El crecimiento de la población
urbana ha sido un fenómeno acelerado en la región de América
Latina y el Caribe en décadas recientes. La mayoría de las
ciudades tienen tasas de crecimiento del 3 al 5% y para el año 2000
se espera que más de 30 ciudades excedan el millón de habitantes,
y que muchos cientos de ciudades superen los 100.000. Este incremento en
la población no ha ido acompañado de una mejora en la prestación
de servicios de agua potable y alcantarillado, así por ejemplo la
cobertura en alcantarillado está considerablemente atrasada con
respecto al crecimiento de la población aunque las aguas residuales
son generadas en grandes volúmenes por la mayoría de las
ciudades. La construcción de los sistemas de alcantarillado en las
ciudades de esta región se ha realizado de forma intermitente a
lo largo de muchos años, habiéndose introducido los primeros
sistemas en las capitales más antiguas a inicios del presente siglo
como resultado de las preocupaciones de salud pública y de la novedad
de la ingeniería europea.
Esta construcción en etapas ha propiciado que muchos sistemas
no estén bien integrados y racionalizados. Además, no se
ha realizado una selección de puntos de descarga, de modo que existe
una gran variedad de lugares donde se evacuan las aguas residuales como
son ríos, lagos, acuíferos, sobre el terreno, etc. Tampoco
se ha llevado a cabo una previsión adecuada sobre que sistemas de
tratamiento de aguas residuales se deben de utilizar. Con frecuencia, en
la mayoría de ocasiones, se descarga el efluente directamente al
río o al canal más próximo, solamente con un tratamiento
primario.
Por otro lado, en las regiones áridas, durante la estación
seca, estos cursos de aguas superficiales pasan a ser cursos de aguas residuales.
Hay que tener en cuenta que, en estas mismas regiones, el uso de las aguas
que circulan por estos cauces para riego agrícola está muy
extendido. Asimismo, se ha prestado poca atención a la limitada
capacidad de autodepuración de los cursos de agua y al hecho de
que, en muchos casos, los puntos de descarga se han quedado dentro de áreas
pobladas como resultado del crecimiento urbano.
Actualmente, gran parte de la reutilización del agua residual
para riego en la región de América Latina y el Caribe se
efectúa en aquellas zonas donde los cursos de aguas superficiales
contienen una alta proporción de efluentes residuales. En las regiones
más áridas, la presión para cubrir las necesidades
de abastecimiento para riego es tan importante, que existen muchos casos
de prácticas ilegales o indiscriminadas, tales como el riego con
aguas residuales negras obtenidas directamente de los colectores y/o el
cultivo de vegetales, verduras y frutas en campos regados con aguas residuales
tratadas inadecuadamente.
Varios aspectos de las prácticas actuales de uso y disposición
de aguas residuales implican un gran riesgo para la salud; un riesgo directo
para los agricultores e indirecto para el público en general que
consume los productos agrícolas regados con aguas residuales. Estas
prácticas son responsables de muchas de las enfermedades endémicas
asociadas con bacterias patógenas y otros microorganismos y están
implicadas en la propagación rápida y la persistencia del
brote actual del cólera en algunas partes de la región. El
otro peligro a largo plazo es la posible concentración de elementos
tóxicos en los suelos agrícolas; especialmente plomo, cadmio,
mercurio y zinc; y posiblemente también boro y litio. Este es un
peligro potencial serio, sobre todo cuando se encuentran presentes en las
aguas residuales ciertos tipos de efluentes industriales de alta toxicidad.
Otro riesgo es la contaminación de los acuíferos. En términos
generales, es de esperar un deterioro importante de la calidad de las aguas
subterráneas, generalmente de forma lenta pero persistente. El grado
de riesgo de contaminación variará con la escala y modo de
generación de las aguas residuales, su calidad y las características
hidrogeológicas del medio. Así, por ejemplo, bajo ciertas
condiciones hidrogeológicas y altas tasas de lixiviación
de aguas residuales se puede producir la contaminación de las aguas
subterráneas con microorganismos patógenos, compuestos inorgánicos
y algunas trazas de sustancias orgánicas. Normalmente, se pueden
detectar importantes incrementos en la concentración de nitratos
y en la salinidad de las aguas subterráneas, así como la
aparición de determinados compuestos orgánicos.
Un aspecto positivo del riego con aguas residuales es su contribución
a la recarga del acuífero pero es necesario establecer cuales son
los beneficios del incremento de la recarga del acuífero frente
al riesgo de contaminación. Actualmente, en esta región de
América Latina la recarga se hace pocas veces de forma planificada
y se presenta como un resultado casual de las prácticas existentes
de disposición o uso para riego agrícola.
Las aguas residuales en México
En México, durante las últimas décadas, el crecimiento
poblacional y el desarrollo industrial han producido efectos que degradan
el medio ambiente y deterioran sus recursos, como la contaminación
del agua, que ha dado lugar a mayores riesgos en la salud y a un deterioro
de la calidad de vida de la población (Cifuentes et al., 1995).
El gobierno federal, desde la década de los setenta, ha considerado
que la gestión del agua es un tema prioritario y que la depuración
de las aguas residuales debe ser empleada como una herramienta de gestión
con el fin de controlar y prevenir la contaminación. De acuerdo
con el Inventario Nacional de Plantas de Tratamiento, México contaba,
en junio de 1997, con 808 sistemas de depuración de aguas residuales
municipales. Del total de estos sistemas de tratamiento, 615 se encontraban
en operación (76%) con un caudal de 35.34 m3/s. Con base en el caudal
de operación y si se estima que se generaban 231 m3/s de aguas residuales
en el país (SEMARNAP, 1995), sólo se están tratando
el 15.3% de este caudal, por lo que se descargaba al ambiente alrededor
de 196 m3/s de aguas residuales sin tratar.
Los sistemas de tratamiento con que cuenta el país tienen gran
variedad de procesos, pero los más empleados son las lagunas de
oxidación, que se utilizan en 416 plantas de tratamiento, y los
lodos activados, que se emplean en 174 plantas. Entre estos dos procesos
se tiene más del 70% de las plantas de tratamiento del país.
De los 615 sistemas de depuración de aguas residuales municipales
en operación, sólo se cuenta con información de eficiencia
de operación de 379 de éstos; 113 se encuentran en el rango
de eficiencia de 0 a 50%, 133 en el rango de 50 a 75% y 133 en el rango
de > 75%. Con base en esta información, más del 70% de las
plantas, están por encima del 50% de eficiencia.
En México existen varios distritos de riego que operan bajo el
sistema de riego con aguas residuales, por lo que es considerado como uno
de los países más experimentados en este tema. En la mayoría
de los casos el uso de las aguas residuales no ocurre directamente después
del tratamiento o disposición sino indirectamente desde los cursos
de aguas superficiales, cuyos caudales durante la estación seca
son en gran parte de aguas residuales. En el cuadro 14.1 se presentan algunos
ejemplos de reutilización de aguas residuales en México.
Como se puede comprobar, en la mayoría de los casos, se utilizan
aguas negras que no han sido sometidas a ningún tratamiento de depuración
convencional. Estas aguas se descargan en ríos donde se produce,
por efecto de dilución y por autodepuración, cierta disminución
de la carga contaminante.
El interés, por parte de las autoridades, de regular la reutilización
de aguas residuales con objeto de paliar e impedir problemas sanitarios
y medioambientales ha permitido establecer una serie de criterios. Mención
específica requiere la reciente modificación al marco normativo
en materia de descarga de aguas residuales (NOM 001-ECOL-1996), en la que
establecen los límites máximos permisibles de contaminantes
en las descargas de aguas residuales en aguas y bienes nacionales. No obstante
lo anterior, y a pesar de los esfuerzos realizados, un alto porcentaje
de las descargas que se efectúan en la actualidad son de aguas residuales
municipales e industriales sin tratamiento, lo que implica que hay que
invertir más para poder llevar a cabo un control de las descargas
(Castillo et al., 1997).
En el cuadro 14.2, se exponen los criterios fundamentales de esta normativa
en referencia a las descargas de aguas residuales en suelos, ríos
y embalses naturales y artificiales para su posterior uso en riego agrícola.
Los valores hacen referencia al promedio diario (P.D.) que es el valor
que resulta del análisis de una muestra compuesta y al promedio
mensual (P.M.), que representa el valor que se obtiene de calcular el promedio
ponderado, en función del caudal, de los valores que resulten del
análisis de al menos dos muestras compuestas (promedio diario).
En cuanto a los microorganismos, el límite máximo permisible
de patógenos tomando como indicador los coliformes fecales es de
1000 y 2000 NMP/100mL para el promedio mensual y diario, respectivamente.
La contaminación por parásitos se determina en base a
los huevos de helmintos. El límite máximo permisible para
las descargas en suelo para uso agrícola es de un huevo de helminto
por litro para riego restringido (no se pueden regar legumbres y verduras
que se consuman crudas) y de cinco huevos por litro para riego no restringido
(se puede regar cultivos como forrajes, granos, frutas, legumbres y verduras).
Ejemplos de reutilización de
aguas residuales para riego en México
El caso del Valle de León (Guanajuato)
El Valle de León se localiza en el sector occidental del Estado
de Guanajuato, en el centro de México; abarcando parcialmente los
municipios de León, San Francisco del Rincón y Purísima
de Bustos (Figura 14.1). El área tiene un clima semiárido
con una precipitación media de 600 mm/año. Las lluvias se
presentan en verano con cierta irregularidad. La temperatura media anual
es de 18ºC, con un valor máximo de 35ºC en verano y mínimo
de 3ºC en invierno.
En el Valle de León existen 1340 pozos, que extraen un volumen
204 Hm3/año, provocando una sobreexplotación de 108 Hm3 anuales,
ya que la recarga es de solamente 96 Hm3/año. En esta zona sólo
existe una unidad hidrogeológica principal, constituida por rocas
volcánicas, depositadas en un ambiente lacustre, intercaladas con
sedimentos aluviales formados por gravas, arenas, arcillas y tobas, predominando
el paquete de las tobas volcánicas. La transmisividad de los materiales
que integran el acuífero es baja, sobre todo en las zonas cercanas
a la ciudad, donde varía de 80 a 450 m2/día (Castañón
et al., 1995).
La ciudad de León posee una población de 1.100.000 habitantes
y es uno de los centros más importantes de fabricación de
calzado en América Latina. El abastecimiento urbano depende, en
gran parte, del agua subterránea que se extrae de unos 80 pozos,
distribuidos dentro de la mancha urbana y agrupados en seis campos al SW
y S de la ciudad.
Problemática de las aguas residuales en el Valle de León
La ciudad cuenta con una amplia red de saneamiento (aunque no cubre
toda la ciudad) y produce alrededor de 0.35 Hm3/día de aguas residuales,
parte de los cuales se descargan sin tratamiento en el río Turbio,
el cual está controlado por pequeños embalses. Este caudal
incluye 0.08 Hm3/día de aguas residuales industriales procedentes,
principalmente, de las fabricas de cuero, la mayoría de las cuales
están dispersas dentro la ciudad. La presencia de estas fabricas
se refleja en las características químicas de las aguas residuales
con altos contenidos en cromo y cloruros.
Las aguas residuales se utilizan desde hace más de 30 años
para riego en un área cercana a la ciudad de León, comprendida
entre la presa El Mastranzo y la población de Plan de Ayala. La
zona de influencia de riego con aguas residuales se ha ido desplazado hacia
el sur, conforme el área urbana se ha extendido hacia otras dos
áreas; un área comprendida entre la población de Plan
de Ayala y Puerta de San Germán, que es regada desde hace 20 años
y otra área en la zona conocida como El Monte, que fue puesta en
regadío hace 10 años (Figura 14.2).
La rotación de cultivos en la zona es de sorgo en el ciclo primavera-verano
y trigo en el ciclo otoño-invierno; en algunos terrenos se siembra
alfalfa, la cual queda como un cultivo perenne por siete años en
promedio. En esta zona no se cultivan hortalizas. Hacia el oriente del
valle, donde se riega con agua subterránea, los cultivos principales
son la patata, col y cebolla, que se alternan con sorgo o trigo según
la temporada.
Efecto del riego con aguas residuales
Recarga del acuífero
Como resultado del rápido crecimiento de la ciudad el uso del
agua subterránea se ha incrementado de tal forma que el caudal extraído
del acuífero es aproximadamente el doble de la recarga media anual.
El estudio de la evolución de la piezometría en el valle
permite comprobar que en el área de mayor explotación, al
sur de la ciudad, el nivel piezométrico ha descendido a un ritmo
de 1 a 5 m/año (Chilton et al., 1996) y el descenso total en el
centro de esta área es del orden de los 90 m, para el período
comprendido entre 1959 y 1995.
En contraste, dentro del área regada con aguas residuales, al
SW de León, ha surgido un acuífero somero colgado, con un
nivel piezométrico que se encuentra a una profundidad comprendida
entre los 5 y 10 metros (Figura 14.3). Se ha comprobado que este nivel
permanece bastante estable en el tiempo y que la infiltración de
las aguas residuales es una fuente importante de recarga para este acuífero
(Figura 14.3).
Impacto en la calidad de las aguas subterráneas
Los niveles de fondo de los principales parámetros físico-químicos
a nivel regional son bajos, lo cual permite distinguir fácilmente
entre el agua subterránea afectada por infiltración de aguas
residuales y el agua no contaminada (Figura 14.4), ya que el agua contaminada
presenta elevadas concentraciones de la mayoría de los iones mayoritarios
(Ca2+, Na+, HCO3-, Cl-, SO42- y NO3-) y bajo contenido en oxígeno
disuelto.
La interpretación y modelación de las secciones transversales
del acuífero mediante sondeos electromagnéticos transitorios
(EMT) en la zona de riego con aguas residuales sugieren que la profundidad
de penetración del agua de baja calidad alcanza por lo menos los
40 metros, con una salinidad lo suficientemente alta como para proporcionar
un contraste marcado de conductividades, con una amplia zona de transición
por debajo de ésta. La zona más profunda y la mayoría
de las zonas someras con agua de baja calidad se localizan en las áreas
más antiguas de riego con aguas residuales, mientras que por debajo
de las áreas de riego más reciente, sólo se observaron
pequeños contrastes de conductividad, los cuales son menos constantes.
En los perfiles verticales de calidad del agua subterránea realizados
en varios pozos ubicados en el área de riego con aguas residuales
se pudo comprobar como las concentraciones de cloro en la parte superior
de los pozos oscilaban entre los 800 y 1000 mg/L, en contraste con los
valores inferiores a 100 mg/l que se detectan en áreas regadas con
agua subterránea (Figura 14.5). A partir de estos perfiles, también
se constató que la materia orgánica presente en el agua infiltrada
se oxida, transformándose en bicarbonato, y que el nitrógeno
orgánico se oxida a nitrato. El sodio es intercambiado por el calcio
y ciertas cantidades de sulfato de calcio precipitan. Estos procesos se
producen en los primeros 40 metros del acuífero (Chilton et al.,
1996).
El agua residual contiene concentraciones significativas de metales
pesados y, por lo tanto, el agua subterránea en el área de
riego presenta concentraciones más elevadas de metales pesados que
en el resto del valle. Sin embargo, la concentración de cromo en
el agua subterránea es baja, a pesar de las grandes cantidades presentes
en el agua residual, lo cual es debido a que el cromo se ha acumulado en
el terreno, al igual que otros metales pesados. En el perfil del suelo
la concentración de cromo decrece rápidamente con la profundidad;
encontrándose poco cromo por debajo de los 0.3 m de profundidad
(figura 14.6). También se ha constatado que las concentraciones
de cromo en el suelo presentan un alto grado de correlación con
el período de tiempo de riego en cada área, tal y como se
puede apreciar en la figura 14.7.
También se ha constatado que el agua residual contiene altas
concentraciones de bacterias coliformes, las cuales se han detectado frecuentemente
en el agua del acuífero somero. La penetración profunda de
estas bacterias a través de la gruesa secuencia de estratos lacustres
y volcánicos parece poco probable.
Reutilización de las aguas residuales
de la ciudad de México
El Valle de México se encuentra localizado a más de 2240
m.s.n.m. en una cuenca endorreíca por lo cual se tuvieron que construir
salidas artificiales para el drenaje. Este sistema es de gran complejidad
y conduce tanto las aguas residuales como las pluviales a través
de una red primaria de 1212 Km de longitud y una red secundaria de 12326
Km, un río superficial (de Los Remedios), cuatro ríos entubados
(Viaducto Piedad, Consulado, Churubusco y San Joaquín), varios colectores
semiprofundos, 30 presas, 10 lagunas y 93 Km de drenaje profundo (hasta
200 metros de profundidad y con diámetros de hasta 6 metros).
En la Ciudad de México y área metropolitana se generan
alrededor de 48 m3/s de aguas residuales. Del total de agua residual generada
se utilizan 4.8 m3/s para reuso urbano (llenado de lagos recreativos, riego
de áreas verdes y lavado de automóviles), 3.2 m3/s se emplea
en diversos fines en el exlago Texcoco, 38 m3/s se emplean sin tratamiento
para el riego del Valle de Mezquital en Tula, Chiconautla y Zumpango (90.000
Ha de cultivos de alfalfa, maíz, trigo y algunas hortalizas) y,
por último, 1.6 m3/s escurren a la Presa Enhdo para ser usados aguas
abajo, para riego. Los valores anteriores son promedios anuales y suelen
aumentar en años lluviosos.
Principales características del agua residual
Para tratar los 4.8 m3/s que se reutilizan dentro del Valle de México,
se cuenta con 18 plantas de tratamiento; 16 en la Ciudad de México
y dos en el área metropolitana. Cabe mencionar que por el drenaje
también se conducen, en promedio anual, otros 12 m3/s de agua de
lluvia, que se concentra entre los meses de mayo y octubre. En términos
de descarga, esto se refleja en una alta variabilidad de cantidad, pero
no en calidad, ya que las características físico-químicas
del agua son bastante similares en época de lluvias y estiaje, como
se puede ver en el cuadro 14.3, donde se presentan los resultados obtenidos
en los análisis de las aguas residuales que circulan por el Emisor
Central y el Gran Canal, que son dos de los principales colectores del
sistema de drenaje. A grandes rasgos, se puede señalar que el agua
residual de la Ciudad de México se caracteriza por tener un contenido
de sólidos en suspensión totales (SST) de 336 mg/L, con una
variación entre 116 y 3368 mg/L, un contenido en huevos de helmintos
de 38.5 HH/L, fluctuando entre 10 y 60 HH/L y una variación en el
contenido de coliformes fecales de 4.9 . 108 a 1.3 . 109 NMP/100mL (Jiménez
y Chávez, 1998).
Reutilización de las aguas residuales en el Valle del Mezquital
Uno de los destinos del agua residual de la Ciudad de México
es el Valle del Mezquital, al norte del Valle de México, en el Estado
de Hidalgo (Figura 14.1), el cual es el ejemplo mundial más importante
de “uso controlado” de riego con aguas residuales a gran escala. Comprende
90.000 Ha de riego agrícola y en él habitan 550.000 personas
en 250 comunidades. Este valle recibe más de 3.5 Hm3/día
de aguas residuales por un sistema de canales y túneles, cuyos principales
colectores son el Emisor Central y el Gran Canal, los cuales presentan
caudales muy variables dependiendo de la operación del sistema de
alcantarillado y de drenaje de la Ciudad de México, pero promedian
entre 600 - 700 Hm3/año y 400 - 500 Hm3/año, respectivamente.
El área es una depresión alargada y estructuralmente compleja,
que está localizada a una altura de 1900-2000 m.s.n.m. y es drenada
por el río Tula y dos de sus tributarios (Salado y Actopan). Los
estudios hidrogeológicos revelan la existencia de tres acuíferos,
el primero se localiza en los aluviones cuaternarios de origen fluvial,
el segundo se localiza en los derrames basálticos y el tercero en
las calizas del Cretácico (Salinas, 1998). El área tiene
un clima árido con un promedio de precipitaciones de alrededor de
500 mm/año, que se distribuyen, principalmente, entre mayo y octubre,
y una evaporación de 1750 mm.
Este valle se caracteriza por tener suelos pobres y finos que se localizan
sobre una capa de sedimentos aluviales. Un alto porcentaje de los suelos
(90%) presenta una textura franco-arenosa; mientras que el resto tiene
una textura arcillosa. Además, son suelos ligeramente alcalinos
y con una capacidad media-alta de intercambio iónico.
Gran parte de las aguas residuales se encuentran embalsadas por la presa
Endho, pero otra parte es conducida por el río Salado desde donde
se desvía directamente a los canales de riego (figura 14.8). La
presa Endho fue diseñada inicialmente con el propósito de
almacenar agua superficial, pero en la práctica actúa como
un sistema de oxidación parcial y dilución de las aguas residuales
antes de su distribución por los canales de riego.
Parte de este valle conforma el Distrito de Riego número 03 (DR-03),
que se creó en 1904; en aquel entonces era un área árida
con pocos recursos de agua superficial y subterránea y la Ciudad
de México tenía una población de menos de 1 millón
de habitantes. En la actualidad la ciudad de México, con su área
metropolitana, tiene más de 20 millones de habitantes y el área
de riego ha crecido vertiginosamente, especialmente desde los años
50 cuando la población que generaba las aguas residuales se mantenía
todavía en sólo 3 millones.
El DR-03 opera 210 Km de canales primarios y 365 Km de canales laterales
para el riego de un área que tiene una extensión aproximada
de 45.000 Ha, con 27.500 usuarios individuales de agua. Este sistema de
canales fue construido entre 1926 y 1934. En la actualidad, se lleva a
cabo un control sobre las prácticas de cultivo y riego con objeto
de reducir el riesgo de transmisión de enfermedades patógenas
a los agricultores y animales del área, así como a los consumidores
de estos productos agrícolas.
Dentro del DR-03, unas 20.000 Ha se cultivan en forma permanente con
alfalfa como forraje. En el resto del distrito se cultiva maíz y
otros cereales, dedicando algunas hectáreas para tomates, calabacitas,
judías y chiles.
Efectos por el uso del agua residual
Recarga del acuífero
Un modelo conceptual permite suponer que antes del riego con agua residual,
existían en el área dos unidades acuíferas semi-independientes
pero con el incremento constante en las entradas de agua residual han aparecido
nuevas zonas de descarga y manantiales (figura 14.9), siendo este nuevo
acuífero el que se está utilizando para el abastecimiento
de la población, así como para uso agrícola e industrial
(Chilton et al, 1996).
Hay que tener en cuenta que las láminas de riego que se emplean
son muy altas, hasta de 2.3 m/año, ya que la elevada salinidad del
suelo de la región es lavada con el agua residual y como resultado
se tiene una recarga artificial del acuífero de la zona. La recarga
del acuífero, que inicialmente sólo se producía por
infiltración de aguas de lluvia, en la actualidad se produce, casi
exclusivamente, por infiltración de estos excedentes de riego, así
como por infiltración desde los canales y balsas de riego. De los
38 m3/s de aguas residuales empleadas para riego se estima que se infiltran
al acuífero 25 m3/s, lo que equivale de 10 a 15 veces la recarga
natural A principios de siglo, el nivel de agua subterránea se encontraba
a más de 50 metros de profundidad pero en la actualidad, y como
consecuencia de la infiltración, el nivel piezométrico ha
ascendido y, de hecho, varios pozos son de tipo artesiano con caudales
que varían entre 100L/s y 600 L/s.
Otro efecto del ascenso del nivel piezométrico ha sido la aparición
de áreas de descarga. En estas áreas se han tenido que construir
unos 100 Km de canales de drenaje para reducir el encharcamiento y salinización
del suelo. Por estos canales circula un caudal de 1,7 Hm3/día, el
cual se descarga en el río Tula.
Impacto en la calidad del agua subterránea
La infiltración del agua residual ha cambiado las características
físico-químicas del agua subterránea en el valle y
puede inferirse la penetración del agua de baja calidad a profundidades
significativas en el acuífero. El estudio hidrogeoquímico
del acuífero en base a los iones mayoritarios y los elementos trazas
permite identificar una recarga en los límites del valle, un agua
subterránea con influencia geotermal y un agua subterránea
influenciada por el agua residual en el centro del valle (Figura 14.10).
Otra característica química del agua subterránea
es la presencia de NO3- en concentraciones superiores a 80 mg/L. El origen
de este nitrato está ligado a la gran cantidad de nitrógeno
en el agua de riego, tanto en forma amoniacal como nitrítica, con
valores máximos de 39 y 22 mg N/L, respectivamente, y a la existencia
de suelos arenosos en el valle que facilita el transporte de este elemento
al acuífero.
Hay que tener en cuenta que el agua subterránea es utilizada
en la zona para cubrir las diferentes necesidades tanto urbanas, industriales
como agrícolas. Del acuífero se extraen 164 Hm3/año,
de los cuales el 33% se emplea para la industria, 25% en agricultura, 17%
para consumo urbano y el 25% restante para otros fines. La dotación
promedio del agua municipal es de 191 L/habitante y día y el 71%
de la población cuenta con este servicio. El resto de la población
toma el agua directamente de los pozos. La cobertura de drenaje de la zona
es del 30% y la infraestructura de tratamiento es prácticamente
nula.
Riego: El principal beneficio del riego con aguas residuales es el incremento
en la productividad agrícola, como consecuencia del aporte de materia
orgánica y nutrientes a los suelos del valle, en comparación
con otras áreas de características sociológicas y
económicas similares pero que emplean agua de primer uso (Cuadro
14.3).
Otro beneficio ha sido la mejoría en la estructura de los suelos
debida, fundamentalmente, a la adición de la materia orgánica
que está presente en el agua residual, observándose porcentajes
de materia orgánica en el suelo de hasta el 6%. Sin embargo, la
mayor parte de la superficie está erosionada y el horizonte de tepetate
(una especie de caliche) se ubica a poca profundidad, lo cual limita la
producción agrícola.
Un problema que puede suscitar el riego con aguas residuales es el que
está relacionado con la presencia de metales pesados, los cuales
pueden alterar el desarrollo de las plantas y ser introducidos en las cadenas
alimenticias. Santos et al. (1998) han estudiado la presencia de Cd, Co,
Cu, Ni, Pb y Zn en suelos y en 10 especies diferentes de vegetales que
se cultivan en el DR 03. De acuerdo con los resultados analíticos
obtenidos se concluyó que los metales pesados presentes en los suelos
no superan los límites permisibles, con excepción del Pb
que presentó un valor de 114 mg/Kg y del Zn con una concentración
de 338 mg/Kg. En el caso de los cultivos, se comprobó que la calabacita
absorbió mayor cantidad de Cu, Zn y Co, mientras que el nabo absorbió
mayor cantidad de Cd y la avena de Ni.
Incremento de las enfermedades: Se ha determinado que la incidencia
de las enfermedades gastrointestinales en esta zona es superior al promedio
nacional, llegando para algunos estratos de la población (niños
en particular) a exceder 16 veces la media nacional (Cuadro 14.4).
En algunas muestras de aguas aplicadas sobre el terreno se han obtenido
concentraciones de coliformes fecales que oscilan entre 103 y 108 NMP/100
mL. También se ha establecido que el contacto con las aguas residuales
está asociado, específicamente, con un mayor riesgo de infección
por helmintos (Cifuentes et al., 1992), ya que se han detectado concentraciones
de 130-135 HH/L en las aguas residuales que llegan a la presa Endho (Siebe
y Cifuentes, 1993).
En relación con la contaminación química, Cortés
(1993) señala la presencia de metales pesados, tales como Pb y Cd,
en elevadas concentraciones en la sangre de la población.
Estrategias de control
Teniendo en cuenta que es necesario evitar las consecuencias negativas
de la irrigación con aguas residuales, tanto en la salud de los
agricultores como de los consumidores, es indispensable dar un tratamiento
al agua residual antes de destinarla al riego. Dicho tratamiento debe a
la vez controlar el problema microbiológico y mantener el aporte
de nutrientes del agua residual (materia orgánica, nitrógeno
y fósforo). Además, debido a la presencia de agua de lluvia
en las descargas, el sistema de tratamiento que se debe seleccionar tiene
que ser capaz de soportar altas variaciones en los caudales y responder
a ciertos cambios bruscos de calidad. Por otra parte, el problema de la
recarga del acuífero con agua salina debe de ser abordado.
A la vista de esta problemática, se ha definido una estrategia
de control de este complejo problema de contaminación con base a
dos cuestiones:
a) Controlar los huevos de helmintos a < 1HH/L y los coliformes a
menos de 1000 NMP/100 mL, para continuar con la reutilización de
aguas residuales.
b) Efectuar un manejo del agua en el valle para reducir la entrada masiva
de sales que afecta tanto a los suelos como al acuífero.
• Para intentar buscar soluciones a la primera cuestión
ya se han realizado varias experiencias aplicando diversas tecnologías
de tratamiento a las aguas residuales de una de las salidas del drenaje
de la Ciudad de México (Emisor Central) durante un período
de un año. Uno de los procesos que dio mejor resultado fue un sistema
de tratamiento primario avanzado acompañado de filtración
y desinfección que permitió obtener un efluente de salida
con características que cumplen con la norma mexicana para la reutilización
de aguas residuales en agricultura (Jiménez y Chávez, 1998).
• Otras opciones que se han señalado para mejorar el manejo
del riego con agua residual en esta zona son (Chilton et al., 1996):
• Revestir los canales de distribución para reducir la
infiltración.
• Mejorar la eficiencia del riego para minimizar la infiltración.
• Desviar aguas residuales para regar otras áreas más
adecuadas.
• Instalar sistemas de tratamiento de diferentes niveles para
los distintos efluentes, ya sea que se trate del agua residual de la Ciudad
de México o de aguas residuales industriales dentro del valle.
• Incrementar la extracción del agua subterránea
para la producción de cosechas con un valor más alto de mercado
y/o para el mejoramiento del drenaje.
Conclusiones
La falta de tratamiento de las aguas residuales y su evacuación
en canales no revestidos provoca contaminación de las corrientes
receptoras, así como de los cuerpos de agua, generándose
un fuerte impacto económico, ya que este agua pierde la mayoría
de sus usos potenciales y queda limitada exclusivamente para riego y, en
casos excepcionales, para la generación de energía. Cabe
aclarar que aún cuando el riego con aguas residuales es posible
bajo ciertas circunstancias, actualmente se lleva a cabo casi sin control
alguno, ni en la calidad de las aguas residuales (que debieron ser tratadas),
ni del tipo de cultivo a regar.
La infiltración de aguas residuales sin tratamiento, especialmente
de aquellas que contienen sustancias tóxicas, metales pesados y
compuestos orgánicos persistentes (no biodegradables), está
provocando la contaminación de los acuíferos, en un proceso
lento pero persistente y cuyo control presenta muchas dificultades. Si
a este problema agregamos que el agua subterránea ha sido la fuente
principal de abastecimiento de agua potable, debido a que, normalmente,
no requiere de tratamiento previo para su consumo, lo cual ha provocado
que se sobreexploten los acuíferos, podemos concluir que esta alternativa
de abastecimiento urbano está seriamente amenazada.
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