ejericios de balance de agua (mineria)

NATALIA LÓPEZ OCAÑA
LCA 3ER SEMESTRE

Hidrología y Energética del Ecosistema – Química Ambiental. LCA, ENES – UNAM, campus Morelia. 2013.
El agua en el ecosistema: mediciones de calidad y cantidad en los distintos componentes del ciclo
hidrológico. PAPIME PE 206612. Taller de balances de agua y contaminantes acarreados por agua.

LIXIVIACIÓN DE MATERIALES PROVENIENTES DE RESIDUOS MINEROSEn una región del país hay una cuenca de 5,000 has donde se extrae plata de una mina a cielo abierto.
Dentro de los metales que contaminan el mineral en la presa de jales se identifican plomo, cadmio y arsénico, alguno de los cuales lixivia fácilmente por efecto del proceso, el almacenamiento y la lluvia. La lluvia promedio en la cuenca, es de 10 mm. Por las características del suelo calcáreo,el 50 % es escorrentía y evapotranspiración; y el resto recarga el acuífero.

El acuífero se encuentra a 200 m de profundidad por el nivel friático observado en el pozo de abastecimiento de agua del pueblo “La Encrucijada” cercano a la mina.

Se sabe que en la presa de jales lixivian As, Pb y Cd al acuífero en concentraciones de 5, 20 y 30 ppm, respectivamente, por la actividad biológica yreacciones químicas. Sin embargo, con excepción del arsénico, Cd y Pb reaccionan precipitando en el suelo, disminuyendo su concentración 5 y 10 % cada 20 metro, respectivamente. Se sabe que el agua de lluvia que se infiltra en la presa (la cual cubre una superficie de 10 has) recarga el pozo de abastecimiento de “La Encrucijada”. También que el agua de escurrimiento de la presa de jales contiene 0.1,0.3 y 0.5 mg/L de As, Cd y Pb se almacena en un bordo para abrevadero de ganado.
La evaporación en el bordo es de 10%.

Responda:

1. ¿Cuánto llueve, escurre e infiltra en la cuenca (en l)?
1mm= 1 L/m2
10 mm= 10 L/m2
1 ha= 10 000 m2
5 000 ha= 50 000 000 m2 TAMAÑO DE LA CUENCA

50 000 000 m2 x 10 L/m2 = 500 000 000 L
250 000 000 L = 50 %

Llueve= 100 % = 500 000 000 L
Infiltra= 50%= 250 000 000 L
Escurre=50 %= 250 000 000 L


2. ¿Es apta o no para consumo el agua del pozo que abastece 5x103 m3/año de agua a “La Encrucijada”?

As- 5 ppm, Pb-20 ppm y Cd- 30 ppm
Y como 1ppm=1mg/l
As-5 mg/l, Pb-20 mg/l y Cd- 30 mg/l

A 200 m
As-5 mg/l
Pb-20 mg/l
Cd-30 mg/l

A 180 m
As=5 mg/l
Pb:
20mg/l – 100%
1 mg/l – 5 %
20mg/l- 1 mg/l= 19 mg/l
Cd:
30 mg/l- 100%
3mg/l-10 %
30 mg/l-3 mg/l= 27 mg/l

As=5 mg/l
Pb=19 mg/l
Cd=17 mg/l

A 160 m
As=5 mg/l
Pb:
19mg/l – 100%
0.95mg/l – 5 %
19mg/l-0.95 mg/l=18.05 mg/l
Cd:
27mg/l- 100%
2.7mg/l-10 %
27mg/l-2.7 mg/l=24.3 mg/l

As= 5 mg/l
Pb= 18.05 mg/l
Cd= 24.3 mg/l

A 140 m
As=5 mg/l
Pb:
18.05mg/l – 100%
0.90mg/l – 5 %
18.05 mg/l- 0.90 mg/l= 17.15 mg/l
Cd:
24.3 mg/l- 100%
2.43 mg/l-10 %24.3 mg/l-2.43 mg/l=21.87 mg/l

As= 5 mg/l
Pb= 17.15 mg/l
Cd= 21.87 mg/l
A 120 m
As=5 mg/l
Pb:
17.15 mg/l – 100%
0.85 mg/l – 5 %
17.15mg/l- 0.85 mg/l=16.29 mg/l
Cd:
21.87mg/l- 100%
2.18mg/l-10 %
21.87mg/l-2.18 mg/l=19.68 mg/l

As= 5 mg/l
Pb= 16.29 mg/l
Cd= 19.68 mg/l

A 100 m
As=5 mg/l
Pb:
16.29 mg/l – 100%
0.81 mg/l – 5 %
16.29 mg/l-0.81 mg/l= 15.48 mg/l
Cd:
19.68mg/l-100%
1.96mg/l-10 %
19.68mg/l-1.96 mg/l=17.72 mg/l

As= 5 mg/l
Pb= 15.48 mg/l
Cd= 17.72 mg/l

A 80 m
As=5 mg/l
Pb:
15.48mg/l – 100%
0.77mg/l – 5 %
15.48mg/l-0.77 mg/l=14.70 mg/l
Cd:
17.72 mg/l- 100%
1.77 mg/l-10 %
17.72mg/l- 1.77mg/l=15.45 mg/l

As=5 mg/l
Pb= 14.70 mg/l
Cd= 15.45 mg/l

A 60 m
As=5 mg/l
Pb:
14.70mg/l – 100%
0.73mg/l – 5 %
14.70mg/l-0.73 mg/l= 13.97 mg/lCd:
15.95mg/l- 100%
1.59mg/l-10 %
15.95mg/l- 1.59mg/l=14.35 mg/l

As= 5 mg/l
Pb= 13.97 mg/l
Cd= 14.35 mg/l

A 40 m
As=5 mg/l
Pb:
13.97mg/l – 100%
0.69mg/l – 5 %
13.97mg/l-0.69 mg/l= 13.28 mg/l
Cd:
14.35mg/l- 100%
1.43mg/l-10 %
14.35mg/l-1.43 mg/l= 12.92 mg/l

As= 5 mg/l
Pb= 13.28 mg/l
Cd= 12.92 mg/l

A 20 m
As=5 mg/l
Pb:
13.28mg/l – 100%
0.66mg/l – 5 %
13.28mg/l-0.66...