“MANEJO Y SEGUIMIENTO DE LA CONSERVACION DE CAPA ORGANICA (SUELO) RECUPERADA PARA REVEGETALIZACIÓN DE ÁREAS LIBERADAS POR LA OPERACIÓN MINERA EN EL CORREGIMIENTO DE LA LOMA MUNICIPIO DEL PASO – CESAR”
ESTUDIANTES: Alexander Salazar Montoya
Pedro José Plata PabónBelky Josefina Rodríguez Zuleta
Ana Lucy Rúales Montenegro
DOCENTE:Dr. JORGE ANDRES RINCON LARGO
UNIVERSIDAD DE MANIZALESMAESTRIA EN DESARROLLO SOSTENIBLE Y MEDIO AMBIENTE
MODULO DE ELABORACION Y GESTION DE PROYECTOSX COHORTE
2015
PROBLEMA
La pérdida de las características físicas, químicas y biológicas de los suelos almacenados después de los procesos de retirar la cobertura vegetal y la capa orgánica del suelo para realizar la explotación minera del carbón, los cuales se utilizan posteriormente en la revegetalización de las áreas a conservar o restaurar
INTRODUCCION
El proyecto se desarrollará en la Mina La Francia, localizada en el corregimiento de La Loma, municipio del Paso del departamento del Cesar.Se determinarán las condiciones óptimas de almacenamiento de la capa de suelo orgánico que se extrae al momento de iniciar la actividad minera, y que por lineamientos de la Ministerio de Minas, 2010, a través de la guía minero ambiental de explotación, es necesario que al descapotar el suelo, este material sea almacenado de forma adecuada para su futura utilización. La investigación determinará si las condiciones de almacenamiento garantizan las características físicas, químicas y biológicas del suelo para que se pueda utilizar en la revegetalización con las propiedades y nutrientes requeridos.
1. OBJETIVOS 1.1. GENERAL• Determinar el manejo y la conservación de las características de fertilidad de la capa orgánica de
suelo, almacenada durante el proceso de explotación del carbón en la Mina La Francia 1.2. ESPECÍFICOS• Identificar las condiciones y el manejo de suelo durante la etapa de almacenamiento a través de
los protocolos y procedimientos utilizados en la mina La Francia. • Evaluar las características físico químicas y biológicas del suelo recuperado, a través de
muestreos periódicos durante dos años. • Identificar el período en que el suelo almacenado pierde sus condiciones óptimas mediante
análisis de suelos.
2. IMPACTOS DE LA MINERIA SOBRE EL SUELO“La remoción vegetal y del suelo de la zona de explotación minera, su área de intervención y de influencia; invertir las capas del suelo y subsuelo, exponiendo el material parental en la parte superior, como parte del proceso de explotación y que se da especialmente en la zona de botadero”.
Igualmente tiene los siguientes impactos ambientales:
• Remoción en masa que se pueden dar sectores del botadero.• Degradación física y química del suelo.• Activación de procesos erosivos y sedimentación.• Alteración del terreno (Hundimiento).• Movimiento del macizo Rocoso
PROCESO DE RECUPERACION Y MANEJO DEL
SUELO
Foto 1. Recuperación de capa orgánica (suelo) Foto . Capa orgánica apilada para transporte.
Foto 3. Cargue de Capa orgánica (suelo) Foto 4. Cargue de suelo en camión 777
Foto 5. Recuperación de suelo – zona de avance Foto 6. Avance de la mina
IMPORTANCIA DE LA RESTAURACION DE SUELOSRivera, (2006): “la vegetación ofrece protección física al suelo frente al impacto de la lluvia y la escorrentía y reduce la velocidad del agua al aumentar la resistencia hidráulica del terreno”“si la velocidad del agua se disminuye, el material arrastrado se sedimenta y de esta forma se inicia el proceso de la regeneración de la vegetación natural”
La medida de recuperación de suelo consiste en “Conservar la cobertura vegetal de desmonte para queaporte la materia orgánica a la capa superficial del suelo.Se debe generar las condiciones para que el suelo inicial sea conservado de una manera adecuada en pilas que permitan su protección contra la erosión y su posterior reutilización.”
RESPIRACION DEL SUELOMora, (2006): “La estimación de la respiración del suelo da una idea de la dinámica de su biota y, por lo tanto, de los procesos metabólicos que en él se desarrollan; tales procesos varían en función de factores biofísicos y climáticos del suelo y del uso de la tierra, por lo cual su medición es un indicador de la biomasa microbiana presente”
LA RIZOSFERA Y LA ACTIVIDAD MICROBIANACardoso y Freitas, (1988): “El suelo rizosférico tiene características bien diferentes al suelo distante de las raíces, pues en la rizósfera hay mayor concentración de nutrientes orgánicos provenientes de las raíces, los cuales favorecen el crecimiento de los microorganismos”
RECOMENDACIONES PARA EL MANEJO DEL SUELO DE ACUERDO AL MINISTERIO DE MINAS 2010
• Tener una línea base de las características físico – químicas y biológicas del suelo antes de iniciar procesos de descapote y almacenamiento del suelo.
• Definir los sitios para el apilamiento de los suelos con suficiente anticipación a la remoción de los mismos.
• Establecer pilas con formas apropiadas y ajustadas al espacio disponible para el almacenamiento.
• Remover el suelo del área que se va a descapotar para minería evitando su contaminación y trasladarlo posteriormente al sitio de apilamiento
• Hacer cerramiento de la pila e instalar una valla o señal informativa • Se recomienda la aireación periódica por volcamiento. • Adicionar estiércol vacuno como posibilidad económica de mejoramiento de las pilas de suelo.• Adicionar cal o aislados del flujo hidráulico a suelos ácidos.• Determinar en los suelos apilados su textura, riqueza orgánica, minerales y Ph.• Adicionar abonos para corrección de minerales
3. JUSTIFICACION
Usualmente el suelo es almacenado y después de un periodo (aproximadamente 2 años) es utilizado para los procesos de revegetalización, pero sin un análisis de si este suelo o material conserva o no sus características iniciales o en que porcentaje.
Por ello es importante investigar sobre el bajo desarrollo de las plantas en los procesos de revegetalización en las zonas de botadero de las minas de explotación a cielo abierto, ya que esto afecta la restauración de suelos y la revegetalización de las áreas afectadas.
Este bajo desarrollo se puede deber a la fertilidad, proporción de nutrientes, efectos de la toxicidad que posee el material estéril del botadero sobre las plantas, o a la pérdida de las características físicas, químicas y biológicas de la capa de suelo orgánico que durante años es almacenado para los procesos de revegetalización.
4. METODOLOGIA
Se examinarán las características del suelo en varios momentos:1. Al momento de hacer el descapote2. En el sitio de almacenamiento3. Monitoreo en el sitio de almacenamiento
a los 2, 6, 12, 18 y 24 meses.
Variable Indicador
Características químicas
Materia orgánica, Nitrógeno, Fosforo, Potasio, Hierro, Magnesio, Zinc, Sodio, Boro, Cobre, pH, Calcio, Magnesio, conductivilidad, capacidad de intercambio catiónico, materia orgánica, carbono orgánicoNitratos y amonio.
Características Físicas Textura, estructura, porosidad, densidad aparente, densidad real, retención de humedad y curva de retención de humedad
Características biológicas
Respiración microbiana (producción de CO2), Proceso de micorrización, aislamiento de Rizobios, conteo de microorganismos denitrificantes, Nitrificantes, Fijadores de Nitrogeno libres, hongos y fauna edáfica
Tabla 1. Variables e indicadores a medir
DISEÑO EXPERIMENTAL Y ANALISIS DE DATOS
• Se utilizará el diseño de “Bloques al azar”• Para el análisis estadístico de datos se tendrá en cuenta: el promedio, la
desviación estándar, la varianza, la Anava y la DMS (Diferencia mínima significativa), si es necesaria.
• Se construirán gráficas estadísticas para cada variable para comparar su comportamiento entre varios tratamientos.
5. EVALUACION Y SEGUIMIENTO
Tabla 2. Metas e indicadores por objetivo Objetivo General Meta Indicador
Determinar el manejo y la conservación de las características de fertilidad de la capa orgánica de
suelo, almacenada durante el proceso de explotación del carbón
en la Mina La Francia
Plan de manejo para el suelo almacenado Plan de manejo
Determinación de los protocolos de almacenamiento Protocolos
Curvas de las dinámicas de las características químicas, físicas y
biológicas Químicos, físicos y biológicos
Objetivos específicos Meta Indicador Identificar las condiciones y el
manejo de suelo durante la etapa de almacenamiento a través de los
protocolos y procedimientos utilizados en la mina La Francia.
Documento de manejo y protocolos de almacenamiento
Tipo de condiciones
Etapas de almacenamiento
Número y tipo de protocolos
Ruta de critica
Evaluar las características físico químicas y biológicas del suelo
recuperado, a través de muestreos periódicos durante dos años
18 análisis químicos y su comparación
Porcentajes, partes por millón, miliequivalente por gramo, grados centígrados de características químicas
18 análisis Físicos y su comparación
Porcentajes, partes por millón, miliequivalente por gramo, grados centígrados de características químicas
18 análisis biológicos y su comparación
Porcentaje, Producción de CO2 de características biológicas
Identificar el período en que el suelo almacenado pierde sus condiciones
óptimas mediante análisis de suelos.
Curva de comparación química
Porcentajes, partes por millón, miliequivalente por gramo, grados centígrados de características químicas
Curva de comparación Física
Porcentajes, partes por millón, miliequivalente por gramo, grados centígrados de características químicas
Curva de comparación biológica Porcentaje, Producción de CO2 de características biológicas
6. FUENTES REALES DE FINANCIACION
Las fuentes de financiación de este estudio se pueden gestionar a través de las minas de explotación de carbón:• Mina El Hatillo• Mina La Francia
7. PRESUPUESTO COSTOS MONITOREO DE SUELOS
ANÁLISIS QUÍMICO
PARÁMETRO METODO-TECNICA CANTIDAD PRECIO UNITARIO
SUBTOTAL
pH Unidad de PH ELECTROMÉTRICO - EPA/9045D 18 $ 4.785,00 $ 86.130,00 Conductividad SM/ 2510 B NTC 5596 18 $ 19.139,00 $ 344.502,00 Magnesio mg/L EPA/3050B - SM/3111B 18 $ 78.873,00 $ 1.419.714,00 Potasio mg/L EPA/3050B - SM/3500-K B 18 $ 78.873,00 $ 1.419.714,00
Hierro mg/L mg/kg EPA/3050 E - SM 3111 B /Espectro métrico
18 $ 34.468,00 $ 620.424,00
Manganeso mg/Kg EPA/3050 E - SM 3111 B /Espectro métrico 18 $ 34.468,00 $ 620.424,00
Fosforo Total mg/L Colorimétrico de Ácido Ascórbico
18 $ 58.499,00 $ 1.052.982,00
Zinc mg/L EPA/3050 E - SM 3111 B /Espectro métrico 18 $ 34.468,00 $ 620.424,00
Cobre mg/L EPA/3050 E - SM 3111 B /Espectro métrico
18 $ 34.468,00 $ 620.424,00
Boro mg/L Absorción Atómica 18 $ 82.886,00 $ 1.491.948,00
Nitrógeno mg/L MARCO-KJELDAHL Y DESTILACIÓN VOLUMÉTRICO- SM/4500-Norg B, 4500-NH3 B,C
18 $ 56.955,00 $ 1.025.190,00
Materia Orgánica mg/L REFLUJO ABIERTO - REFLUJO CERRADO VOLUMÉTRICO 18 $ 33.957,00 $ 611.226,00
Calcio mg/L Absorción Atómica 18 $ 58.499,00 $ 1.052.982,00 SQ-01 + menores (Cu, Fe, Mn, Zn y B)
18 $ 289.397,00 $ 5.209.146,00
Carbono Orgánico 18 $ 69.300,00 $ 1.247.400,00 Carbono + Nitrógeno 18 $ 150.000,00 $ 2.700.000,00 Nitratos 18 $ 80.388,00 $ 1.446.984,00 Amonio 18 $ 80.388,00 $ 1.446.984,00 Azufre 18 $ 80.388,00 $ 1.446.984,00 Capacidad de Intercambio Catiónico
18 $ 80.388,00 $ 1.446.984,00
SUBTOTAL $ 1.440.587,00 $ 25.930.566,00
ANÁLISIS FISICO
PARÁMETRO METODO-TECNICA
CANTIDAD PRECIO UNITARIO SUBTOTAL
RAS, CI SO4 18 $ 239.378,00 $ 4.308.804,00 Humedad gravimétrica 18 $ 42.874,00 $ 771.732,00 Textura 18 $ 42.874,00 $ 771.732,00 Densidad Real 18 $ 46.446,00 $ 836.028,00 Densidad Aparente 18 $ 46.446,00 $ 836.028,00 Estabilidad estructural 18 $ 214.368,00 $ 3.858.624,00 Curva de retención de humedad 1/3, 1, 5, 10, 15 atm
18 $ 214.368,00 $ 3.858.624,00
SUBTOTAL $ 846.754,00 $ 15.241.572,00 BIOLÓGICO
PARÁMETRO METODO-TECNICA
CANTIDAD PRECIO UNITARIO SUBTOTAL
Proceso de micorrización, aislamiento de Rizobios, conteo de microorganismos denitrificantes, Nitrificantes, Fijadores de Nitrógeno libres, hongos y fauna edáfica
18 $ 2.186.554,00 $ 39.357.972,00
OTROS RUBROS Toma de muestras 18 $ 50.000,00 $ 900.000,00 Transporte de muestras 18 $ 50.000,00 $ 900.000,00 Sistematización de la información 18 $ 30.000,00 $ 540.000,00 TOTAL 18 $ 4.603.895,00 $ 82.870.110,00
Actividades
MESES
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11
12
13
14
15
16
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19
20
21
22
23
24
Descapote
Toma de muestra
Análisis
Resultados
8. CRONOGRAMA
GRACIAS