Assessing the quality of reclaimed mine soils

Resumo

[spa] La baja calidad de los suelos de mina implica graves problemas medioambientales, fundamentalmente la contaminación por metales y la acidificación de los suelos tanto de la mina como de las zonas circundantes. Por tanto, es fundamental aplicar algún tratamiento de recuperación a los suelos de mina. Los tratamientos de recuperación más comúnmente utilizados en este tipo de suelos son plantar vegetación y enmendar con residuos. Aunque había varios trabajos publicados sobre el efecto que tienen estos tratamientos en suelos de mina, apenas había información sobre el efecto del uso combinado de ambos tratamientos y en condiciones de campo. Además, también eran muy escasos los estudios sobre la calidad de suelos de mina con tratamientos de recuperación y aún no había sido elaborado un método para evaluarlo. Por todo esto, los objetivos principales de esta tesis eran: (1) evaluar cuál es el mejor tratamiento para incrementar la calidad de los suelos de mina (vegetar con pinos y eucaliptos, enmendar con residuos o ambos a la vez) y (2) elaborar una índice de calidad para suelos de balsas de flotación y de escombreras de minas vegetados con árboles y enmendados con residuos. Para ello, se seleccionaron suelos ubicados en una escombrera y en una balsa de flotación de una antigua mina de cobre. En cada tipo de suelo (balsa y escombrera) se seleccionaron áreas no tratadas (control), vegetadas, enmendadas con residuos y con ambos tratamientos. Con los análisis de las características de los suelos seleccionados se observó que el mejor tratamiento para incrementar la calidad tanto física como química y biológica de los suelos de mina es enmendarlos con lodos de depuradora y residuos de fábrica de papel. Finalmente, se propusieron dos índices de calidad para suelos de mina: uno para los ubicados en escombreras y otro para los de balsas de flotación, ambos en minas de cobre y recuperados mediante la plantación de pinos y eucaliptos y/o enmienda con residuos. La calidad de los suelos de mina evaluados, calculada con los índices propuestos, fue muy baja en las zonas sin tratamiento de recuperación y significativamente más elevada en los suelos vegetados y enmendados. El tratamiento que más aumentó la calidad de ambos tipos de suelos de mina fue añadir lodos de depuradora y residuos de fábrica de papel. No obstante, es recomendable añadir estos residuos con cierta periodicidad porque las características de los mismos que aumentan la calidad del suelo disminuyen con el paso del tiempo.[eng] The low quality of mine soils implies important environmental problems, mainly pollution by metals and acidification of soils both located at the mine and at the surroundings. Therefore, it is essential to apply some reclamation treatment to mine soils. The reclamation treatments most used in that type of soils are planting vegetation and amending with wastes. Although there were some previous studies about the effect of these treatments on mine soils, there was little information about the combined effect of both treatments at the same time and under field conditions. Moreover, there was also few studies about the quality of mine soils with reclamation treatments and there had not been created any method for evaluating them. For all these reasons, the main aims of the present thesis are: (1) evaluating which is the best treatment to evaluate the quality of mine soils (vegetating with pines and eucalyptuses, amending with wastes and both) and (2) creating a quality index for both settling pond and mine tailing soils vegetating with trees and amending with wastes. Soils located in a mine tailing and a settling pond in a former copper mine were selected to carry out the studies. Areas with the different reclamation treatments (vegetation, amendment and both) as well as an area without treatment as a control were sampled within each zone (settling pond and mine tailing). The best treatment to increase the physical, chemical and biological quality of the studied mine soils was amending with sewage sludges and paper mill residues. Finally, two quality indexes were proposed for mine soils: one for mine tailings and another for settling ponds, located in copper mines and reclaimed by planting pines and eucalyptuses and/or amending with wastes. The quality of the studies mine soils, calculated with the proposed indexes, was very low in the located at the untreated areas and it was significantly higher in the vegetated and amended. The treatment that more increased the quality of both types of mine soils was amending with sewage sludges and paper mill residues. However, it is recommendable to add these types of wastes periodically because the characteristics of them that make to increase the quality of soils decrease over time.