Statistical Approaches for Forecasting

Si bien existe abundante bibliografía acerca de los fundamentos en los que se debe basar un análisis de riesgos, es mucho menor el número de metodologías publicas que determinen de manera específica la metodología y criterios a seguir en la evaluación del riesgo ambiental de una determinada instalación. Dicha circunstancia se basa en la complejidad existente en determinar con precisión la probabilidad de ocurrencia de un determinado escenario de accidente y de evaluar la severidad de las consecuencias. Por un lado, la determinación precisa de una probabilidad en términos estadísticos resulta una labor de gran complejidad si no se dispone, para la determinación de una frecuencia de ocurrencia, de una base de datos históricos de accidentes similares ocurridos en circunstancias similares. Dichas bases de datos si se disponen para accidentes ocurridos en la industria química en el ámbito de la normativa SEVESO, pero no existe para accidentes de otro tipo de instalaciones como puedan ser las de residuos de industrias extractivas. Por otro lado la severidad de las consecuencias resulta hasta cierto punto un concepto subjetivo y en todo caso dicha evaluación debe basarse en modelizaciones de transporte de los elementos contaminantes en los diferentes medios (escorrentía, infiltración en el terreno, dispersión en la atmósfera, flujo de aguas subterráneas y flujo de aguas superficiales) que permita establecer la dosis de contaminante y el periodo de exposición al que se verán expuestos los distintos receptores vulnerables, ya sean éstos la población cercana o los valores naturales o socioeconómicos a proteger. Dichas modelizaciones requieren un conocimiento profundo de las condiciones del escenario de accidente, siendo necesario para su desarrollo la ejecución de trabajos previos de campo realizados en detalle que permitan obtener todos los datos de partida necesarios para la modelización matemática del fenómeno de transporte en cuanto a la geología, la hidrogeología, la topografía, el régimen de vientos, el clima, el régimen de funcionamiento de las aguas superficiales, la localización de los diferentes receptores y el ámbito socioeconómico del ámbito de estudio. Las anteriores circunstancias son la principal causa por la que un análisis de riesgo determinista únicamente pueda realizarse caso por caso y no pueda establecerse una metodología general de aplicación a todos los casos posibles en un mismo sector de actividad.

Por las razones anteriormente referidas se suele hablar de tres niveles de análisis de riesgos: Los análisis cualitativos, que utilizan únicamente escalas de probabilidad basadas en cualidades de la instalación y escalas descriptivas generales para definir

las posibles consecuencias; los análisis cuantitativos, que cuantifican con técnicas estadísticas la probabilidad de ocurrencia de los accidentes y cuantifican igualmente los impactos sufridos por los receptores en base a modelizaciones matemáticas; y los análisis semi-cuantitativos, que representan un término intermedio entre los dos casos anteriores y en los que se asigna un valor numérico a la probabilidad de ocurrencia en función de factores cualitativos y se establece igualmente un valor numérico a la severidad de las consecuencias en función de datos técnicamente contrastados acerca de los daños que pudieran ocasionar los accidentes estudiados.

Conforme a lo expuesto anteriormente, una metodología de análisis general para un sector específico únicamente puede ser cualitativa o a lo sumo semi-cuantitativa, ya que los métodos cuantitativos requieren el empleo de datos demasiado específicos sobre la instalación en estudio como para poder ser considerados en una metodología global. A efectos del presente trabajo, en el que se propone una metodología general para la evaluación de las posibilidades de remediación y aprovechamiento de instalaciones de residuos mineros, se van a considerar por tanto únicamente las posibles metodologías de análisis de riesgos medioambientales cualitativas o semi- cuantitativas.

Las metodologías de análisis de riesgos ambientales publicadas en el ámbito de las industrias extractivas han sido desarrolladas para el estudio de las actividades mineras en su conjunto, ya sean activas o abandonadas, no habiéndose registrado bibliográficamente metodologías que analicen específicamente las instalaciones de residuos mineros. Alberruche del Campo, M.E., et al. (2014), cita algunas de las metodologías existentes desarrolladas para las industrias extractivas, destacando los trabajos realizados al respecto en Canadá, Reino Unido y Chile.

La Agencia Europea de Medioambiente en el año 2004 realizó una revisión de las metodologías de análisis de riesgos en emplazamientos susceptibles de producirse contaminación del suelo (EEA, 2004), estableciendo posteriormente una metodología propia para el análisis de riesgos por contaminación de suelos en instalaciones industriales y vertederos (EEA, 2005. Preliminary Risk Assesment Model-PRAMS). No obstante dicha metodología, si bien resulta un modelo bastante detallado y puede ser de utilidad como apoyo al estudio de instalaciones de residuos mineros, al no ser un método concebido específicamente para este tipo de instalaciones resulta insuficiente al objeto del presente trabajo al no considerar todos los factores condicionantes y consecuencias específicas que se pueden dar en las instalaciones de residuos mineros.

Abdaal, A. et al. (2013), cita igualmente numerosos estudios y metodologías realizados en el ámbito de las industrias extractivas para el desarrollo de inventarios de emplazamientos contaminados y la estimación de sus correspondientes riesgos ambientales. Las metodologías descritas por dicho autor no obstante tampoco constituyen metodologías específicas para instalaciones de residuos mineros al analizar de manera global todo el conjunto de instalaciones de un centro minero, desde las zonas de laboreo hasta las instalaciones de residuos mineros, incluyéndose las instalaciones de tratamiento del mineral y las demás infraestructuras asociadas a la actividad extractiva.

Como se ha comentado anteriormente, a raíz de la publicación de la Directiva 2006/21/EC, que establece un plazo para la elaboración de un inventario de las instalaciones de residuos mineros clausuradas a nivel nacional, se hizo necesario contar con herramientas que permitiesen clasificar las instalaciones de residuos mineros en función de su riesgo potencial para el medio ambiente. Con el objeto de facilitar dicha labor la Unión Europea publicó en el año 2011 un documento guía para el establecimiento de un protocolo de preselección basado en el riesgo que facilitase el desarrollo de dichos inventarios en cada uno de los países miembros (Stanley, G., et al., 2011). Dicho protocolo de preselección no constituye en si mismo una metodología de análisis de riesgos al no clasificar las instalaciones en diferentes categorías de riesgo, si bien ha sido empleado con éxito para el establecimiento de los inventarios en diversos países al permitir clasificar las instalaciones que por sus características generales pudieran presentar un riesgo inadmisible.

La metodología de preselección diseñada por la Unión Europea se compone de 18 preguntas clasificadas en diferentes categorías formando un árbol de decisión. En dicho cuestionario, en función de las respuestas obtenidas en cada cuestión planteada o bien se va avanzando hacia la siguiente pregunta, o bien se determina que la instalación en estudio precisa ser analizada con mayor profundidad o que esta no es susceptible de entrañar riesgos graves y no necesita ser analizada. En la Tabla 5.1 se muestra dicho criterio de preselección.

Aplicando el principio de precaución, en el caso de que los datos necesarios para la responder a cada una de las cuestiones sean desconocidos, el método de preselección de la Unión Europea siempre recomienda el estudio más a fondo de la instalación de residuos analizada. Dicha circunstancia, unida a la simplicidad del método, conduce a que dicha metodología constituya más bien una herramienta para descartar aquéllas instalaciones que sean menos susceptibles de provocar accidentes

graves que una verdadera metodología para clasificar las instalaciones por su nivel de riesgo.

Figura 5.2.- Criterio de preselección del Comité de Adaptación Técnica de la Directiva

2006/21/EC (Stanley, G. et al, 2011).

SECCIÓN Nº PREGUNTA RESPUESTA RESULTADO

SI Estudiar en profundidad NO Pregunta 2 SI Pregunta 11 NO Pregunta 3 DESCONOCIDO Pregunta 11 SI Pregunta 11 NO Pregunta 4 DESCONOCIDO Pregunta 11 SI Pregunta 11 NO Pregunta 5 DESCONOCIDO Pregunta 11 EMBALSE Pregunta 6 APILAMIENTO Pregunta 8 SI Pregunta 11 NO Pregunta 7 DESCONOCIDO Pregunta 11 SI Pregunta 11 NO Estudiar en profundidad DESCONOCIDO Pregunta 11 SI Pregunta 11 NO Pregunta 9 DESCONOCIDO Pregunta 11 SI Pregunta 11 NO Pregunta 10 DESCONOCIDO Pregunta 11 SI Pregunta 11 NO Estudiar en profundidad DESCONOCIDO Pregunta 11 SI Pregunta 15 NO Pregunta 12 DESCONOCIDO Pregunta 15 SI Pregunta 15 NO Pregunta 13 DESCONOCIDO Pregunta 15 SI Pregunta 15 NO Pregunta 14 DESCONOCIDO Pregunta 15 SI Pregunta 15 NO Estudiar en profundidad DESCONOCIDO Pregunta 15 SI Estudiar en profundidad NO Pregunta 16 DESCONOCIDO Estudiar en profundidad

SI Estudiar en profundidad NO Pregunta 17 DESCONOCIDO Estudiar en profundidad

SI Estudiar en profundidad NO Pregunta 18 DESCONOCIDO Estudiar en profundidad

SI Estudiar en profundidad NO No se precisa estudiar en

profundidad

DESCONOCIDO Estudiar en profundidad ¿Existe un área incluída en la Red Natura 2000 en un radio de 1 km de la instalación?

17

¿Existe un área dedicada a actividades agrícolas o ganaderas en un radio de 1 km de la instalación?

18 SECCIÓN 4 RECEPTORES

¿Existen poblaciones de más de 100 personas en un radio de 1 km de la instalación? 15

¿Existe una masa de agua de buena calidad en un radio de 1 km de la instalación? 16

¿Están los residuos expuestos a la acción del viento? 13

¿La superficie de la instalación de residuos está sin cobertura? 14

SECCIÓN 3 TRANSPORTE

¿Existen aguas superficiales en un radio de 1 km de la instalación de residuos? 11

¿Es la base de apoyo de la instalación de permeabilidad alta? 12

¿La altura del apilamiento de residuos es mayor de 20 m? 9

¿La inclinación del cimiento es mayor de 1H:12V 10 SECCIÓN 2 FUENTES DE RIESGO 3 4

¿La altura del embalse supone un desnivel mayor a 4 m en una distancia de 50 m? 7

¿El área del apilamiento de residuos es mayor de 10.000 m2_?

8

5 ¿La instalación de residuos incluye un embalse de residuos o es un apilamiento?

¿El área de embalse es mayor de 10.000 m2_?

6

¿El proceso productivo de la actividad pudo dar lugar a alguna de las siguientes sustancias?: Ag, As, Ba, Be, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Sb, Se, Sn, Te, Tl, U, V, Zn o asbestos

¿Se emplearon productos químicos peligrosos para el beneficio del mineral? SECCIÓN 1

ACCIDENTES PREVIOS

¿La instalación de residuos estudiada ha tenido algún accidente que haya producido impactos graves sobre el medio ambiente o sobre la población?

1

Diversos países han tomado el criterio de preselección de la Unión Europea como punto de partida para la elaboración de sus correspondientes inventarios de instalaciones. Es el caso por ejemplo de Hungría que partiendo de dicho criterio, ha realizado su inventario considerando 4 niveles de riesgo obtenidos únicamente en función de 3 parámetros: Si la instalación ha sido objeto de trabajos de remediación anteriores o no, su tamaño y la inclinación de su cimiento. En la Tabla 5.2 se muestra el criterio establecido en Hungría partiendo de las instalaciones preseleccionadas con el criterio recomendado por la Unión Europea. Conforme a dicho criterio se clasifican las instalaciones en cuatro niveles de riesgo representados por cuatro colores de mayor a menor riesgo (rojo, amarillo, verde y azul). Posteriormente, con el fin de establecer prioridades de remediación más específicas, dentro de cada una de estas cuatro categorías de riesgo se ha realizado una segunda clasificación de las instalaciones atendiendo a la inclinación del cimiento sobre el que se sitúan.

EMBALSES CLASIFICACIÓN DEL RIESGO APILAMIENTO

Z-1 Instalación de gran tamaño sin remediar M-1

Z-2 Instalación reducida sin remediar M-2

Z-3 Instalación de gran tamaño con remediación M-3

Z-4 Instalación reducida con remediación M-4

DESCONOCIDO Sin datos DESCONOCIDO

Figura 5.3.- Criterio de preselección del Comité de Adaptación Técnica de la Directiva

2006/21/EC (Stanley, G. et al, 2011).

De esta manera, conforme a lo especificado anteriormente con respecto a las metodologías existentes, el método empleado en Hungría constituiría un método de análisis de riesgo cualitativo, no pudiendo considerarse cuantitativo al no clasificar las instalaciones analizadas según valores numéricos representativos del riesgo.

Abdaal, A. et al. (2013) han realizado las siguientes comprobaciones que permiten validar la metodología empleada en Hungría:

• Se han comparado los resultados obtenidos en la clasificación de las instalaciones

de residuos mineros de Hungría con los que se obtendrían variando los valores límite de los factores empleados para la determinación del riesgo por unos valores medios calculados estadísticamente para los emplazamientos de las instalaciones de residuos mineros analizadas. Los factores considerados en dicha comparación fueron la inclinación de la pendiente del cimiento, la distancia a las poblaciones, la

distancia a las masas de agua superficiales y subterráneas, la distancia a áreas incluidas en la Red Natura 2000 y la distancia a áreas agrícolas o ganaderas.

• Se han comparado los valores obtenidos en la clasificación de Hungría con los que

se obtendrían aplicando el Preliminary Risk Assesment Model (PRAMS) de la agencia Europea del Medioambiente.

Como resultado de dichos análisis los autores concluyen que los resultados obtenidos en la clasificación de las instalaciones de residuos mineros considerando los valores límite establecidos en el modelo de preselección de la Unión Europea resultan válidos, al no haberse obtenido resultados muy diferentes particularizando los valores límite considerando unas características de emplazamientos estadísticamente posibles en Hungría. Del mismo modo, los resultados obtenidos mediante la aplicación de la metodología PRAMS resultaron consistentes con los obtenidos en la clasificación realizada conforme al método cualitativo empleado en el inventario de Hungría, validándose por tanto dicha metodología.

Los países que han publicado sus respectivos inventarios de instalaciones hasta el momento de redacción del presente trabajo han sido Chipre, Bulgaria, Dinamarca, Inglaterra, Estonia, Finlandia, Francia, Hungría, Irlanda, Italia, Polonia, Portugal, Rumania, Eslovaquia, Eslovenia, España, Suecia, República Checa y Gales (http://ec.europa.eu/environment/waste/mining/implementation.htm). En la mayoría de los casos no han sido publicadas las metodologías empleadas para el desarrollo de dichos inventarios, si bien todas ellas suponen metodologías de análisis de riesgos cualitativas o semi-cuantitativas desarrolladas a partir de los elementos de juicio reflejados en la metodología de preselección definida por la Unión Europea.

La clasificación realizada en España se ha obtenido a partir de la metodología desarrollada por el Instituto Geominero de España (IGME), que representa una metodología semi-cuantitativa basada en la metodología de análisis de riesgos para la industria extractiva desarrollada por SERNAGEOMIN-BGR en 2008 (Alberruche del Campo, M.E., et al., 2014), incorporándose además factores de riesgo y condicionantes específicos de las instalaciones de residuos mineros.

La metodología española es conforme a la citada norma UNE 150008 “Análisis y evaluación del riesgo ambiental” considerando los siguientes aspectos:

• Analiza tanto los escenarios causales como los escenarios de consecuencias. • Justifica tanto los factores condicionantes como los posibles sucesos iniciadores

que influyen en el desarrollo de los posibles accidentes sobre la base de metodologías previas de análisis o de citas bibliográficas contrastadas.

La metodología de análisis de riesgos propuesta por el IGME, si bien considera todos los aspectos incluidos en el criterio de preselección de la Unión Europea, representa un método más elaborado y considera un número mayor de factores que los sistemas de análisis empleados en aquéllos países que han tomado como referencia fundamental el citado criterio de preselección de la Unión Europea. A este respecto, la metodología empleada en España se encuentra en la línea de otras metodologías presentadas por países como Suecia o Irlanda que han desarrollado sus respectivos inventarios sobre la base de métodos semi-cuantitativos.

Al objeto del presente trabajo, en el que se va a establecer una metodología general para el análisis de las posibilidades de remediación y aprovechamiento de los residuos mineros, un sistema semi-cuantitativo representa una excelente herramienta de partida para analizar los posibles factores de riesgo existentes en una instalación de residuos mineros con el objeto de poder cuantificar la posible reducción de riesgo obtenible mediante la aplicación de distintas metodologías de remediación.

Bajo las anteriores consideraciones y teniendo en cuenta la similitud existente en cuanto a los factores causales y de consecuencias considerados en las metodologías semi-cuantitativas disponibles, en el presente estudio se va a tomar como referencia básica la metodología publicada por el IGME.

5.3 Metodología de análisis de evaluación de riesgos de instalaciones de residuos de industrias extractivas cerradas o abandonadas del Instituto Geológico y Minero de España (IGME)

La metodología de análisis de riesgos desarrollada por el IGME se basa en la determinación de los posibles escenarios de accidente que se pueden dar en una instalación de residuos mineros con afección a los receptores cercanos. La selección de dichos escenarios se ha realizado considerando las afecciones más graves y que se presentan con más asiduidad en el entorno de las instalaciones de residuos mineros. Sobre la base de dicho análisis la metodología plantea ocho escenarios causales (C1, C2, C3, C4, FESC, FLIX, FPRE y CD) que, en función de los escenarios posibles de consecuencias, pueden dar lugar a los siguientes escenarios específicos: 1. Efectos sobre las personas o la población derivados de la generación de efluentes

contaminantes con afección sobre las aguas superficiales (C1PO).

2. Efectos sobre el medio natural derivados de la generación de efluentes contaminantes con afección sobre las aguas superficiales (C1NA).

3. Efectos sobre las personas o la población derivados de la generación de efluentes contaminantes con afección sobre los recursos hídricos subterráneos (C2PO).

4. Efectos sobre el medio natural derivados de la generación de efluentes contaminantes con afección sobre los recursos hídricos subterráneos (C2NA). 5. Efectos sobre las personas o la población derivados de la movilización de material

particulado por acción del viento (C3PO).

6. Efectos sobre el medio natural derivados de la movilización de material particulado por acción del viento (C3NA).

7. Efectos sobre las personas o la población derivados de la emisión de sedimentos contaminantes por erosión hídrica (C4PO).

8. Efectos sobre el medio natural derivados de la emisión de sedimentos contaminantes por erosión hídrica (C4NA).

9. Efectos sobre las personas o la población derivados del fallo o rotura del talud de una escombrera de desmontes, estériles o minerales de baja ley (FESCPO). 10. Efectos sobre el medio natural derivados del fallo o rotura del talud de una

escombrera de desmontes, estériles o minerales de baja ley (FESCNA).

11. Efectos sobre el medio socioeconómico derivados del fallo o rotura del talud de una escombrera de desmontes, estériles o minerales de baja ley (FESCSE). 12. Efectos sobre las personas o la población derivados del fallo o rotura del talud de

pilas de residuos de lixiviación (FLIXPO).

13. Efectos sobre el medio natural derivados del fallo o rotura del talud de pilas de residuos de lixiviación (FLIXNA).

14. Efectos sobre el medio socioeconómico derivados del fallo o rotura del talud de pilas de residuos de lixiviación (FLIXSE).

15. Efectos sobre las personas o la población derivados del fallo o rotura del dique de contención o del talud exterior de presas de lodos (FPREPO).

16. Efectos sobre el medio natural derivados del fallo o rotura del dique de contención o del talud exterior de presas de lodos (FPRENA).

17. Efectos sobre el medio socioeconómico derivados del fallo o rotura del dique de contención o del talud exterior de presas de lodos (FPRESE).

18. Efectos sobre las personas o la población derivados del contacto directo originado por el acceso ocasional o por el desarrollo de actividades (CD).

Como ya se ha comentado en apartados anteriores, la probabilidad de ocurrencia de dichos escenarios de accidente, así como la gravedad de las consecuencias que ocasionen, dependerán de diversos factores condicionantes, ya sean éstos de