Monitoreo geologia

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FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS MONITOREO AUTORES GALVEZ CHAVEZ JESSICA LISBETH RIVERA SANCHEZ ESSNEIDER TANTALEAN TENORIO JAVIER CHUYES BENEL FRANCO JIMENEZ SOTO LESLI PROFESORA CARLA MENA NEVADO CHICLAYO-PERÚ 2015

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monitoreo geologia minera

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FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE

MINAS

MONITOREO

AUTORES

GALVEZ CHAVEZ JESSICA LISBETH

RIVERA SANCHEZ ESSNEIDER

TANTALEAN TENORIO JAVIER

CHUYES BENEL FRANCO

JIMENEZ SOTO LESLI

PROFESORA

CARLA MENA NEVADO

CHICLAYO-PERÚ

2015

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MONITOREO

INGENIERIA DE MINAS - V 2

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MONITOREO

INGENIERIA DE MINAS - V 3

DEDICATORIA

Dedicamos este trabajo a Dios porque ha

estado con nosotros a cada paso que

damos, cuidándonos y dándonos fortaleza

para continuar, a nuestros padres, quienes

a lo largo de nuestra vida han velado por

nuestro bienestar y educación siendo

nuestro apoyo en todo momento.

Dedicamos también a nuestra maestra,

quien contribuye en nuestra formación

profesional y humana, brindándonos su

paciencia y apoyo en cada momento, que

más que una maestra es considerada por

nosotros una gran amiga e ejemplo a seguir.

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MONITOREO

INGENIERIA DE MINAS - V 4

INTRODUCCION

La información es esencial para las decisiones que hacemos y las acciones que

tomamos. La información oportuna y precisa nos permite: aprender de las experiencias

de otros; identificar y capitalizar las oportunidades; y evitar situaciones de peligro o de

riesgo. El monitoreo significa recoger, observar uno o más parámetros para detectar

anomalías o evitarlas y usar información. Mientras que en la mayoría de los aspectos

de nuestras vidas se reconoce la importancia de la información, en el contexto de

proyectos y organizaciones no se reconoce la importancia de la información obtenida

del monitoreo. Con frecuencia, en el campo del desarrollo, el monitoreo es un requisito

impuesto por los donantes en las instituciones. Como tal, los que reciben financiamiento

son renuentes a realizar las actividades de monitoreo requeridas. El monitoreo también

es visto como un fin en sí mismo, por lo que algunos gerentes de proyecto completan

formularios y preparan informes sin que necesariamente utilicen la información para la

evaluación interna y planificación del programa. De manera similar, la evaluación se

conduce con frecuencia para satisfacer requisitos externos o hacer un juicio sobre si un

proyecto debe continuar recibiendo financiación. Con menos frecuencia, la evaluación

es una herramienta para fortalecer un proyecto y empoderar a los participantes o

clientes del proyecto. La habilidad de adquirir y usar información relevante es tan

importante para una red de defensa y promoción como para una ONG individual. Un

componente de monitoreo y evaluación de impacto ayuda a la red a seguir la pista

de sus éxitos, lograr credibilidad con los donantes, y motiva a los miembros a

mantener el ritmo de trabajo. Si las actividades de una empresa no tienen un buen

monitoreo el trabajo que hagan a futuro no tendrá éxito, pues en algún punto toda el

ciclo del trabajo se verá afectado por no tener un seguimiento ni haber recogido una

previa información, al hacer un monitoreo habrá una clara conexión entre sus

objetivos y actividades y el resultado de un proyecto será satisfactorio. El monitoreo

es el proceso de recoger la información rutinariamente sobre todos los aspectos de

un área a trabajar y usarla en la administración y toma de decisiones.

La información que se recoge en un proyecto es esencial para las decisiones que

hacemos y las acciones que tomamos. La información oportuna y precisa nos

permite tres aspectos importantes:

Aprender de las experiencias de otros.

Identificar y capitalizar las oportunidades.

Evitar situaciones de peligro y riesgo.

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MONITOREO

INGENIERIA DE MINAS - V 5

DEFINICION DE MONITOREO

Monitoreo es un término no incluido en el diccionario de la Real Academia Española

(RAE). Su origen se encuentra en el monitor, un aparato que toma imágenes de

instalaciones filmadoras o sensores y que permite visualizar algo en una pantalla. El

monitor, por lo tanto, ayuda a controlar o supervisar una situación.

Esto nos permite inferir que monitoreo es la acción y efecto de monitorear, el verbo que

se utiliza para nombrar a la supervisión o el control realizado a través de un monitor. Por

extensión, el monitoreo es cualquier acción de este tipo, más allá de la utilización de un

monitor.

Por ejemplo: “El monitoreo de la entrada refleja que todo está muy tranquilo”, “Tenemos

tres profesionales dedicados al monitoreo del paciente”, “La empresa será sometida a

un monitoreo de control ambiental por parte de las autoridades”.

El monitoreo, a rasgos generales, consiste en la observación del curso de uno o más

parámetros para detectar eventuales anomalías.

En el ámbito de la seguridad, el monitoreo puede realizarse efectivamente a través de

un monitor (que transmite las imágenes captadas por una cámara) o mediante el trabajo

de algún vigilante. Si esta persona descubre algún movimiento extraño (como el ingreso

de un individuo no identificado en el edificio que vigila o la presencia de un objeto

sospechoso en un banco, por ejemplo), tendrá que actuar para evitar una situación de

riesgo.

El monitoreo ambiental consiste en la observación del medio ambiente para recoger

información relacionada con la contaminación. Por lo general se establecen estaciones

fijas que registran a diario los niveles de agentes extraños en la atmósfera, y unidades

móviles que se encargan de tareas tales como la vigilancia y la inspección de diversas

zonas. Algunos de los parámetros que se miden son la temperatura, la velocidad y la

dirección del viento, la presión de la atmósfera, la radiación del sol y las precipitaciones.

Dentro del ámbito de la administración de redes, se conoce con el nombre

de monitoreo de red a un sistema que realiza un control constante de una red de

ordenadores, intentando detectar defectos y anomalías; en caso de encontrar algún

desperfecto, envía un informe a los administradores.

El monitoreo de red se diferencia claramente de los sistemas diseñados para detectar

intrusos: este último se encarga de buscar intentos no autorizados de ingresar en la red,

mientras que el primero trabaja sobre los potenciales errores internos de los servidores.

Estos son los tipos de monitoreos más frecuentes, pero explicaremos el

monitoreo ambiental y sus subdivisiones, monitoreo del agua y del aire.

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MONITOREO

INGENIERIA DE MINAS - V 6

El monitoreo, a rasgos generales, consiste en la observación del curso de uno o más

parámetros para detectar eventuales anomalías.

MONITOREO AMBIENTAL

La tendencia a nivel mundial, es dar una mayor atención a las cuestiones ambientales,

sobre todo aquellas relacionadas con el quehacer humano. Sin embargo, dentro del

tema de los residuos sólidos, este interés es incipiente y sólo en algunos países se

llevan a cabo, en forma sistematizada, acciones de monitoreo para el control de

impactantes ambientales.

En la actualidad, es necesario crear un Programa de Monitoreo Ambiental que permitan

mantener los diferentes impactantes ambientales producto de dicha operación, dentro

de los límites máximos permisibles que marca la Normatividad en materia ambiental.

DEFINICIÓN DE MONITOREO AMBIENTAL

Sistema continúo de observación de medidas y evaluaciones para propósitos

ambientales

Criterios de monitoreo

Existen varios criterios para determinar la logística de un Programa de Monitoreo, en

especial para las instalaciones relacionadas con el manejo de residuos, deben tomarse

en cuenta los siguientes:

a) Según el tipo de instalación:

- Estación de transferencia

- Planta de tratamiento

- Sitio de disposición final en operación o clausurado

b) Según la cantidad y el tipo de residuos manejados.

- Residuos municipales

- Residuos especiales

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MONITOREO

INGENIERIA DE MINAS - V 7

Técnicas empleadas

Uno de los aspectos que deben ser más cuidados en los programas de monitoreo, es la

obtención de las muestras que serán analizadas, ya sean de residuos sólidos, líquidos

o gaseosos, porque de esto dependerá en gran medida, la veracidad de los resultados.

Para el caso de impactantes que no requieren de infraestructura construida exprofeso,

es necesario definir puntos y/o puertos de muestreo estratégicamente ubicados dentro

y fuera de las instalaciones que garanticen resultados confiables.

Programa de monitoreo

Los programas de monitoreo para control ambiental, en ocasiones son requeridos por

las autoridades competentes para la aprobación de actividades que impliquen cambios

en el medio, con el fin de salvaguardarlo.

La calidad del ambiente puede medirse periódicamente, mediante este tipo de

programas que determinan y en algunos casos pueden ayudar a predecir el nivel de

contaminantes.

Para el desarrollo de estos programas se requiere de una búsqueda de datos de

referencia que describan el medio ambiente en su forma original, así como elegir la

distribución estadística que indique la calidad del mismo. Los métodos más usuales son

la distribución Normal (Gaussiana) y la distribución Logarítmica.

Con los resultados obtenidos durante los muestreos, se realiza una evaluación con

respecto a las normas establecidas, si estas no son rebasadas se considera que el

impactante se encuentra bajo control. En caso de que esto no sea así, se pasa a la fase

impactantes parámetros técnicas

partículas en

aire partículas

suspendidas

totales

microorganismos

en aire

muestreo de alto volumen

muestreo

con

impactador

Andersen

ruido

ambiental ruido lectura

directa en

campo

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MONITOREO

INGENIERIA DE MINAS - V 8

de chequeo a través de la cual se puede confirmar si se están rebasando los límites que

la normatividad indica como máximos permisibles, o simplemente fue una falsa alarma.

Metodología

Para el caso de los residuos sólidos, el monitoreo es una valiosa herramienta que como

ya se ha mencionado, permite mantener bajo control a los impactantes ambientales

derivados del manejo, tratamiento y disposición final de dichos residuos.

Los impactantes que se evalúan y sus respectivos parámetros, se muestran en la

tabla:

La calibración y verificación de los equipos de medición, debe tomarse como una medida

necesaria para poder asegurar resultados verídicos y exactos, para con ello realizar

comparaciones con normas y obtener conclusiones prácticas.

El control y la medición a realizar en estaciones de transferencia para los residuos

sólidos consideran a los siguientes parámetros:

a) Aire:

Partículas suspendidas totales

Partículas viables

b) Otros:

Ruido

INSTALACION IMPACTANTES PARAMETROS

ESTACIONES DE

TRANSFERENCIA × PARTICULAS AEROTRANSPORTABLES

× RUIDO

× RADIOACTIVIDAD

× GASES DE COMBUSTION

× AIRE ATMOSFERICO CIRCUNDANTE

× METEOROLOGIA

× PARTICULAS SUSPENDIDAS TOTALES

× PARTICULAS VIABLES

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MONITOREO

INGENIERIA DE MINAS - V 9

Radioactividad

Condiciones meteorológicas

Clasificación de métodos y procedimientos

Equipos y método para determinar la concentración de partículas suspendidas

totales en el medio ambiente.

Equipo y método para la determinación de ruido en el medio ambiente.

Equipo y método para la determinación de radioactividad en el medio ambiente.

Equipos y método de medición para la cuantificación de partículas viables en el

medio ambiente.

Meteorología.

Equipos y método para determinación de partículas suspendidas totales en el

medio ambiente.

El procedimiento por el que se determina la concentración de partículas suspendidas

totales (PST) en el medio ambiente, provenientes de una o más fuentes, es mediante

un muestreo perimetral. Dicha concentración se obtiene mediante el cálculo de la

ganancia de masa neta colectada de partículas, divididas entre el volumen o flujo real

de la muestra que pasa por el medidor y se expresa en microgramos por metro cúbicos

(mg/m3) patrón corregido a las condiciones de referencia.

El método estándar para la determinación de la emisión total de partículas es el de alto

volumen, el cual consiste de un equipo muestreador que succiona a través de un filtro

una cantidad determinada de aire hacia el interior de la caseta o coraza de protección

del equipo, durante un período de muestreo determinado. La velocidad de aire

muestreado y la geometría del equipo de muestreo son tales que favorecen la

recolección de partículas hasta de 50 micrómetros (mm) de diámetro aerodinámico,

dependiendo de la velocidad y su dirección.

Equipo de medición

Filtros

Muestreador de alto volumen

Medidor de flujo

Termómetro

Barómetro

Cronómetro

Balanza analítica

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MONITOREO

INGENIERIA DE MINAS - V 10

Foliador

Procedimiento de muestreo

- Primeramente se enumera cada filtro en dos orillas opuestas de la cara que no va a

ser expuesta a la corriente de aire, si es que no está numerada previamente por el

fabricante.

- Inspeccionar a contra luz cada filtro para detectar posibles orificios u otras

imperfecciones. Deben descartarse los filtros con imperfecciones evidentes.

- Mantener a condiciones ambientales controladas el filtro por lo menos durante 24

horas.

- Después del paso anterior, pesar cada filtro llevando la fracción al miligramo más

cercano y registrar el peso neto del filtro junto con su número.

- No doblar o maltratar el filtro antes de colectar la muestra.

- Levantar la cubierta, instalar el filtro preparado y numerado en el muestreador

siguiendo las especificaciones del fabricante. La cara rugosa del filtro deberá estar hacia

arriba. Cuando las condiciones climáticas sean adversas, deben tomarse precauciones

adicionales al cambiar los filtros para evitar dañar los limpios y la pérdida de muestra

del filtro cargado.

- Cerrar la tapa y poner a funcionar el muestreador por lo menos durante 5 minutos, a

fin de lograr la temperatura de operación.

- Registrar la lectura del indicador de flujo y en caso necesario, la presión barométrica y

la temperatura ambiente. Detener el muestreador y determinar la velocidad de flujo del

muestreador, si esta fuera del rango aceptable (1.1 a 1.7 m3/min.) utilizar otro filtro o

ajustar la velocidad de flujo del muestreador. Ajustes sustanciales pueden afectar la

calibración.

- Registrar la información que identifique el muestreador (número de filtro, sitio, fecha

del muestreo y hora de inicio).

- Poner el dispositivo de control de tiempo para activar y detener el muestreador, de

modo que funcione el tiempo que sea requerido para muestrear.

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MONITOREO

INGENIERIA DE MINAS - V 11

- Poner a funcionar el muestreador por lo menos durante 5 minutos, para establecer

nuevamente la temperatura de operación, tan pronto como sea posible después del

período de muestreo y sin retirar la muestra.

- Registrar la lectura del indicador de flujo y en caso necesario, la presión barométrica y

la temperatura ambiente.

- Al finalizar el período de muestreo, detener el muestreador y quitar cuidadosamente el

filtro. Tocar únicamente sus bordes. Doblarlo a lo largo, de modo que solamente se

toquen entre sí las superficies con las partículas colectadas y colocarlo dentro de un

sobre de papel manila.

- Anotar la hora de término y el tiempo transcurrido en la hoja de registro del filtro.

- Anotar en la hoja de registro todos los factores de interés, como las condiciones

meteorológicas, actividades de construcción y tormentas de arena entre otras, que

pudieran afectar la medición.

- En el caso de que la muestra sea defectuosa desecharla.

Equipo y método para la determinación de ruido en el medio ambiente

Una definición desde el punto de vista práctico, utilizada y aceptada actualmente es

aquella que considera al ruido como todo sonido indeseable. En esta definición se

observan dos aspectos fundamentales que son sustancialmente: el sonido y la

indeseabilidad.

Sonido se define como toda la variación de presión (en el aire, agua o cualquier otro

medio capaz de propagarla) que pueda producir una vibración dentro de ciertos ámbitos

de frecuencia y de intensidad. El sonido y el ruido, son una forma de energía y su

proceso de producción obedece a leyes naturales por lo que es posible cuantificarlo

físicamente de forma semejante a otras formas de manifestación de energía.

En lo que se refiere a la indeseabilidad, se caracteriza por ser consecuencia de un

proceso mental desencadenado por la aparición de un estímulo externo (en este caso

el ruido) cuya aparición es causa de bienestar. De esta manera, cuando se escucha un

sonido desagradable inmediatamente surge el deseo de su desaparición. A ese sonido

se le llama ruido.

Page 12: Monitoreo geologia

MONITOREO

INGENIERIA DE MINAS - V 12

Existen tres elementos que intervienen en la producción del sonido.

1. Fuente

Se considera como fuente toda aquella causa capaz de producir energía vibratoria.

2. Medio

El medio es un elemento físico resilente, es decir, capaz de deformarse por la acción de

una fuerza y restituir su forma original al cesar dicha acción.

3. Receptor

Es todo elemento capaz de percibir y transformar la vibración acústica.

En todo momento el ser humano produce emisiones de ruido debido a la gama de

actividades que realiza, sin pensar que en cada una de éstas actividades daña y altera

las condiciones de la vida natural y del medio.

La presencia del ruido en el ambiente modifica de una manera radical la vida de los

seres, obligando a unos a emigrar, a otros a establecer mecanismos de resistencia

adaptiva, y entre los seres humanos a modificar sus condiciones fisiológicas,

psicológicas y conductuales.

Para medir los niveles de ruido se emplean ciertos aparatos e instrumentos especiales,

los cuales se clasifican de acuerdo con la frecuencia que se utiliza y su grado de

complejidad, a saber estas categorías son: equipo básico, equipo periférico y equipo

sofisticado.

Equipos utilizados en la medición de los niveles del ruido

Sonómetro

Equipo calibrador del sonómetro

Baterías

Sonómetro

El sonómetro es un aparato que mide niveles de precisión acústica y consta de un

micrófono que convierte los impulsos de presión en impulsos eléctricos, los cuales son

amplificados por un circuito electrónico y se manifiestan en una carátula en forma

analógica o digital. La presentación de los niveles de presión sonora se lleva a cabo por

un descriptor llamado decibel (dB) y es de forma instantánea. Actualmente la mayoría

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INGENIERIA DE MINAS - V 13

de los sonómetros tienen varios filtros o mallas de ponderación, para entender su uso

es necesario realizar una simulación artificial de lo que sucede en el oído. Esta

simulación se realiza con las curvas de ponderación o redes de sopeso, quedando

determinados los niveles sonoros cuyos descriptores son: db(A), dB(B), dB(C) y dB(D),

en donde la letra encerrada entre paréntesis indica el filtro o la red de sopeso utilizada.

El uso de los diferentes descriptores dependen de lo que se desea medir, sin embargo,

la práctica ha demostrado que para los estudios sobre molestias por el ruido, incluso en

ruido intenso, solamente es útil la red "A" debido a que es la que más se asemeja al

oído humano.

Baterías

Las baterías son la fuente de poder que proporciona la energía necesaria para el

funcionamiento adecuado del sonómetro, por lo que se debe cuidar que estás se

encuentren en buen estado.

Procedimiento de muestreo

- Una vez identificada el área de estudio se establecen los puntos de muestreo donde

se tomarán las mediciones de ruido.

- Antes de empezar las mediciones, se checan las baterías del sonómetro, verificando

que estas se encuentren en perfectas condiciones de operación.

- Después se checa la calibración del sonómetro con el calibrador, siempre y cuando el

sonómetro no sea autocalibrable.

- Se coloca el sonómetro en el punto de muestreo a una altura aproximada de un metro

apuntando siempre al interior del área de estudio.

- Luego de encender el sonómetro se debe de esperar a que se estabilice la lectura,

tomando siempre la lectura más alta.

- Este procedimiento se repite para cada uno de los puntos de muestreo establecidos

previamente.

- En caso de que se tenga un punto de muestreo en el centro del área de estudio, se

debe de dirigir el sensor del sonómetro hacia la salida o entrada de esta área de estudio.

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MONITOREO

INGENIERIA DE MINAS - V 14

Equipo y método para la determinación de radioactividad en el medio ambiente

Hay tres tipos de emisiones ionizantes que son de gran interés en estudios ambientales:

radiación alfa (a), radiación beta (b) y rayos gamma (g) y rayos X. La radiación alfa

consiste en núcleos de helio energético (He) que son partículas cargadas positivamente,

constituidas por dos neutrones y dos protones. La beta también se compone de

partículas cargadas ya sean positiva o negativamente. Los rayos gamma y X son

radiaciones electromagnéticas similares a la luz pero con mayor energía.

Equipo utilizado

Medidor geiger

Cronómetro

Baterías

Medidor Geiger

Los equipos empleados para medir la radioactividad varían dependiendo del modelo en

cuanto a sus características específicas, pero en general los medidores geiger son

equipos portátiles y operan con baterías; estos equipos detectan la radiación de los

rayos alfa, beta, gamma y/o X dependiendo del detector utilizado.

Para que los efectos ambientales sobre el medidor no sean apreciables se debe operar

el equipo en un rango de temperatura de -10ºC a 60ºC con pilas alcalinas.

El rango de humedad relativa debe ser de 0 a 95% no considerable.

Cronómetro

Algunos modelos de medidor geiger no cuentan con cronómetro instalado por lo que es

necesario el empleo de un cronómetro adicional para la toma de tiempo de medición de

la radioactividad.

Baterías

Se requiere de una batería alcalina de 9 volts por cada 50 horas de operación; estas

baterías son la fuente de poder, las cuales deben de estar siempre en buen estado.

Procedimiento de muestreo

- Una vez identificada el área total de estudio, ésta se divide en zonas o áreas de muestreo donde se tomarán las mediciones de radioactividad mediante un barrido de zona a pie.

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MONITOREO

INGENIERIA DE MINAS - V 15

- Antes de empezar las mediciones, se checan las baterías del contador geiger,

verificando que estas se encuentren en perfectas condiciones de operación.

- Desde el momento de encender el equipo, éste se encuentra listo para realizar el

muestreo ya que la calibración del contador geiger viene desde la fábrica.

- Se realiza el recorrido por las zonas con el contador geiger dirigiendo el sensor hacia

el lugar que se está monitoreando.

- Se anotan los valores de radioactividad y el tiempo de recorrido.

- Este procedimiento se repite para cada una de las zonas de muestreo establecidas

previamente.

La cantidad de daño que se puede causar mediante la radiación ionizante está en

función de la cantidad de energía de la radiación que el material blanco absorbe y de la

naturaleza de la radiación misma. La unidad de dosis original para la radiación ionizante

es el roentgen que en términos de energía equivale a 87 ergios por gramos de aire, pero

debido a que esta unidad está referida al aire en otros materiales, los valores obtenidos

son variables y en consecuencia se creó el rad, siendo esta una unidad de dosis

absorbida, equivalente a 100 ergios por gramo de materia absorbente. Existe una unidad

nueva que se conoce como rem, donde:

1 rem = 1 rad x Q

Q = es el factor de calidad, la cual está en función de la energía depositada por unidad

de longitud

Radiación ionizante Valor de Q

Rayos X 1

Rayos gamma 1

Rayos alfa 10

Rayos beta 1 a 1.7

Las partículas alfa tienen el menor poder de penetración y, por consiguiente, las fuentes

externas de radiación alfa rara vez penetran en el cuerpo. De las fuentes externas, los

rayos gamma son potencialmente los más dañinos debido a su gran poder de

penetración, siguiendo los rayos X de menor energía.

Page 16: Monitoreo geologia

MONITOREO

INGENIERIA DE MINAS - V 16

MONITOREO DEL AGUA

En todas las minas del mundo se están formulando las mismas preguntas concernientes

a la protección del medio ambiente:

¿Estamos operando eficientemente?

¿Estamos ocasionales problemas ambientales?

¿Qué calidad de agua de efluente es necesaria para la protección del medio ambiente?

La calidad de agua de los efluentes (por ejemplo, cualquier agua que se descarga dela

mina o en la planta procesadora) que drenan de cada sitio minero es especifica de dicho

sitio. Algunos sitios o lugares mineros han establecido programas regulares de muestro

para componentes específicos; los principales problemas que se someterán a monitoreo

sobre calidad de agua en las minas, incluye:

Drenajes ácidos con elevadas concentraciones de sulfuros y metales disueltos.

Sólidos en suspensión y contenido de metales totales asociados.

Reactivos químicos de proceso, especialmente cianuro.

Aguas negras o servidas.

Nivel de Desarrollo

Durante las diferentes etapas de la vida de una mina, desde el desarrollo pasando por

la operación hasta el cierre existen diferente prioridades de un programa de monitoreo.

Etapa de exploración y desarrollo: Generalmente, el periodo de desarrollo dura de

uno a tres años, tiempo en el cual la prioridad del monitoreo es definir las condiciones

“naturales” e identificar los potenciales problemas en la calidad del agua.

Etapa de Operación: Una vez que la mina se encuentra en operación comienza el

monitoreo más intenso, es necesario definir la calidad de agua que sale de cada mina y

determinar la calidad de efluente que sea aceptable para el ambiente. Así, el agua que

entra y sale de la propiedad deberá muestrearse de forma regular para determinar su

calidad y cantidad.

Programa de monitoreo

Los programas de monitoreo de la calidad de agua que se realizan en la mayoría de las

minas en el Perú se encuentran bajo la responsabilidad de la “oficina de asuntos

Page 17: Monitoreo geologia

MONITOREO

INGENIERIA DE MINAS - V 17

ambientales”. En cada área de influencia de una mina normalmente se encuentra

presente una persona encargada de todos los asuntos ambientales.

El gobierno peruano ha establecido un cronograma para la implementación del

monitoreo dela calidad de aguas superficiales y subterráneas, este cronograma

establece que el primer año de monitoreo regular consta de tres periodos de información

de tres meses cada uno, debiendo presentar como cuarto informe el denominado EVAP.

Estaciones de muestreo

El área de influencia de una mina puede abarcar una gran superficie, combinando

labores antiguas con las operaciones actuales.

Alcance

El primer pasó para decidir donde efectuar el muestreo por calidad de agua es identificar

el balance de agua de la propiedad minera: donde ingresa agua y donde sale de la

propiedad. El siguiente paso es identificar

Descripción de los componentes de la mina

Labores Subterráneas

Muchas de las minas subterráneas en el Perú se encuentran ubicadas por debajo del

nivel freático natural, por lo tanto son “minas húmedas” con un volumen significativo de

agua drenada diariamente de las labores. La calidad del agua de la mina puede cambiar

la calidad del agua que fluye así como la cantidad de la misma por ello es necesario

monitorear el agua de dicha mina.

Las fuentes de agua en labores subterráneas son:

Infiltración de precipitaciones (lluvia) desde la superficie.

Flujo natural de aguas freáticas a través de las fallas

Agua bombeada desde la superficie para la perforación.

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MONITOREO

INGENIERIA DE MINAS - V 18

Asuntos sobre la calidad del agua: los principales problemas relacionados al drenaje de

aguas subterráneas incluyen:

Sólidos en suspensión y metales asociados.

Drenaje acido.

Aceites, grasa y combustible de los quipos además del amoniaco producto delas

voladuras.

Los parámetros incluyen la medición del pH, Eh, conductividad, temperatura, solidos

totales en suspensión y análisis de metales disueltos.

Tajo abierto

La principal fuente de agua que se registra en un tajo abierto es la precipitación pluvial

y el flujo se agua superficial desde algún sistema de colección, con aportes potenciales

de aguas freáticas a través de fallas y fracturas. Por lo general, no existen fuentes

discretas de agua hacia el tajo abierto que puedan ser monitoreadas con el fin de

implementar una estación aguas arriba. El flujo que ingresa al tajo mediante fracturas

será afectado por la calidad de las paredes de la roca.

Page 19: Monitoreo geologia

MONITOREO

INGENIERIA DE MINAS - V 19

Durante la operación, debe establecerse una estación de monitoreo en la descarga de

la tubería que está bombeando agua al tajo. Alternativamente el sumidero colector

ubicado en la parte inferior del tajo, puede usarse para muestreo, no obstante esta

estación cambiara mientras prosiga el desarrollo del tajo, lo que puede alterar la

información sobre la calidad del agua.

Asuntos sobre la calidad del agua: los principales problemas relacionados con el drenaje

del tajo incluyen:

Sólidos en suspensión y metales comúnmente asociados a las voladuras y a la

remoción del mineral.

Drenaje acido de las paredes del tajo.

Amoniaco y nitrógeno de las voladuras.

Apilamiento de mineral de desecho (botaderos)

La caracterización de la calidad del agua que drena de los botaderos puede ser una de

las partes más difíciles en un programa de monitoreo. No obstante en las minas con

problema de drenaje acido constituyen la mayor fuente de contaminantes que se dirigen

hacia el ambiente receptor.

La dificultad en el monitoreo del drenaje en un botadero radica en que el flujo que ingresa

o que sale del botadero se distribuye sobre una gran área. Usualmente la fuente de agua

que entra a la pila es la precipitación en forma de agua o lluvia, una parte de esta agua

percolara dentro dela pila desde la superficie y los lados mientras que otra se deslizara

sobre la superficie.

Page 20: Monitoreo geologia

MONITOREO

INGENIERIA DE MINAS - V 20

El agua que sale de la pila puede fluir directamente a las aguas freáticas a través de la

base de dicha pila y aparecer alrededor de la base como resumideros individuales.

Asuntos sobre la calidad del agua: los principales problemas relacionados con el drenaje

de rocas de desecho incluyen:

Lixiviación de metales solubles.

Oxidación, generación de ácidos y lixiviación de metales en el drenaje acido.

Los parámetros que típicamente se miden incluyen pH, Eh, conductividad, sulfato,

temperatura, hierro suelto, etc.

Infraestructura e instalaciones

Existe una variedad de otras instalaciones requeridas para la operación de una mina y

que puede aportar contaminantes a las aguas superficiales:

Pobladores y campamentos

Instalaciones de descarga de concentrados

Almacenamiento de combustible y petróleo

Labores mineras abandonadas

Estos deben identificarse y deberán colocarse estaciones de monitoreo donde se

considere necesario.

Medio Ambiente Receptor

El motivo por el que se realiza el muestreo y monitoreo de la calidad del agua es

garantizar la protección del medio ambiente natural local. El medio ambiente receptor

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MONITOREO

INGENIERIA DE MINAS - V 21

en el área de influencia de una mina se refiere a todos los cursos naturales de agua que

dicha mina afecta.

En cada curso de agua importante debe existir una estación de muestreo aguas arriba

y aguas abajo en relación a la mina.

Análisis de la calidad del agua

Parámetros:

En la evaluación de la química, los parámetros típicos de monitoreo pueden describirse

en dos grupos:

Parámetros orgánicos

Parámetros inorgánicos

Parámetros inorgánicos

Físicos: incluyen los sólidos totales en suspensión, temperatura, flujo, color, olor, sabor,

el Ph, Eh, conductividad.

Iones principales: incluyendo sulfato, alcalinidad, acidez, cianuro y nutrientes como

nitrógeno y fosfato.

Metales disueltos: incluye todos los iones metálicos.

Metales totales: incluye todos los iones metálicos en una muestra no filtrada.

Parámetros orgánicos

Incluyen componentes de reactivos de procesamiento, fenol, petróleo y grasa, etc.

Algunos parámetros se utilizan directamente para evaluar el impacto ambiental o la

toxicidad del agua ya sea para la salud humana, recursos acuáticos o para uso agrícola.

Page 22: Monitoreo geologia

MONITOREO

INGENIERIA DE MINAS - V 22

MONITOREO DEL AIRE

Partículas

Las partículas totales suspendidas (TSP) tienen mucha importancia, principalmente,

debido a su impacto en la visibilidad; al daño a la vegetación y al suelo. Se ha

demostrado que las partículas más pequeñas con un diámetro menor o igual a 10

micrones (PM10) tienen una importancia significativa para la salud humana, dado que,

a menudo, las partículas en este rango de tamaño ingresan y permanecen en los

pulmones. Dado que, hasta la fecha, la República del Perú no ha promulgado

estándares para agentes contaminantes específicos y debido a que las mediciones de

PM10 son mucho más difíciles y/o costosas que las de TSP, sólo se requerirá monitoreo

de TSP para el programa de monitoreo de la fase I.

Sin embargo, puede ser necesario mediciones de PM10 en el programa de la fase II.

Principio de Operación-TSP

El aire del ambiente se hace ingresar a un recinto cubierto y se pasa a través de un

filtro mediante un ventilador de gran flujo a 1,1 - 1,7 m3/min (39-60 pies3/min.). Esto

permite que partículas suspendidas que tengan diámetros (aerodinámicos) de menos

de 50 micrones se concentren en la superficie de un filtro. La concentración de la masa

de partículas suspendidas en la atmósfera se calcula midiendo la masa de las partículas

recolectadas así como el volumen del aire muestreado.

Principio de la Operación - PM10

La masa de una partícula se muestra por la siguiente ecuación: M = 4/3 p R3 A partir

de esta ecuación, puede observarse que, dado que la masa es proporcional al cubo del

radio de la partícula, una partícula de 20 micrones pesará 8 veces más que una partícula

de 10 micrones. Por ello, a menudo, las mediciones TSP presentan desviaciones por la

presencia de algunas partículas relativamente grandes en el filtro. El muestreador TSP

de alto volumen extrae el aire bajo el borde de la cubierta del instrumento.

Por otro lado, el muestreador PM10, pasa el aire a través de un sistema ciclónico de

entrada para retirar las partículas con un diámetro mayor o igual a 10 micrones antes de

que ingrese a través del filtro.

Page 23: Monitoreo geologia

MONITOREO

INGENIERIA DE MINAS - V 23

Tipo de Instrumentos Recomendados

Los muestreadores estándar de alto volumen son fabricados en los Estados Unidos por

General Metals Corp. y por Wedding and Associates. La compañía Kimoto en el Japón

también fabrica instrumentos de alto volumen de buena calidad que funcionan a 220v

de potencia eléctrica. Tanto General Metals como Wedding and Associates fabrican los

muestreadores PM10. Un fabricante adicional del muestreador PM10 es Rupprecht and

Patashnick Co. de Nueva York. Su muestreador de ambiente PM10 TEOM serie 1400a

tiene la ventaja de ser completamente automático, proporcionando monitoreo

prácticamente continuo de las partículas pequeñas. Desafortunadamente, la desventaja

de este instrumento es su costo excesivo.

Ubicación de Instrumentos

El muestreador de alto volumen deberá instalarse en una ubicación muy expuesta y a

una distancia de, por lo menos, 4 metros de la edificación u otra estructura más cercana.

El muestreador deberá colocarse en una plataforma, de modo que el filtro se encuentre

entre 2 y 3 metros sobre la superficie. Para efectos de seguridad, deberá colocarse el

instrumento en un recinto cercado por cadenas en donde el filtro se encuentre, por lo

menos, a 2 metros de la cerca más próxima.

Frecuencia de Registro.

Deberá efectuarse mediciones de 24 horas a intervalos de 3 días. Esto permitirá que

se recolecte muestras cada día de la semana, por lo menos, una vez cada mes. El

muestreo deberá iniciarse y finalizar a la medianoche (o entre 8.00 a.m. y 8.00 a.m.).

Procedimientos de Operación.

Dado que es muy importante que todos los muestreos de partículas se efectúen

exactamente del mismo modo y en todas las locaciones o estaciones de monitoreo.

Calibración

Es necesario que se calibre todos los muestreadores de alto volumen, por lo menos,

cada seis meses. Si se efectúan cambios significativos en el régimen de flujo o se

instalan nuevas escobillas de motor, deberá recalibrarse el instrumento en esa

oportunidad.

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MONITOREO

INGENIERIA DE MINAS - V 24

Mantenimiento

Los principales problemas de mantenimiento radican en el reemplazo de las escobillas

de motor. Algunos instrumentos se encuentran actualmente equipados con motores sin

escobilla, eliminando así esta fuente de problemas. En el caso de motores con escobilla,

normalmente las escobillas deberán reemplazarse después de, aproximadamente, 400

horas de uso. Para estabilizar el flujo de aire después del reemplazo de la escobilla,

deberá hacerse funcionar el motor durante 20 a 30 minutos antes de tratar de realizar la

calibración. Una empaquetadura de placa frontal usada está caracterizada por una

mezcla gradual de la interface ente las partículas recolectadas y el borde limpio del filtro.

Cualquier disminución en la precisión de esta interface indica la necesidad de una nueva

empaquetadura.

1. Retire la empaquetadura usada con un cuchillo.

2. Limpie la superficie.

3. Selle una nueva empaquetadura a la placa frontal con pegamento de caucho o una

cinta adhesiva de doble lado.

Limpie y recalibre el rotámetro cuando el flotador (bola) se muestre errático o cuando se

detecte humedad de materia extraña en el tubo.

El cronómetro, el controlador de flujo y el contador o registrador del tiempo de

funcionamiento, por lo general, requieren poco mantenimiento. Su operación correcta

deberá verificarse durante el periodo de funcionamiento, por lo menos, una vez al mes.

Garantía de Calidad.

No se define la precisión absoluta del método de alto volumen debido a la naturaleza

compleja de la materia conformada por partículas atmosféricas y a la dificultad para

determinar la "verdadera" concentración de la materia particulada. Existen varias

fuentes de error inherentes que, con cuidado, pueden mejorar la precisión del

instrumento. Estas son:

Variaciones del flujo de aire. La determinación de la concentración de partículas

asume que la deposición ocurre uniformemente durante el periodo del muestreo

y que el régimen de flujo disminuye uniformemente con el aumento de la carga

de partículas. El error resultante de un flujo no constante depende de la magnitud

Page 25: Monitoreo geologia

MONITOREO

INGENIERIA DE MINAS - V 25

de los cambios instantáneos en el régimen de flujo y en la concentración de la

materia particulada. El rango aproximado de concentración de las partículas

recolectadas es de 2 a 750+ gm/m3. El límite superior está determinado por el

punto en el cual el muestreador no puede mantener por más tiempo el régimen

de flujo especificado debido al aumento del descenso de la presión del filtro

cargado. Este punto se ve afectado por la distribución del tamaño de partícula,

la humedad y la variabilidad del filtro. Estos errores pueden reducirse equipando

el muestreador con un mecanismo automático de control de flujo.

Medición del volumen de aire. Si el régimen de flujo cambia en forma sustancial

o no uniforme durante el periodo de muestreo, puede presentarse un error de

consideración en el volumen estimado de aire como producto de usar el

promedio de las lecturas del rotámetro que se efectuaran antes y después del

muestreo. Se recomienda usar un registrador de flujo continuo, particularmente,

si el muestreador no se encuentra equipado con un controlador constante de

flujo.

Pérdida de partículas volátiles. Las partículas volátiles recolectadas en el filtro

pueden perderse durante el tránsito y/o almacenamiento del filtro, antes del

pesaje previo al muestreo. Aunque dichas pérdidas pueden evitarse, deberá

pesarse nuevamente el filtro tan pronto como sea posible, después del muestreo.

Materia particulada extraña. Son partículas no contaminantes, específicamente,

pequeños insectos voladores que a veces son atrapados en el filtro. Estos

deberán retirarse cuidadosamente antes del pesaje.

Humedad. Los filtros de fibra de vidrio son comparativamente insensibles a los

cambios en la humedad relativa. La materia particulada recolectable puede ser

higroscópica. Los filtros deberán almacenarse en la habitación de pesaje antes

y después de la exposición. Deberá dejarse transcurrir el tiempo suficiente para

permitir que los filtros se equilibren al nivel de temperatura y humedad en esta

habitación.

Manejo del filtro.

Es necesario manejar con extremo cuidado el filtro entre los pesajes anteriores y

posteriores al muestreo con la finalidad de evitar errores debido a la pérdida de fibras o

partículas del filtro. El cartucho o casete de papel de filtro puede reducir al mínimo los

errores de manejo.

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MONITOREO

INGENIERIA DE MINAS - V 26

La materia particulada no muestreada. La materia particulada no muestreada podrá

ser depositada por el viento durante los periodos cuando el muestreador se encuentra

inoperativo. La instalación oportuna y la recuperación de filtros pueden reducir este

problema al mínimo. Los periodos de fuertes vientos deberán anotarse en la hoja de

datos.

Errores por Tiempo Cronometrado. Por lo general, los muestreadores se controlan

mediante cronómetros de tiempo programados para iniciar y finalizar el muestreo a

medianoche. Pueden presentarse errores debido a:

1. Poca precisión de los puntos de programación del cronómetro.

2. Error del cronómetro debido a interrupción de la energía.

3. Errónea programación del cronómetro.

4. Inadecuado funcionamiento del cronómetro.

Por lo general, los cronómetros electrónicos digitales tienen una mejor precisión de

punto de programación que los cronómetros mecánicos, pero requieren una batería de

respaldo para mantener la continuidad de las operaciones después de la interrupción de

la energía. Un registrador de flujo continuo o un contador del tiempo de funcionamiento

proporcionan una indicación del tiempo de ejecución del muestreador, así como una

indicación de cualquier interrupción de energía durante el periodo de muestreo.

Análisis de los Datos.

El análisis de los datos de las partículas totales suspendidas es un proceso de cuatro

etapas que incluye:

a. Calcular el régimen de flujo promedio.

b. Corregir el régimen de flujo a la presión y temperatura atmosféricas estándar.

c. Calcular el volumen de aire, según condiciones estándar.

d. Calcular la concentración TSP.

Informe de los Datos.

Los datos TSP deberán reportarse en un formato. Este formato deberá presentarse

junto con la calibración y cualquier otra información pertinente al Ministerio de Energía

y Minas dentro de un plazo de 30 días (el cuarto mes) siguiente a la finalización de cada

trimestre calendario. Deberá presentarse un informe anual o reporte EVAP, resumiendo

las mediciones efectuadas para cada estación en la red al Ministerio el 31 de marzo del

año siguiente, después de trece meses de la publicación de la presente guía. Las

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MONITOREO

INGENIERIA DE MINAS - V 27

variables importantes que afectan el diseño múltiple del muestreo son el diámetro, la

longitud, el régimen de flujo, el descenso de la presión y los materiales de construcción.

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MONITOREO

INGENIERIA DE MINAS - V 28

CONCLUSIONES

Es necesario mencionar que la importancia de los programas de monitoreo

ambiental, no solo radica en contar con información confiable en el momento

oportuno, sino también en su gran utilidad para determinar el grado o nivel de

confiabilidad operacional que presenta un determinado sistema o instalación de

aseo urbano, no sólo en cuanto al número de ocasiones en que puede rebasar

las normas o criterios ambientales, sino en la gravedad o nivel de importancia

ambiental que puede generar cuando esto sucede, asimismo, la información

obtenida con estos programas, puede servir para identificar instalaciones cuya

confiabilidad operacional es reducida, para tratar de corregir irregularidades que

le permitan tener un aporte confiable para con el sistema o servicio de aseo

urbano del cual dependa, de tal manera que en el tiempo, el número de

ocasiones en que opere fuera de normas se vaya reduciendo, y cuando así sea,

que el grado de incumplimiento no resulte significativo.

Por otro lado, los programas de monitoreo ambiental son de gran utilidad para

identificar en aquellas instalaciones que operen confiablemente, los elementos

que en ocasiones puedan propiciar un incumplimiento de las normas o

recomendaciones y las formas de solventarlo. También es posible con tales

programas corroborar cómo una instalación ambientalmente compatible,

presenta una confiabilidad operacional con respecto a la normatividad ambiental

mucho mayor a la que ofrece una instalación que soslaya este criterio, situación

que permite desarrollar criterios rectores de planeación, diseño y operación, que

bien instrumentados, pueden compatibilizar ambientalmente, instalaciones y

servicios de aseo urbano ecológicamente inadaptados.

Los programas de monitoreo del aire son esenciales para mantener un hábitat

estable tanto paras los animales y las personas, ya que el aire es el principal

componente de la vida.

El monitoreo del agua es esencial para mantener con vida a los seres vivos, ya

que sin ella es imposible existir.

Por lo tanto los monitoreos de un área, lugar, y distinta especie que se realicen

son importantes ya que detectan anomalías en un medio y podemos prevenir

cualquier tipo de accidente o contaminación en un medio.

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MONITOREO

INGENIERIA DE MINAS - V 29

BIBLIOGRAFIA

Broughton, L. (2005) “Protocolo de Monitoreo de Calidad de Agua”, Ministerio de Energia

y Minas: Lima.

Cabrera, S. (2007) “Protocolo de Monitoreo de Calidad de Aire y Emisiones”, Ministerio

de Energia y Minas: Lima.