TRABAJO DE INVESTIGACIÓN: “Determinación de sulfatos admisibles en efluentes mineros”

INSTITUCIÓN: Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann y de la Universidad Nacional de Ingeniería

INVESTIGADORES: Sabrina Antuane Lajo Zuela, Betsy Margot Quicaña Conde

DOCENTE: Diego Alejandro Sotomayor Melo

RESUMEN:

La creciente presencia de sulfatos en cuerpos de agua por efluentes minero-metalúrgicos constituye una grave amenaza ambiental, impactando a la biota acuática y alterando los procesos ecosistémicos.

En el Perú, a través de las diferentes evaluaciones del OEFA, se han reportado concentraciones de sulfato superiores a 1000 mg/L, excediendo en más del 600% los Estándares de Calidad Ambiental (ECA – Categoría 3). Sin embargo, la normativa nacional carece de Límites Máximos Permisibles (LMP) para dicho parámetro.

El objetivo del proyecto es determinar la concentración admisible de sulfatos en efluentes mineros mediante bioensayos de toxicidad aguda, utilizando tres especies bioindicadoras: Danio rerio, Daphnia magna y Lactuca sativa L.. Esto permitirá establecer un umbral de concentración que no comprometa el desarrollo normal de dichas especies y, de esta manera, aportar evidencia científica para futuras regulaciones.

El proceso incluye la recolección y caracterización fisicoquímica del efluente minero, la ejecución de bioensayos de toxicidad siguiendo los protocolos de la OCDE y un análisis estadístico de los datos para estimar la CL50 y proponer una concentración máxima admisible.

Se espera determinar un rango de concentración de sulfato entre 500 y 1200 mg/L, que permita preservar la integridad ecológica de los ecosistemas acuáticos receptores, sirviendo como base técnica para la actualización de los LMP nacionales en el sector minero.

CAPÍTULO I:

1.1 Propósito de la investigación y su justificación

El propósito central de la investigación es determinar la concentración admisible de sulfato en efluentes minero-metalúrgicos, a través de bioensayos de toxicidad aguda realizados con organismos indicativos representativos de distintos niveles tróficos: Danio rerio (pez cebra), Daphnia magna (crustáceo planctónico) y Lactuca sativa L. (planta).

La finalidad es establecer una base científica que sustente la incorporación del parámetro “sulfatos” en los Límites Máximos Permisibles (LMP) de efluentes líquidos del sector minero-metalúrgico, que actualmente no se contempla en la legislación nacional peruana (DS N° 010-2010-MINAM).

La justificación radica en que las concentraciones naturales de sulfato en lagos y ríos boreales blandos son bajas, entre 3 y 30 mg/L (Ekholm et al., 2020). Sin embargo, en países como Finlandia, las actividades antropogénicas han generado puntos críticos con niveles que oscilan entre 50 mg/L y más de 2000 mg/L. Estas elevadas concentraciones pueden afectar negativamente la vida acuática, siendo Ceriodaphnia dubia una de las especies más sensibles, con una CE10 de 137 mg/L (Elphick et al., 2011).

Además, el sulfato induce estrés osmótico y toxicidad iónica específica, sobre todo en aguas blandas con baja presencia de Ca²⁺ y Mg²⁺ (Davies & Hall, 2007; Elphick et al., 2011).

No obstante, es preciso señalar que hasta el momento, en el Perú, la norma que rige la regulación de los efluentes minero-metalúrgicos no contempla al parámetro de sulfatos dentro de la regulación.

1.2 Objetivo(s) principal(es) y secundarios de la investigación

• Determinar la concentración admisible del sulfato en efluentes mineros que permite el desarrollo normal de Danio rerio, Daphnia magna y Lactuca sativa L.
• Caracterizar el efluente minero mediante mediciones de parámetros fisicoquímicos y análisis de laboratorio.
• Determinar, mediante ensayos de toxicidad, la concentración de inhibición media (CI50) para Danio rerio, Daphnia magna y Lactuca sativa L. bajo la influencia de sulfatos en los efluentes mineros.
• Proponer una concentración máxima admisible de sulfatos en efluentes mineros, en base al procesamiento de datos obtenidos de los bioensayos.

1.3 Proyecto(s) de Premios ProActivo en el que está inspirada la investigación

La presente investigación fue inspirada en los Premios ProActivo 2024, con el proyecto titulado “Implementación de una planta piloto de aglomerado de carbón y aceite para la recuperación de oro libre en la minería artesanal y de pequeña escala”.

Puesto que los procesamientos metalúrgicos de los minerales, como el oro, que emplean entre otros insumos carbón, generan efluentes con elevadas concentraciones de sulfato. En línea a ello, nace el presente proyecto.