Los óxidos de hierro cumplen un papel central en la retención natural de metales en los suelos y, en particular, pueden retener más del 50% del arsénico total presente en ellos. Así lo determinó una investigación publicada en junio en la revista científica Soil Research, que analizó muestras de suelo y roca de la Región de O’Higgins para comprender cómo la composición geológica influye en la distribución y retención de elementos químicos.
El estudio examinó la interacción de los óxidos de hierro y manganeso con elementos como arsénico, cobre, zinc y plomo, entre otros. Los resultados mostraron que, entre los componentes evaluados —como arcillas, carbonatos y materia orgánica—, los óxidos de hierro constituyen el principal mecanismo de retención de metales en los suelos analizados.
El trabajo fue liderado por el académico Alexey Novoselov, del Instituto de Geología Económica Aplicada (GEA) de la UdeC y contó con pa participación de un equipo de especialistas de la Universidad de Concepción, la Universidad Austral de Chile, la Université de Montréal, la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso y la Universidad de Tarapacá.
Sus resultados aportan antecedentes para comprender la presencia natural de metales en suelos no contaminados. “Dependiendo del tipo de roca de que se forma, en el suelo se acumulan diferentes contenidos de óxidos que, a su vez, juegan un papel principal en la retención de metales”, explicó el investigador.
De esta manera, esta información sobre los niveles naturales de contenido metálico en los suelos podría resultar de gran utilidad para evaluar el potencial impacto ambiental de las faenas propias de la industria minera, avanzando en la comprensión de los fenómenos controla estos valores naturales.
Comprender el origen y comportamiento de los metales
El estudio analizó suelos de la Región de O’Higgins, la región única en Chile en la que, por un lado, el impacto asociado con la actividad minera es mínimo y, por el otro, tampoco presenta efectos del volcanismo propios del sur del país.
Incluyó análisis desarrollados sobre cinco tipos de materiales geológicos: rocas andesíticas, volcaniclásticas félsicas, rocas volcánicas mixtas, plutónicas y metamórficas, que caracterizan la mayoría de los suelos en el país. Para ello, el equipo examinó 38 muestras de suelo superficial y 22 muestras de roca.
Los resultados mostraron que, entre todos los componentes de los suelos (arcillas, carbonatos, material orgánico), los óxidos de hierro constituyen el principal mecanismo de retención de metales peligrosos en los suelos analizados. En particular, estas fases minerales retuvieron más del 50% del arsénico total presente en las muestras de suelo. El estudio revela que la lixiviación de metales naturales en los suelos no es directa, sino que está mediada por la interacción entre los óxidos de hierro y manganeso.
Para llegar a estas conclusiones, se aplicaron técnicas de extracciones secuenciales y espectrometría de masas (ICP de masa). El equipamiento disponible en el Instituto GEA de la UdeC fue clave, ya que allí se realizaron la mayoría de los análisis mediante difracción de rayos X, fluorescencia de rayos X e ICP óptica. Además, el instituto cuenta con un grupo de investigación dedicado específicamente a Geoquímica y Mineralogía Ambiental Minera, en el que participa Novoselov y apunta a desarrollar estudios de caracterización de relaves, escorias y suelos aportando un soporte técnico en materias ambientales y otras relacionadas.
Aportes para la industria minera
Este estudio permite profundizar en el conocimiento de cómo determinados elementos químicos se distribuyen y en qué territorios se encuentran. Por ejemplo, en lugares con actividad minera, distinguir entre las concentraciones de metales asociadas a procesos naturales y las relacionadas con actividades humanas, constituye un antecedente de importancia para la caracterización de los suelos y la evaluación ambiental.
Aunque la investigación buscaba entender un proceso base y no fue impulsada por un interés minero particular, sus hallazgos son sumamente valiosos para la industria. Establecer este nivel natural o línea base permitiría a las empresas detectar con certeza cuándo hay contaminación real, diferenciar un suelo limpio de uno intervenido y, lo más importante, proyectar y entender el mecanismo de cómo esa contaminación se desarrollaría y comportaría en el terreno.
