Identificación de drenajes ácidos de mina con sensores remotos

Abstract

Los drenajes ácidos de mina (DAM) son uno de los grandes problemas ambientales que enfrenta hoy la industria minera, estos son producto de la oxidación de minerales sulfurosos, proceso que ocurre aún tras el cierre y abandono de las minas. La problemática de los DAM ha suscitado en el mundo importantes investigaciones en torno a su identificación y es el análisis de la reflectancia espectral con el apoyo de muestreos de aguas y de sedimentos, la metodología más usada en países como Estados Unidos y España para su identificación y cartografía. En Colombia, sin embargo, hasta ahora no se han implementado metodologías que permitan la estimación de las fuentes hídricas con problemas de acidez generados por la extracción mineral. En el marco de este trabajo se analizó el pH, la composición mineralógica y la reflectancia espectral de los sedimentos en una zona de minería aurífera en el distrito minero Vetas California en Santander, Colombia, con el propósito de determinar la firma espectral típica del tipo de sedimento asociado a cada rango de pH y con base en ello identificar en imágenes de satélite las áreas afectadas por drenajes ácidos. De acuerdo con los resultados, en los drenajes de mina precipitan óxidos de hierro, cada uno asociado a condiciones específicas de pH, cuyo comportamiento espectral está relacionado con el de los sedimentos analizados. Los sedimentos de pH ácido presentan una mayor reflectancia que los sedimentos de pH neutro a alcalino en el intervalo espectral de 375 a 935 nm y gracias a estas diferencias en la reflectancia fue posible, usando imágenes satelitales, separar los sedimentos de acuerdo con su pH y entonces de forma indirecta identificar los drenajes con problemas de acidez en el área de estudio.

Abstract: The acid mine drainage (AMD) is one of the major environmental problems that the mining industry is currently facing; these are product of the oxidation of sulfide minerals, a process that occurs even after the closure and abandonment of mines. The issue of AMD has generated important research about its identification around the world. The analysis of spectral reflectance supported by sampling water and sediments is the method most used in countries like The United States and Spain for identification and mapping of AMD. In Colombia, however, they have not implemented methodologies to estimate water sources with acidity problems generated by mineral extraction. This research analyzed the pH, the mineralogical composition and the spectral reflectance of the sediments in the gold mining area in the Vetas California Mining District in Santander, Colombia, in order to determine the typical spectral signature for the type of sediment associated with each pH range and on that basis identify, in satellite imaging, areas affected by acid drainage. According to the results, in mine drainage iron oxides precipitates, each oxide is associated with specific conditions of pH and whose spectral behavior is related to the behavior of sediments analyzed. Sediments with acidic pH exhibit greater spectral reflectance than sediments with neutral to alkaline pH in the spectral range of 375 to 935 nm. These differences in the reflectance made possible, using satellite imaging, to separate sediments according to their pH and to indirectly identify drainages with acidity problems in the study area