSA.
Confluencia de R´os
ı 1800 10
Urmiri 10 3 5.3. Caracter´sticas de los perfiles
ı
Antequera 10 3
Paz˜ a
n 8 2 Las caracter´sticas correspondientes se muestran en la Tabla 5
ı
y como ejemplo de una secci´ n geoel´ ctrica presentamos en la
o e
cada valor de AB/2. Fig. 2 una secci´ n geol´ gica que corresponde al perfil sobre el
o o
R´o Urmiri.
ı
5.1. Curvas de resistividad
´
6. RESULTADOS E INTERPRETACION
Con el par de valores, del formulario, correspondientes a las
distancias AB/2 y sus correspondientes resistividades el´ ctricas,
e 6.1. Resultados
en un sistema de coordenadas con escalas logar´tmicas produ-
ı 6.1.1. Inter–comparaci´ n de las curvas de resistividad el´ ctrica
o e
cimos una gr´ fica de distribuci´ n de resistividades en funci´ n
a o o versus pseudo–profundidad
de las pseudo profundidades (AB/2) para cada sondeo en cada En la Fig. 3 se muestran las curvas de resistividad contra dis-
punto de medici´ n, denominadas curvas de resistividades.
o tancia AB/2 para los siete perfiles practicados: Cinco correspon-
Estas curvas constituyen uno de los productos de los resulta- dientes a Avicaya, dos de Confluencia de r´os y una por cada per-
ı
dos del trabajo experimental realizado en la zona de estudio que fil corto (Totoral, Cucho Avicaya, Urmiri, Antequera y Paz˜ a),n
se utilizaran con prop´ sitos de estudios de contaminaci´ n am-
o o doce curvas en total.
biental, en 1D. Se observa que las mismas quedan definidas alrededor de di-
Obtenemos la misma cantidad de “curvas de sondeo” por ferentes niveles de valores de resistividad el´ ctrica, t´ mese en
e o
“puntos de medici´ n” que contenga el perfil.
o cuenta que las escalas son logar´tmicas.
ı
En la Fig. 4(a): Los cinco tramos que conforman el gran perfil
5.2. Secciones geoel´ ctricas
e de Avicaya. La serie 1 corresponde al tramo del extremo occi-
Este m´ todo, adem´ s de resolver problemas de estructura
e a dental y la serie 5 al tramo del extremo oriental del perfil.
geol´ gica del terreno por debajo de la superficie de la tierra a
o Se puede advertir variaci´ n en la distribuci´ n de los va-
o o
lo largo del perfil de exploraci´ n, nos proporciona las denomi-
o lores de la resistividad en superficie, valores alrededor de
nadas secciones geoel´ ctricas, una imagen de la distribuci´ n de
e o 100 Ohm − m a media profundidad y variaci´ n de estos valores
o
la resistividad el´ ctrica (Ohm-metro) en funci´ n de la profundi-
e o en profundidad.
dad (Z), que se constituyen en otro de los productos, esta vez En la Fig. 4(b): Los dos tramos del perfil Confluencia de R´os.
ı
en 2D, que se adecuan para una interpretaci´ n de contaminaci´ n
o o La serie 1 corresponde al tramo occidental y la serie 2 al tramo
ambiental. oriental.
Los trabajos pr´ cticos se realizaron del 1 al 15 de octubre de
a El tramo oriental a profundidad mantiene un valor constante
2008, sobre los perfiles de medici´ n indicados en los objetivos,
o de resistividad y cuenta con valores bajos en superficie. El tramo

6. ´
HALOS DE CONTAMINACION 27
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
F IG . 4.— Curvas de resistividad contra distancia.
occidental es m´ s variable, presenta valores bajos a mediana
a Confluencia de R´os muestra valores menores, especialmente
ı
profundidad. en superficie, por tanto estar´a m´ s contaminada que Totoral,
ı a
En la Fig. 4(c): Los perfiles cortos: La serie 2, correspondiente parte de los elementos contaminantes est´ n dispersos en una am-
a
a Cucho Avicaya, se caracteriza por valores m´ s altos de resis-
a plia zona; la otra fracci´ n est´ m´ s concentrada en el curso actual
o a a
tividad, indicativo que esta zona est´ menos contaminada que
a del r´o Antequera. Posiblemente los elementos contaminantes ya
ı
las otras. Acompa˜ an las curvas de Totoral, Urmiri, Antequera
n no son los mismos que en la parte alta de la cuenca, pues en esta
y Paz˜ a.
n zona se observa un insipiente desarrollo tanto de la vida vegetal
En la Fig. 4(d): Curva promedio de Totoral comparada con la como animal.
curva promedio de Avicaya (de todas las cinco, anteriormente En la Fig. 4(f): La curva de Cucho Avicaya (serie 1) tiene va-
mencionadas). La serie 1, correspondiente a Totoral, muestra va- lores mayores que los de la curva correspondiente a Avicaya (se-
lores menores que los correspondientes a Avicaya (serie 2). rie 2).
La zona de Totoral se encuentra m´ s contaminada que la de
a Claramente el area de Cucho Avicaya est´ libre de contami-
´ a
Avicaya. naci´ n minera y no as´ los terrenos de Avicaya.
o ı
En la Fig. 4(e): La curva promedio de Totoral (serie 1) com- En la Fig. 5(a): La curva de Cucho Avicaya (serie 1) tiene
parada con la curva promedio de Confluencia de R´os (de dos
ı valores mayores que los de la Confluencia de R´os (serie 2).
ı
mencionadas l´neas arriba, serie 2).
ı Se vuelve a confirmar la buena calidad de terrenos de Cucho

7. 28 E. R ICALDI
(a) (b)
(c) (d)
F IG . 5.— Curvas de resistividad contra distancia (continuaci´ n).
o
Avicaya. El area de la regi´ n de Confluencia de R´os est´ conta-
´ o ı a Los resultados obtenidos se reportan en la Tabla 6.
minada (de manera general y mucho m´ s en su parte occidental).
a
En la Fig. 5(b): La serie 1, correspondiente a Totoral, indica 6.2. Interpretaci´ n
o
que esta zona est´ menos contaminada que el area de Paz˜ a (se-
a ´ n De la inter–comparaci´ n de las curvas de resistividad prome-
o
rie 2). Debe indicarse, no obstante, que los componentes con- dio de las distintas zonas de investigaci´ n sacamos las siguientes
o
taminantes seguramente ya no son los mismos, pues se observa conclusiones particulares:
que la regi´ n (agua y tierra) de Paz˜ a permite la subsistencia de
o n — Las curvas de resistividad el´ ctrica versus profundidad de-
e
cierto tipo de vegetales. finen diferentes niveles de resistividad para las diferentes zonas
En la Fig. 5(c): Se observa que los niveles de contaminaci´ n o de inspecci´ n.
o
en ambos r´os son id´ nticos, aunque difieren en profundidad, es
ı e — La curva promedio de resistividad del valle de Cucho Avi-
mayor en Urmiri (serie 1) que en Antequera (serie 2). caya tiene los valores m´ s altos, confirmando su calidad de zona
a
Los elementos contaminantes en ambas sub-cuencas son dife- no contaminada o de menor contaminaci´ n. o
rentes. — La curva promedio de resistividad en la angostura del r´o ı
En la Fig. 5(d): En superficie el grado de contaminaci´ n eno Paz˜ a tiene los valores m´ s bajos, confirmando su calidad como
n a
ambos puntos es casi igual (menor en Antequera). En profundi- zona m´ s contaminada de la cuenca del r´o Antequera.
a ı
dad, la contaminaci´ n es mayor en Totoral que en Antequera.
o — La curva promedio de resistividad correspondiente al an-
Antequera puede ser considerada como una zona de concen- gosto valle de Totoral tiene valores tan altos como los del r´o ı
traci´ n de material contaminante.
o Paz˜ a, consolidando su calidad de segundo punto m´ s contami-
n a
nado de la cuenca.
6.1.2. Modelo de tres capas – Modelo tridimensional. Subdivisi´ n de
o — La curva promedio de resistividades de la zona de Con-
la profundidad en partes de inspecci´ n
o
fluencia de R´os tiene valores mayores que el del perfil de Avi-
ı
Se ha procedido a subdividir la profundidad de inspecci´ n en
o caya, indicando que la primera es menos contaminada que la se-
tres partes fundamentales, es decir, el o los modelos reales son gunda
reducidos en todos los casos a un modelo de tres capas. — Las curvas de resistividad promedio correspondientes al r´o ı
Cada una de estas capas est´ caracterizada por su correspon-
a Antequera y al r´o Urmiri son aproximadamente de igual nivel;
ı
diente valor promedio de resistividad el´ ctrica:
e sin embargo, sus aguas tienen diferentes or´genes y cursos lo que
ı
Parte superficial: De la superficie de la tierra hasta 1, 5 m, apro- nos conduce a pensar que los elementos contaminantes en ambos
ximadamente. r´os no son los mismos.
ı
Profundidad intermedia: Entre 1, 5 y 10 m. — Las curvas de resistividad promedio del r´o Antequera, del
ı
Parte profunda: De 10 m en adelante. r´o Urmiri y del r´o Totoral tienen aproximadamente el mismo
ı ı

8. ´
HALOS DE CONTAMINACION 29
TABLA 6 zonas donde la secci´ n del ducto se hace ancha, por efectos de
o
´
VALORES PROMEDIO DE RESISTIVIDAD EL E CTRICA (Ohm − m) PARA dispersi´ n —por ejemplo en Avicaya y la zona de la Confluencia
o
DISTINTAS PROFUNDIDADES CON EL MODELO DE TRES CAPAS . de R´os.
ı
Aparentemente no hay un fen´ meno de diluci´ n de elementos
o o
Profundidad contaminantes, concentraci´ n de las sustancias en dependencia
o
zona superficial media profunda
de la distancia a sus fuentes. Esto tiene que ser estudiado desde
Totoral 205 7 140 el punto de vista qu´mico y si existiera diluci´ n se tendr´ que
ı o a
Cucho Avicaya 300 129 213 averiguar de cu´ les elementos se tratar´a y por qu´ .
a ı e
Antequera 137 40 40 El valle del r´o Cucho Avicaya estar´a libre de fen´ menos de
ı ı o
Urmiri 164 20 1600
Paz˜ a
n 40 25 5000 contaminaci´ n, especialmente por influencia de actividad mi-
o
Confluencia 1 79 18 6000 nera, debido a que dentro de esta micro-cuenca no se han pro-
Confluencia 2 27 100 2500 ducido hasta el momento actividades de este tipo, pero para de-
Avicaya 1 747 100 180 clararla categ´ ricamente como zona libre de contaminaci´ n hay
o o
Avicaya 2 239 100 50
Avicaya 3 105 15 1200 que averiguar que en la misma no est´ n presentes otras fuentes
e
Avicaya 4 256 12 29000 de contaminaci´ n como la natural, aguas termales por ejemplo.
o
Avicaya 5 94 20 228 Las profundidades medias ser´an las m´ s contaminadas en to-
ı a
das las regiones de manera general, esto se deber´a a fen´ menos
ı o
nivel, sus aguas est´ n contaminadas.
a de percolaci´ n e infiltraci´ n de las aguas superficiales para pa-
o o
El ensayo de la distribuci´ n de resistividades promedios en un
o sar a constituir cuerpos de aguas subterr´ neas contaminadas y
a
modelo de terreno de tres capas nos proporciona las siguientes en otros casos, por filtraci´ n desde las profundidades de aguas
o
conclusiones: termales, portadoras de elementos disueltos de car´ cter contami-
a
A. En la superficie, las zonas m´ s contaminadas en orden de
a nante, por ejemplo, el caso del tramo de la Confluencia de R´os ı
importancia, debido a los bajos valores de resistividad el´ ctrica
e y del r´o Urmiri en particular, y finalmente, como producto de
ı
que los caracteriza, son: la mezcla de ambos tipos de aguas, por ejemplo en el caso del
— La zona del r´o Paz˜ a, confinado casi totalmente al curso
ı n r´o Paz˜ a. (En este ultimo caso, ¿deber´a producirse un proceso
ı n ´ ı
del r´o, por aguas con influencia minera y aguas de origen termal.
ı qu´mico de neutralizaci´ n de manera natural?)
ı o
— La regi´ n de la Confluencia de los R´os, ambos lados tanto
o ı Los elementos qu´micos contaminantes producidos por cada
ı
occidental como oriental, siendo la m´ s contaminada la parte
a tipo de fuente de contaminaci´ n son diferentes. Los de origen
o
oriental. Representa areas de terreno de tama˜ o mediano con in-
´ n de actividad minera tienen un efecto toxicol´ gico letal para la
o
fluencia de aguas alcalinas, es decir de origen termal. vida comparados con los de origen termal. En los r´os con contri-
ı
— Las zonas correspondientes a los tramos 4 y 5 del perfil de buci´ n de aguas de origen termal se observa desarrollo de ciertos
o
Avicaya, es decir, la zona m´ s oriental del perfil, justo al este
a tipos de vida, especialmente vegetal, lo que no ocurre donde los
del camino que cruza el perfil, que conduce de Paz˜ a a la mina
n r´os tienen contribuciones de aguas contaminadas por actividad
ı
Bol´var, que representan extensas areas de terreno de la parte
ı ´ minera.
oriental de la llanura de la cuenca del r´o Antequera, est´ n con-
ı a La actividad el´ ctrica de los iones disueltos en los l´quidos no
e ı
taminadas por influencia de aguas acidas generadas por actividad
´ define el grado de contaminaci´ n de los mismos desde el punto
o
minera. de vista toxicol´ gico. El an´ lisis qu´mico es de vital importancia
o a ı
B. En profundidades medias, las regiones m´ s contaminadas
a en el problema de identificaci´ n de los elementos qu´micos y su
o ı
son: grado de toxicidad.
— Totoral es la m´ s contaminada. En esta zona se habr´an
a ı
concentrado las aguas con mayores ´ndices de contaminaci´ n.
ı o 7.2. Conclusiones generales
— Antequera es otra area cr´tica aunque con diferentes carac-
´ ı Los an´ lisis qu´micos realizados en muestras de aguas super-
a ı
ter´sticas; junto con Avicaya 5 son las que sufren por efectos de
ı ficiales y sub-superficiales del area de estudio declaran que algu-
´
contaminaci´ n por actividad minera actual y pasada.
o nas de ellas transportan metales pesados como el hierro, plomo,
— Urmiri y Confluencia de R´os 1 est´ n contaminadas por
ı a ars´ nico, cadmio, manganeso, zinc y cobre en diferentes propor-
e
aguas termales. ciones, cuyas fuentes se localizan en las minas de la parte alta
— Paz˜ a sufre contaminaci´ n por la mezcla de aguas de am-
n o de la cuenca del r´o Antequera, y al mismo tiempo, el material
ı
bos tipos de fuentes de contaminaci´ n.o desmenuzado extra´do de la mina al reaccionar con aguas de di-
ı
C. A grandes profundidades se se˜ alan a:
n ferentes procedencias produce sustancias acidas a las que se su-
´
— Antequera, posiblemente contaminada por aguas prove- man los reactivos que introducen los procesos tecnol´ gicos de
o
nientes de fuentes termales. enriquecimiento de minerales que producen las aguas denomi-
— Avicaya 2, por las mismas razones y en esta zona se ha nadas de mina o copajira, las que pasan a aumentar los caudales
detectado la presencia de una falla tect´ nica notable en la base
o del r´o en consideraci´ n, convirti´ ndolo en r´o con aguas conta-
ı o e ı
del sinclinal que dio origen a la cuenca del r´o Antequera.
ı minadas. Otras aguas son de car´ cter alcalino, b´ sico, que est´ n
a a a
7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES vinculadas a fuentes de aguas termales, con presencia de carbo-
natos y sales disueltas, principalmente.
7.1. Conclusiones espec´ficas
ı Aunque ambos tipos de agua est´ n caracterizados por dife-
a
— La contaminaci´ n, por efecto de la actividad minera que
o rentes valores de pH, provocan bajos valores de resistividad
se practica en la parte alta de la cuenca, es mayor justamente en el´ ctrica, es decir, promueven la idea de alta contaminaci´ n am-
e o
esta parte y en la zona central alta (la cual es denominada pi´ de
e biental.
monte) comparada con la contaminaci´ n existente en las partes
o Las aguas acidas y los metales pesados son los elementos con-
´
central baja y baja propiamente dicha. taminantes letales para el desarrollo de la vida, como claramente
La contaminaci´ n se torna mayor en las zonas donde la
o se puede observar en el curso superior del r´o Antequera y la
ı
secci´ n del conducto de fluidos se reduce, es decir, en las an-
o laguna de decantaci´ n abandonada por la ex empresa minera Es-
o
gosturas de los r´os y de la cuenca, seguramente por efectos de
ı talsa, area donde no se observa rasgo alguno de vida.
´
concentraci´ n —ejemplos: Totoral y Paz˜ a—, y es menor en las
o n Las aguas alcalinas no obstante de su alta actividad i´ nica,
o

9. 30 E. R ICALDI
F IG . 6.— Halos de contaminaci´ n en la cuenca del r´o Antequera (mapa de riesgo ambiental). V´ ase la versi´ n a colores en la p´ gina de la RBF en
o ı e o a
http://www.fiumsa.edu.bo.

10. ´
HALOS DE CONTAMINACION 31
todav´a son soportadas por algunas especies de vida.
ı cuales, aplicando tecnolog´a altamente desarrollada, podr´an lo-
ı ı
La Fig. 6, mapa de riesgo ambiental, resume toda esta infor- grar niveles de eficiencia productiva cada vez m´ s aceptables en
a
maci´ n, observaciones in situ propias, comunicaciones orales y
o t´ rminos econ´ micos.
e o
consultas de art´culos cient´ficos referidos al tema en la zona de
ı ı La actividad minera, sin ser prohibida, debe ser seriamente
estudio. De la misma se pueden inferir una serie de conclusiones, restringida a determinadas zonas, para evitar la continuaci´ n de
o
como las siguientes: Delimita las zonas que han sido calificadas su acci´ n contaminadora.
o
como alta, mediana, ligera o levemente contaminadas por activi- Aguas apropiadas para el desarrollo agropecuario y humano
dad minera y por fuentes termales. deben ser buscadas y captadas en las zonas altas de la regi´ n,o
Tambi´ n se˜ ala zonas que todav´a est´ n libres de estos pro-
e n ı a ´ quebradas y rellenos cuaternarios y en los sedimentos de los
cesos de contaminaci´ n (probablemente un 40% del area de la
o ´ valles no contaminados.
cuenca del r´o Antequera, que inicialmente era considerada como
ı No se aconseja utilizar directamente las aguas subterr´ neas
a
de vocaci´ n agr´cola).
o ı que se encuentren en la zona llana de la parte principal de
la cuenca del r´o Antequera, estas pueden constituirse en una
ı ´
7.3. Recomendaciones fuente y veh´culo de contaminaci´ n. Es necesario estudiar la ca-
ı o
Para hacer sostenible el desarrollo humano en el municipio de lidad de las mismas, definir sus posibles usos directos e indirec-
Paz˜ a es necesario preservar los terrenos que todav´a se encuen-
n ı tos, adem´ s de la posibilidad de someterlos a algunos procesos
a
tran aptos para el desarrollo de la actividad agropecuaria. Los de limpieza.
REFERENCIAS
2007, Evaluaci´ n ambiental del lago Poop´ y sus r´os tributarios 2005-2007,
o o ı Ormachea, M. et al. 2008, Evaluation of shallow groundwater quality and arsenic
Publicaci´ n conjunta de la UTO, INCO srl, Worley Persons Komex y el Labo-
o presence in the basin of lake Poopo – Bolivia (IIQ – UMSA)
ratorio de Limnolog´a de la UMSA
ı Pe˜ aranda, S. J. 1996, Indicadores de contaminaci´ n (Instituto de Investigacio-
n o
2008, 3er Congreso internacional de agua subterr´ nea para el desarrollo susten-
a nes Socio Econ´ micas – UMSA)
o
table 2008, Publicaci´ n conjunta de la SIDA, UMSA, CEEDI, Embajada de
o Su´ rez, R. S. et al. 1995, Compendio de Geolog´a de Bolivia (Publicaci´ n de
a ı o
Suecia, IRD, LIDEMA y la OEA Yacimientos Petrol´feros Fiscales Bolivianos, YPFB)
ı
Ahlfeld, F. & Schneider, S. A. 1964, Los yacimientos minerales y de hidrocarbu- Taquichiri, L. 2008, Juntuma aguas termales en el departamento de Oruro — Un
ros de Bolivia (Bolet´n No.5. Ministerio de Minas y Petr´ leo. La Paz – Bolivia)
ı o potencial ignorado
Capriles, V. O. 1977, Historia de la Miner´a Boliviana (Biblioteca BAMIN,
ı
La Paz – Bolivia)
Garc´a, M. E. et al. 2008, Estudio de la distribuci´ n de metales pesados en las
ı o
aguas superficiales y subterr´ neas en la cuenca del lago Poop´ (IIQ – UMSA)
a o