Propuestas de tratamientos de fitoestabilización para reducir la formación de drenaje ácido de mina en el pasivo ambiental minero Mesapata, Recuay-Áncash

Abstract

La presente investigación aborda la reducción de la dispersión de contaminantes producto de la erosión eólica e hídrica del pasivo ambiental minero de Mesapata, caracterizado por elevadas concentraciones de metales pesados (Fe, Al, Pb y As). El objetivo fue proponer alternativas eficientes de fitoestabilización asistida mediante especies metalófitas y enmiendas orgánicas o minerales como cobertura para reducir la formación de drenaje ácido de mina. Mediante la revisión de estudios de identificación de especies metalófitas en suelos degradados por residuos mineros de la cuenca del río Santa, se registraron 26 especies de ocho familias botánicas, donde Poaceae representó el 42% con Festuca dolichophylla, Calamagrostis tarmensis, Stipa ichu, Dactylis glomerata, Paspalum bonplandianum y Pennisetum clandestinum, todas con factor de translocación y bioconcentración < 1. La selección consideró tolerancia a metales, resiliencia a sequía, alta biomasa y persistencia, evaluados mediante el Proceso de Análisis Jerárquico con matriz de Saaty y normalización lineal. Para enmiendas, se evaluaron nueve alternativas bajo criterios de carbono orgánico, pH, capacidad de intercambio catiónico y eficiencia en inmovilización metálica, seleccionando cinco: compost de estiércol de vaca, biosólidos de PTAR, biocarbón, compost de residuos sólidos municipales y turba. Las combinaciones especie–enmienda alcanzaron coberturas vegetales de hasta 68% con P. clandestinum y D. glomerata en suelos con compost de estiércol. La turba, aunque mejoró parámetros edáficos, incrementó la translocación metálica (FT > 1), favoreciendo fitoextracción sobre inmovilización.

This research addresses the reduction of contaminant dispersion resulting from wind and water erosion of the Mesapata mining environmental liability, characterized by high concentrations of heavy metals (Fe, Al, Pb, and As). The objective was to propose efficient assisted phytostabilization alternatives using metallophyte species and organic or mineral amendments as cover to reduce acid mine drainage formation. Through the review of identification studies of metallophyte species in soils degraded by mining waste from the Santa River basin, 26 species from eight botanical families were recorded, where Poaceae represented 42% with Festuca dolichophylla, Calamagrostis tarmensis, Stipa ichu, Dactylis glomerata, Paspalum bonplandianum, and Pennisetum clandestinum, all with translocation and bioconcentration factors < 1. The selection considered metal tolerance, drought resilience, high biomass, and persistence, evaluated through the Analytic Hierarchy Process with Saaty matrix and linear normalization. For amendments, nine alternatives were evaluated under criteria of organic carbon, pH, cation exchange capacity, and metal immobilization efficiency, selecting five: cow manure compost, WWTP biosolids, biochar, municipal solid waste compost, and peat. Species-amendment combinations achieved vegetation coverage of up to 68% with P. clandestinum and D. glomerata in soils with manure compost. Peat, although it improved edaphic parameters, increased metal translocation (TF > 1), favoring phytoextraction over immobilization.