Mitigation method for flow barrier barriers at mercury-contaminated sites: a cost/benefit analysis

La producción de oro realizada por actividades de minería artesanal y de pequeña escala (MAPE) emplea técnicas convencionales y uso del mercurio para la separación de metales, causando afectaciones en el ambiente y en la salud humana. La estimación de costos ambientales en la salud humana, asociados al mercurio usado en MAPE, permite evaluar posibles estrategias de control y gestión de estos problemas. El presente estudio tiene como objetivo aplicar una metodología de valoración económica ambiental para estimar los efectos de la enfermedad retraso mental leve (RML) asociada a la exposición al mercurio utilizado en MAPE en dos municipios de Colombia, y su mitigación mediante un método que evita la dispersión del mercurio en sitios contaminados: barreras cortaflujo. Para el análisis beneficio/costo, se revisaron los métodos de evaluación de impactos de la MAPE en la salud humana en diferentes contextos. En primera medida, a partir de la metodología de la Organización Mundial de la Salud (OMS), con la cual se estima la carga de morbilidad ambiental de una enfermedad a nivel nacional y regional, se calcularon costos para la sociedad debidos a la atención a personas que nacen con RML asociado a contaminación por mercurio a causa de la ingesta de pescado contaminado en la etapa de gestación y/o lactancia de la madre. Por otra parte, para el método ingenieril de mitigación mediante aislamiento de sitios contaminados con mercurio usando barreras cortaflujo, el cual potencialmente retarda durante décadas la propagación lateral de una zona contaminada, se estimó el costo asociado a la construcción de dicha infraestructura civil. Finalmente, los análisis se aplicaron a dos casos de estudio: 1) piscinas de disposición colas de MAPE en el municipio de Yalí, Antioquia, y 2) zonas con evidencia de explotación de oro de aluvión aguas arribas de la Ciénaga de Ayapel, Córdoba. La estimación económica ambiental para el RML asociado al mercurio, representa costos significativos para la sociedad, en Ayapel al ser una población con alta exposición al contaminante, los costos estimados aproximadas son de $3,407,583,490 COP para niños nacidos con esta enfermedad en un periodo de 25 años de vida útil de la barrera. Del mismo modo, para el caso de estudio en Yalí, al ser una población más pequeña y con exposición menor del contaminante, los costos estimados aproximados son de$517,144,424 COP. Este estudio demuestra que la técnica de barreras cortaflujo es económicamente benéfica solo en casos donde la implementación tenga lugar alrededor de piscinas de colas y/o sitios puntuales de MAPE, como es el caso en Yalí, en base en que en su aplicabilidad son menores las longitudes y los costos asociados a la construcción de su infraestructura.Artisanal and small-scale mining (ASM) gold production employs conventional techniques and the use of mercury for metal separation, causing environmental and human health impacts. The estimation of environmental costs on human health associated with the mercury used in ASM allows the evaluation of possible strategies for control and management of these problems. The present study aims to apply an environmental economic valuation methodology to estimate the effects of mild mental retardation (MLR) associated with exposure to mercury used in ASM in two municipalities in Colombia, and its mitigation through a method that avoids the dispersion of mercury in contaminated sites: flow barriers. For the benefit/cost analysis, methods for assessing the impacts of ASM on human health in different contexts were reviewed. First, based on the methodology of the World Health Organization (WHO), which estimates the environmental disease burden of a disease at the national and regional level, costs to society were calculated for the care of people born with MLR associated with mercury contamination due to the ingestion of contaminated fish during gestation and/or breastfeeding of the mother. On the other hand, for the engineering method of mitigation through isolation of mercury-contaminated sites using flow barriers, which potentially slows the lateral spread of a contaminated area for decades, the cost associated with the construction of such civil infrastructure was estimated. Finally, the analyses were applied to two case studies: 1) ASM tailings disposal ponds in the municipality of Yalí, Antioquia, and 2) areas with evidence of alluvial gold mining upstream of the Ciénaga de Ayapel, Córdoba. The environmental economic estimate for the RML associated with mercury represents significant costs for society. In Ayapel, being a population with high exposure to the contaminant, the approximate estimated costs are $3,407,583,490 COP for children born with this disease in a period of 25 years of useful life of the barrier. Similarly, for the case study in Yalí, being a smaller population and with less exposure to the contaminant, the approximate estimated costs are$517,144,424 COP. This study demonstrates that the flow barrier technique is economically beneficial only in cases where the implementation takes place around tailing ponds and/or specific ASM sites, as is the case in Yalí, based on the fact that in its applicability the lengths and costs associated with the construction of its infrastructure are lower.Magíster en Gestión AmbientalMaestrí

Efectos genotóxicos asociados a metales pesados en una población humana de la región de La Mojana, Colombia, 2013

Introduction: Mining is an economically important activity in Colombia which generates large quantities of residues containing potentially toxic elements such as heavy metals. These contaminate ecosystems and place human health at risk. La Mojana lies within one of the most biodiversity-rich zones on Earth and has been subjected to processes of contamination closely related to gold mining activities in the surrounding areas.Objective: To evaluate genotoxicity in the population of La Mojana region exposed to heavy metals.Materials and methods: Genotoxic effects and their relationship with concentrations of heavy metals (mercury, cadmium and lead) in blood were evaluated among an exposed population and a control group. The exposed group comprised inhabitants of the municipalities of Guaranda, Sucre, Majagual and San Marcos; inhabitants of the municipality of Montería were chosen as a control group. DNA damage was determined using the alkaline comet assay. Concentrations of mercury were determined by cold vapor atomic absorption spectrometry, and those of cadmium and lead by graphite furnace atomic absorption spectrometry.Results: Concentrations of the heavy metals exceeded the limits permitted by the World Health Organization. Genotoxic effects were found in the exposed population, possibly associated with the presence of these metals in blood. Significant associations (p<0.05) were found between mercury and cadmium levels and damage to DNA.Conclusion: These results suggest that the genetic damage recorded among inhabitants of the region of La Mojana, Colombia, may be associated with the presence of heavy metals in the blood.Introducción. En Colombia, la minería es una actividad económica importante; sin embargo, genera grandes cantidades de residuos que contienen elementos potencialmente tóxicos, como los metales pesados, que contaminan los ecosistemas y ponen en riesgo la salud humana. La región de La Mojana es una de las zonas más ricas en biodiversidad del planeta y se ha visto sometida a procesos de contaminación muy relacionados con la minería de oro que se desarrolla en sus alrededores.Objetivo. Evaluar la genotoxicidad en una población expuesta a residuos de metales pesados en la región de La Mojana.Materiales y métodos. Se evaluaron los efectos genotóxicos y su relación con la concentración de metales pesados (mercurio, cadmio y plomo) en muestras de sangre de la población expuesta y el grupo de control. El grupo expuesto lo conformaron habitantes de los municipios de Guaranda, Sucre, Majagual y San Marcos; en el grupo de control se incluyó a habitantes del municipio de Montería. Se determinó el daño en el ADN mediante el ensayo cometa en condiciones alcalinas. Las concentraciones de mercurio se establecieron mediante espectrometría de absorción atómica con vapor frío, en tanto que las de cadmio y plomo se determinaron por espectrometría de absorción atómica en horno de grafito.Resultados. Las concentraciones de los metales sobrepasaron los límites permitidos por la Organización Mundial de la Salud. Se evidenciaron efectos genotóxicos posiblemente asociados a la presencia de los metales en la sangre. Se encontraron asociaciones significativas (p<0,05) entre la presencia de mercurio y de cadmio, y el daño en el ADN.Conclusión. Estos resultados sugieren que el daño genético registrado en pobladores de la región de La Mojana, Colombia, puede estar asociado a la presencia de los metales estudiados en las muestras de sangre

Análisis de las concentraciones de mercurio en peces importados en la ciudad de Barranquilla y riesgo potencial para la salud humana

Esta investigación permitió analizar las concentraciones de mercurio presente en el tejido muscular de cinco especies ícticas importadas en la ciudad de Barranquilla como lo son: el Bocachico Argentino (Prochilodus lineatus), la Basa (Pangasius hypophthalmus), el Bocachico Venezolano (Prochilodus reticulatus) las cuales son comercializadas en forma fresca o congelada y los enlatados Sardina Van Premium Camp’s y el Atún Medalla de Oro. Esto a partir de 50 unidades de pescado, tomando 10 muestras de tejido muscular de cada especie, las cuales fueron determinadas por espectrofotometría de absorción atómica con vapor frío en previa digestión acida en el Laboratorio de Toxicología y Gestión Ambiental de la Universidad de Córdoba, dando paso a la estimación de riesgo potencial para la salud humana Barranquillera que consume las mencionadas especies, donde se evidenció que las concentraciones más altas de mercurio se presentaron en el Atún Medalla de Oro con un valor promedio de 0.0911 ± 0.0181 µg/g, y la concentración más baja en la especie Basa (Pangasius hypophthalmus) con promedio de 0.0185 ± 0.0073 µg /g. La estimación del riesgo potencial indicó que los niveles de metilmercurio no generan efectos negativos a la salud humana, puesto que la ingesta semanal de este metal por parte de la población barranquillera fue menor a 1, teniendo en cuenta que el límite máximo permisible establecido por la JECFA es de 1.6 µg/kg/semana. No obstante, cabe resaltar que todas las especies analizadas presentaron concentraciones de mercurio, situación que amerita mayor atención en aras de prevenir una crisis de salud pública por consumo de peces contaminados, debido a que el mercurio se puede bioacumular con respecto al tiempo y generar un riesgo a mediano o largo plazo.This research allowed determine the concentration of mercury in muscle tissue to five different fish imported and marketed in Barranquilla like: Bocachico Argentino (Prochilodus lineatus), Basa (Pangasius hypophthalmus), Bocachico Venezolano (Prochilodus reticulatus), which are marketed in fresh or frozen form and canned Sardina Van Premium Camp’s and Atún Medalla de Oro.This from 50 units of fish, taking 10 samples of muscle tissue from each species, which were determined by atomic absorption spectrophotometry with cold steam after acid digestion in the Laboratory of Toxicology and Environmental Management of the Universidad de Córdoba, giving way to estimate potential risk to human health Barranquillera that consume the mentioned species, in this studio it was shown that the highest concentrations of mercury were presented at the Tuna with an average value of 0.0911 ± 0.0181 g / g, and the lower concentration in Basa (Pangasius hypophthalmus) species with average 0.0185 ± 0.0073 g / g. The estimate of the potential risk indicated that methylmercury levels don’t generate negative effects to human health, since the weekly intake of mercury from Barranquilla population was under 1, bearing in mind that the maximum limit established by the JECFA is 1.6 µg/kg/week. However, it should be noted that all species tested had levels of mercury, a situation that deserves more attention in order to prevent a public health crisis by eating contaminated fish, because mercury may bioacumulate over time and generate a risk in the medium to long term

Evaluación del riesgo a la salud humana asociado al consumo de peces contaminados por metales pesados en el embalse del Guájaro, Atlántico-Colombia

The concentrations of heavy metals (Hg, Pb, Zn and Cr) in the muscle tissue of some fish species of the Guájaro reservoir located in the department of Atlántico, Colombia were evaluated. The evaluated species were: mojarra negra (Oreochromis niloticus), arenca (Tryportheus magdalenae), barbudo (Pimelodus blochii), doncella (Ageneiosus cáucanus), viejito (Cypocharax magdalenae), mojarra amarilla (Caquetaia kraussi), pacora (Plagioscion magdalenae) and tilapia (Oreochromis spp).The samples were analyzed by atomic absorption spectrometry. The highest concentrations were presented in the following order: Zn> Cr> Pb> Hg, in the species Tryportheus magdalenae (14.2 ± 1.482 μg / g), Tryportheus magdalenae (0.862 ± 0.790 μg / g), Caquetaia krausii (0.088 ± 0.063 μg / g) and Plagioscion magdalenae (0.222 ± 0.08 μg / g), respectively. To the contrary, the lowest concentrations presented the following order: Pb <Hg <Cr <Zn, in the species Plagioscion magdalenae (0.012 ± 0.005 μg / g), Ageneiosus pardalis (0.12 ± 0.05 μg / g), Oreochromis spp. (0.413 ± 0.14 μg / g) and Pinelodus blochii (5 ± 1.21 μg / g), respectively. Likewise, none of the concentrations exceeded the permissible limits established by FAO, WHO, EC and NTC 1443. The estimation of the potential risk (PR) associated with fish consumption identified that none of the species studied in the present investigation exceeded the PR value Cr > Pb > Hg, en las especies Tryportheus magdalenae (14.2 ± 1.482 μg/g), Tryportheus magdalenae (0.862 ± 0.790 μg/g), Caquetaia krausii (0.088 ± 0.063 μg/g) y Plagioscion magdalenae (0.222 ± 0.08 μg/g), respectivamente. Por el contrario, las concentraciones más bajas presentaron el siguiente orden: Pb < Hg < Cr < Zn, en las especies Plagioscion magdalenae (0.012 ± 0.005 μg/g), Ageneiosus pardalis (0.12 ± 0.05 μg/g), Oreochromis spp. (0.413 ± 0.14 μg/g) y Pinelodus blochii (5 ± 1.21 μg/g), respectivamente. Así mismo, ninguna de las concentraciones excedió los límites permisibles establecidos por FAO, WHO, EC y NTC 1443. La estimación del riesgo potencial (RP) asociado al consumo de peces identificó que ninguna de las especies estudiadas en la presente investigación sobrepasó el valor de RP<1, no obstante, el cromo fue el metal que mostró el riesgo potencial más alto para la población, con un valor de 0.87. Con base a los resultados obtenidos, se recomienda establecer medidas para controlar el consumo de las especies y disminuir la exposición a los metales, teniendo en cuenta que la bioacumulación de los mismos a lo largo del tiempo ocasionaría problemas de salud pública a la comunidad del embalse del Guájaro

Perspectiva jurídica de los impactos ambientales sobre los recursos hídricos provocados por la minería en Colombia

En la actualidad, dadas las favorables condiciones económicas en los mercados internacionales de minerales como el carbón y el oro, se ha incrementado de manera exponencial su explotación legal e ilegal en Colombia. Estas explotaciones mineras han comenzado a ocasionar graves impactos sobre el medio ambiente, especialmente sobre los recursos hídricos, por lo cual se hace necesario que las prescripciones establecidas en el ordenamiento jurídico que buscan preservar y proteger el entorno natural de actividades de alto impacto ambiental como la minería, sean estrictamente aplicadas por las autoridades mineras y ambientales competentes. No obstante, en la realidad se aprecian debilidades en las estructuras administrativas y financieras de estas autoridades, lo cual se ha reflejado en unos altos índices de explotaciones mineras que no cumplen los mínimas estándares ambientales o de seguridad, con lo cual se están vulnerando derechos humanos relacionados con el manejo y aprovechamiento racional de los recursos naturales, el derecho humano al agua, el goce de un ambiente sano, el equilibrio ecológico, el desarrollo sostenible, la seguridad alimentaria y la conservación de áreas de especial importancia ecológica, entre otros

El enfoque socioecosistémico aplicado a la evaluación de conflictos en los humedales interiores de Colombia

El presente trabajo busca resaltar la importancia del enfoque socioecosistémico y las metodologías participativas para el entendimiento de los conflictos socioambientales presentes a la luz de los humedales interiores de Colombia y sus servicios ecosistémicos, desde una estrategia integral de análisis que recoja elementos del enfoque como puntos focales de interpretación. En este sentido los conflictos entre las actividades humanas y la sostenibilidad de los humedales son un punto focal en la discusión. Se realiza el análisis de tres áreas de estudio que representan la complejidad del contexto urbano, protegido y rural (humedal Jaboque, El Yulo y microcuenca del Orotoy), llevando a cabo la caracterización, la valoración social desde la aplicación de la metodología Q, el análisis de trade-offs y conflictos para cada área de estudio. Los resultados muestran las afinidades sobre las problemáticas que presentan los humedales y la importancia del papel de la comunidad y las entidades públicas en su protección, brindando un panorama nacional de los retos y oportunidades en la gestión de la diversidad de humedales presentes en el territorio nacional, la toma de decisiones y el diseño de política, recalcando la importancia de los humedales en las estrategias de gestión del riesgo y cambio climático.Abstract: The present work seeks to highlight the importance of the socioecosystemic approach and participatory methodologies for the understanding of socio-environmental conflicts present in the light of the interior wetlands of Colombia and their ecosystem services, from a comprehensive analysis strategy that includes elements of the approach as focal points of interpretation. In this sense, conflicts between human activities and the sustainability of wetlands are a focal point in the discussion. The analysis of three study areas that represent the complexity of the urban, protected and rural context (Jaboque wetland, El Yulo and Orotoy micro-basin) is carried out, carrying out the characterization, the social assessment from the application of the Q methodology, the analysis of trade-offs and conflicts for each study area. The results show the affinities on the problems presented by the wetlands and the importance of the role of the community and public entities in their protection, providing a national panorama of the challenges and opportunities in the management of the diversity of wetlands present in the national territory, decision making and policy design, emphasizing the importance of wetlands in risk management and climate change strategies.Maestrí

Recurso hídrico y mercurio. Una problemática ambiental de la posmodernidad

36 páginasLa problemática del uso indiscriminado del mercurio en diferentes actividades, especialmente en la industria minera del oro, ha generado múltiples cuestionamientos de diversa índole. En respuesta a esta problemática global, los países han negociado y adoptado un instrumento internacional para eliminar el uso de esta sustancia toxica que afecta gravemente la salud humana y el medio ambiente. Este es el Convenio de Minamata, el cual aglutina los acuerdos en torno a esta problemática. En este artículo analizamos su estructura como tratado internacional y hacemos un análisis de caso de la minería, recurso hídrico y mercurio en Colombia, y, finalmente, unas propuestas concretas para el Estado colombiano frente a esta situación que afecta a poblaciones vulnerables en el territorio nacional.The problem of the indiscriminate use of mercury in different activities especially in the gold mining industry has generated multiple questions of diverse nature, in response to this global problem countries have negotiated and adopted an international instrument to eliminate the use of this toxic substance that affects This is the Minamata Convention, which brings together the agreements on this issue, in this article we analyze its structure as an international treaty and we make a case analysis of mining, water resources and mercury In Colombia and finally concrete proposals for the Colombian State in the face of this situation that affects vulnerable populations in the national territory

El agua, un reto para la salud pública: la calidad del agua y las oportunidades para la vigilancia en salud ambiental

La demanda creciente de agua más el aumento de su contaminación es el foco de esta tesis. Se señala la importancia de calidad, disponibilidad y acceso al agua para la vida, se presentan diferentes perspectivas teóricas donde se analiza la relación agua, salud y ambiente. La caracterización de efluentes industriales de la cuenca media del río Bogotá se muestra como ejemplo de contaminación puntual. A través de bio-ensayos se evidencia toxicidad, que no es detectada por el monitoreo convencional, y preocupa porque cuenca abajo el río es usado para riego y consumo humano. Ante el incremento de residuos potencialmente peligrosos cuyo destino final pueden ser cuerpos de agua, los bio-ensayos nuevamente señalan limitaciones de evaluaciones solo físicas y/o químicas. Se indica la necesidad de incluir biomodelos que indiquen afectaciones en las redes tróficas y valoren alteraciones de la calidad ambiental. El Lago de Tota fuente de agua para 1/3 de la población de Boyacá, es ejemplo de contaminación difusa por agroquímicos. El índice de riesgo de calidad de agua potable señala que ésta no es apta para consumo principalmente en la zona rural. Finalmente asociando actividades económicas y polutantes específicos se muestran debilidades en la vigilancia de ecosistemas acuáticos altamente presionados por abastecimiento y contaminación. Se alerta sobre el escaso monitoreo a ecosistemas acuáticos receptores, el sesgo sólo hacia protección de salud humana en las valoraciones, la exclusión de evaluaciones del impacto ecotoxicológico que a largo plazo ponen en peligro el agua para la vida en un país megabiodiverso.Abstract: The growing demand for superficial freshwater and its increased pollution are the focus of this thesis. As a starting point the importance of quality, availability and access to water for life, as well as an analysis of different theoretical perspectives of the relationships between water, health and environment are presented. The characterization of industrial effluents of the middle basin of the Bogotá River is shown as an example of point source pollution. Toxicity is detected by bioassays, but not by conventional properties monitoring, and it is worrying since the river basin downstream is used for human consumption and irrigation. In addition, given the increase in domestic and industrial hazardous waste whose final destination may be different bodies of water, bio-assays again indicate the limitations of physical and/or chemical assessments. Moreover, the presented analysis shows the need to include bio-models that account for the effects on food webs to assess water quality. Subsequently, Tota Lake from which approximately 1/3 of the population of Boyacá, Colombia takes water, is presented as an example of diffuse pollution from agrochemicals. Based on national index measures the quality of drinking water is unfit for human consumption in the rural area of the sub-basin. Finally associating economic activities and specific pollutants, weaknesses are identified in highly pressured aquatic ecosystems monitoring in terms of water supply and pollution. This warns about the limited monitoring of aquatic ecosystems, the human health biases of these evaluations, the exclusion of systematic ecotoxicological impact assessments in the long term endangering the supply good quality water for life.Doctorad

Perspectiva jurídica de los impactos ambientales sobre los recursos hídricos provocados por la minería en Colombia

En la actualidad, dadas las favorables condiciones económicas en los mercados internacionales de minerales como el carbón y el oro, se ha incrementado de manera exponencial su explotación legal e ilegal en Colombia. Estas explotaciones mineras han comenzado a ocasionar graves impactos sobre el medio ambiente, especialmente sobre los recursos hídricos, por lo cual se hace necesario que las prescripciones establecidas en el ordenamiento jurídico que buscan preservar y proteger el entorno natural de actividades de alto impacto ambiental como la minería, sean estrictamente aplicadas por las autoridades mineras y ambientales competentes. No obstante, en la realidad se aprecian debilidades en las estructuras administrativas y financieras de estas autoridades, lo cual se ha reflejado en unos altos índices de explotaciones mineras que no cumplen los mínimas estándares ambientales o de seguridad, con lo cual se están vulnerando derechos humanos relacionados con el manejo y aprovechamiento racional de los recursos naturales, el derecho humano al agua, el goce de un ambiente sano, el equilibrio ecológico, el desarrollo sostenible, la seguridad alimentaria y la conservación de áreas de especial importancia ecológica, entre otros

Multitemoral study of alluvion gold dynamics of exploitation in bajo cauca antioqueño in the years 2014 and 2017 through satellite images

22 páginas : imágenes.La explotación de oro aluvial es una de las actividades con mayores índices de ilegalidad del país, puesto que sólo el 2% de cumple con los requisitos legales. La explotación de oro de aluvión genera grandes impactos ambientales sobre el medio físico, biótico y social afectando grandes extensiones del territorio colombiano en los cuales se han identificado 26 departamentos con presencia de extracción de oro de aluvión, entre estos los departamentos que lideran las estadísticas son Antioquia y Chocó. Para determinar la dinámica de la explotación de oro de aluvión en los municipios de Zaragoza, el Bagre y Nechí se realizó a través de imágenes satelitales LANDSAT 8 y SENTINEL 2 correspondientes a los años 2014 y 2017 respectivamente. Por medio del software PCI geomática se realizó la corrección atmosférica a nivel de terreno para obtener valores de reflectancia, posteriormente se realizó la clasificación supervisada seguido de los procedimientos de post clasificación como son agregación de clases, edición, y evaluación de precisión. Posteriormente se calculó el porcentaje de área cobertura para cada año con el fin de determinar el incremento o disminución de explotación de oro de aluvión en el área de estudio. Por último se aplicó filtro de paso bajo y se realizó la transformación a formato vectorial para generar las salidas gráficas. Los resultados obtenidos demuestran un incremento del 936% en las coberturas de minería y pozos, y una disminución de las ciénagas y bosques del 97,4 y 10% respectivamente entre los años 2014 al 2017Alluvial gold exploitation is one of the activities with the highest rates of illegality in the country, since only 2% of compliance with legal requirements. The exploitation of alluvial gold generates large environmental impacts on the physical, biotic and social environment affecting great areas of Colombian territory, in which 26 departments have been identified with the presence of alluvial gold extraction, among these the departments that lead the statistics are Antioquia and Chocó. To determine the dynamics of alluvial gold exploitation in the town of Zaragoza, Bagre and Nechí was carried out through satellite images LANDSAT 8 and SENTINEL 2 corresponding to the years 2014 and 2017 respectively. Subsequently, the percentage of coverage area for each year was calculated in order to determine the increase or decrease in the exploitation of alluvial gold in the study area. Finally, a low-pass filter was applied and the transformation was made to vector format to generate the graphic outputs. The results obtained show an increase of 936% in the coverage of mining and wells, and a decrease in the marshes and forests of 97.4 and 10% respectively between the years 2014 to 201