Ciencia España , Salamanca, Martes, 01 de marzo de 2011 a las 12:49

Los productos de alteración de arsenopirita limitan la contaminación por arsénico en las minas de Barruecopardo y Terrubias

Una investigación revela que los productos de alteración del mineral arsenopirita, principalmente la escorodita, limitan la liberación y movilización de este elemento tóxico al medio ambiente

José Pichel Andrés/DICYT Un estudio realizado en las áreas mineras de Barruecopardo y Terrubias, en Salamanca, ha analizado los productos de alteración de la arsenopirita, uno de los principales minerales que contiene arsénico, y ha dado como resultado que la movilización de este elemento tóxico está muy limitada. La investigación ha sido publicada recientemente en la revista Journal of Hazardous Materials por las universidades de Salamanca y Extremadura y tres centros del CSIC: el Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca (Irnasa), el Instituto de Cerámica y Vidrio de Madrid y el Instituto de Ciencias de los Materiales de Aragón.

 

"La explotación de minas de wolframio y estaño, en las que la arsenopirita constituye un importante subproducto, ha dado lugar a la acumulación de este mineral en las escombreras expuestas a la intemperie desde hace varias décadas", declaran a DiCYT dos de las responsables de la investigación, Ascensión Murciego y Encarnación Pellitero, del Área de Cristalografía y Mineralogía de la Universidad de Salamanca, y Esther Álvarez Ayuso, del Irnasa.

 

Ante el riesgo de que esa acumulación de arsenopirita supusiera una posible liberación de arsénico al medio ambiente, las investigadoras emprendieron este estudio, pero "los productos de oxidación que hemos encontrado, así como los mecanismos implicados garantizan la inmovilización del arsénico en estas escombreras", afirman. La abundancia del mineral llamado escorodita "no sólo garantiza la inmovilización del arsénico, sino que también protege a la arsenopirita de que la alteración progrese, siempre y cuando las condiciones se mantengan estables".

 

El objetivo del trabajo era la identificación y caracterización de los productos de oxidación de la arsenopirita (FeAsS) que se encuentra en las escombreras de estas áreas mineras y "el establecimiento del riesgo potencial de contaminación ambiental que éstas suponen".

 

En el área minera de Barruecopardo los productos de oxidación de la arsenopirita que han sido identificados son: escorodita (arseniato de hierro hidratado) con contenidos variables en fósforo, goethita (oxihidróxido de hierro) y óxidos de hierro muy hidratados, de carácter amorfo, que tienen una alta capacidad para adsorber el arsénico. En el área minera de Terrubias aparecen, además de los anteriores, arseniatos de hierro amorfos en muy pequeña proporción. En la escorodita de esta zona no ha sido detectado el fósforo y los contenidos de arsénico en los óxidos de hierro amorfos son mucho más elevados que en Barruecopardo.

 

Estudiar estos productos de alteración es importante porque "son los responsables del control de la movilización y la fijación del arsénico en estas áreas mineras", explican las investigadoras. Así, en los llamados arseniatos, el arsénico forma parte de su estructura e intervienen mecanismos de disolución y precipitación. Por otra parte, en los oxihidróxidos y óxidos de hierro hidratados, en los que el arsénico está fijado en su superficie, intervienen mecanismos de adsorción y desorción.

 

En ambas áreas mineras, la escorodita es el producto de oxidación más abundante, por lo que "la permanencia de este mineral en las escombreras limitaría de forma importante la liberación del arsénico hacia el ambiente si se mantienen estas condiciones". La disolución incongruente de este mineral conduce a la precipitación del mineral goethita y de los óxidos de hierro hidratados, en los que el arsénico liberado es adsorbido.

 

Mayor riesgo potencial en Barruecopardo

 

Los óxidos de hierro hidratados son poco solubles. Sin embargo, su transformación en goethita (que puede tener lugar de forma espontánea) implica la liberación de arsénico al medio ya que la goethita adsorbe mucho menos arsénico que estos óxidos de hierro. Por otra parte, cuanto mayor sea el contenido de arsénico en estos últimos, menos probable es su transformación en goethita. "En Barruecopardo, los óxidos de hierro hidratados tienen menos contenidos de arsénico que los de Terrubias, lo que supone que su transformación a goethita sea más factible y, como consecuencia, el riesgo ambiental potencial sea mayor", indican las expertas.

 

En general, "parece que los productos de oxidación de la arsenopirita presentes en las áreas mineras estudiadas restringirían de forma importante la liberación del arsénico de las escombreras siempre que las condiciones ambientales se mantengan más o menos estables". Este aspecto es especialmente importante para la escorodita, el producto de oxidación más abundante. El bajo pH existente en estas escombreras es el responsable de la estabilidad y la baja solubilidad de este mineral y, por tanto, de la inmovilización del arsénico.

 

Las características y contenidos de estos productos de alteración, como son la baja solubilidad de la escorodita, la escasez de arseniatos de hierro amorfos, de reducida estabilidad, y la alta capacidad de los óxidos de hierro hidratados para adsorber el arsénico limitarían considerablemente la liberación de este elemento de las escombreras con arsenopirita. En el caso de Barruecopardo, la escorodita rica en fósforo y el relativamente bajo contenido de arsénico en los óxidos de hierro hidratados podría incrementar la movilidad y migración del arsénico.

 

El papel de la mineralogía en el medio ambiente

 

Según Ascensión Murciego, Encarnación Pellitero y Esther Álvarez Ayuso, este estudio pone de manifiesto que el papel de la mineralogía es crucial en los estudios medioambientales. "De la mano de esta disciplina podemos conocer cómo se encuentra el arsénico en diferentes áreas mineras, no sólo en las escombreras sino también en los suelos, y predecir el posible riesgo de movilización de este importante elemento tóxico", aseguran.