class="contentpane"> Monitoreo y evaluación de contaminantes en cuencas hidrológicas
Martes, 06 de Abril de 2010 11:42
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La contaminación del medio ambiente, particularmente la del agua y su relación con la salud de la población, es uno de los problemas más importantes de atender en materia de agua en México y en el mundo. La evaluación de la contaminación es un paso indispensable para la solución de cualquier problema relacionado con riesgos a la salud y el medio ambiente.

En México la política hídrica ha establecido a las cuencas hidrológicas como las unidades básicas para el manejo del agua. Dentro de este manejo, se privilegia el uso del agua para consumo humano. El agua para consumo humano se debe ajustar a las exigencias de calidad que señala la normatividad vigente. Esta normatividad incluye sustancias químicas que se ubican dentro de la categoría de tóxicas, persistentes y bioacumulables (STPB).

Las principales acciones realizadas en todo el mundo para el control de STPB se enfocan en las doce sustancias de mayor uso y peligrosidad, conocidas como Contaminantes Orgánicos Persistentes (COP).

Los COP tienen propiedades tóxicas, son resistentes a la degradación, se bioacumulan y son transportados por el aire, el agua y las especies migratorias a través de las fronteras internacionales. Por lo tanto, pueden ser depositados lejos del lugar de su origen, acumulándose en los ecosistemas terrestres y acuáticos.

Por sus propiedades tóxicas y su capacidad de acumularse en el tejido humano, la exposición a los COP puede generar problemas de salud, especialmente en las mujeres y, a través de ellas, en las futuras generaciones. Se sospecha que muchos de estos contaminantes son cancerígenos.

Entre los programas de monitoreo de contaminación del agua existentes en México se puede mencionar el que lleva a cabo desde 1970 la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA), monitoreando la calidad del agua en las cuencas hidrológicas mexicanas. Esta actividad se lleva a cabo a través de la Red Nacional de Monitoreo de Calidad del Agua (RNMCA). La Red tiene como propósito medir la calidad del agua principalmente desde el punto de vista físico químico y bacteriológico, para definir regulaciones y sistemas de tratamiento para descargas de aguas residuales y fuentes de abastecimiento.

Por otra parte, en las principales zonas urbanas del país se cuenta con redes automáticas de monitoreo atmosférico, las cuales proporcionan información sobre los contaminantes atmosféricos criterio. Sin embargo, ninguno de estos dos esfuerzos de medición de contaminantes incorpora monitoreos rutinarios de STPB.

Una excepción es el caso de la Red de Depositación de Mercurio (MDN), que operó dos sitios en México de 2003 a 2006. Esta red es coordinada a través del Programa Nacional de Depositación Atmosférica (NADP, por sus iniciales en inglés), que estudia y cuantifica el destino atmosférico y la depositación de mercurio. En 2003, a través de un convenio de colaboración entre la Comisión para la Cooperación Ambiental de América del Norte y el Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, la MDN extendió el área de monitoreo para incluir dos sitios en México: en Huejutla, Hidalgo y en Puerto Ángel, Oaxaca. Ambos sitios operaron hasta principios de 2006.

Presa Arcediano: estudio de caso

Con el objetivo de estimar los riesgos de contaminación del agua que se almacenará en la Presa Arcediano, en 2006 el IMTA realizó un estudio para la Comisión Estatal del Agua del estado de Jalisco.

Se realizaron muestreos de agua y sedimentos sobre el cauce del río Santiago para determinar las concentraciones de COP y otros STPB. Los resultados señalan que manganeso, níquel, cobre y zinc muestran una acumulación creciente en los sedimentos del río Santiago, mientras que las concentraciones de arsénico disminuyen y los demás metales permanecen sin variación. En sedimentos, manganeso y níquel sobrepasan los criterios de probable efecto a vida acuática de la normatividad canadiense. El níquel en agua muestra concentraciones inferiores al criterio ecológico para agua como fuente de abastecimiento.

La modelación de la interacción de contaminantes en sedimento con el agua, sugiere  que las concentraciones de manganeso pueden superar el límite de los criterios ecológicos para agua como fuente de abastecimiento. Este metal así como aluminio y hierro en fuentes de agua superficial, se remueven con facilidad en plantas potabilizadoras. Al mantener la presa en un nivel mínimo de azolve, no se presentarían problemas de contaminación por metales pesados por resuspensión de sedimentos. Sin embargo, conforme se acumulan los sedimentos en la presa, las concentraciones de algunos metales podrían rebasar los criterios ecológicos para agua como fuente de abastecimiento durante resuspensión de sedimentos cuando se presenten avenidas.

Para prevenir la eutroficación del agua que se almacenará en la presa Arcediano, se recomendó evaluar la aportación de nitrógeno y fósforo por fuentes puntuales y dispersas. En 2009 se realizó un estudio para estimar los aportes de nitrógeno total, fósforo total y níquel por fuentes puntuales (descargas industriales, municipales y plantas de tratamiento) y dispersas en la cuenca del Arcediano.

Los resultados muestran que se descargan anualmente 132 317 toneladas de NT, 56,309 toneladas de PT y 0.5 toneladas de Ni en la cuenca del Arcediano. De éstas, las descargas pecuarias -excretas porcinas y bovinas- aportan el 91% de NT y el 96% de PT generados a lo largo de la cuenca, localizando los valores más altos en la cuenca del río Verde. En cuanto al nitrógeno, el 70% generado se debe a las descargas industriales localizadas en la cuenca del río Santiago.

Considerando que las plantas con tratamiento secundario típicamente eliminan hasta máximo 50% de NT y PT de las aguas residuales domésticas, sólo eliminarían 3.4 y 1.7% de NT y PT respectivamente, a nivel de cuenca. Por ello, la captación y tratamiento de las aguas residuales municipales en la cuenca, no serán suficientes para evitar la eutroficación del agua que se almacenará en la presa.

Será de primordial importancia implementar y aplicar, a lo largo de la cuenca del Arcediano, métodos para el control de nutrientes en la alimentación del ganado porcino y bovino, así como el reúso posterior de sus excretas en la agricultura. Asimismo, para reducir el impacto de las descargas industriales, es necesario reforzar el inventario del mismo e implementar el pretratamiento de las aguas residuales industriales antes de su incorporación al sistema de alcantarillado municipal.

Como hemos visto, las cuencas hidrológicas proveen de un marco de referencia de gran utilidad para el desarrollo de estrategias de control de la contaminación. Por ello, conviene establecer a las cuencas como marco de referencia para el inventario, el monitoreo, la evaluación y la modelación de STPB.

Monitoreo y evaluación de contaminantes en cuencas hidrológicas

Martes, 06 de Abril de 2010 11:42
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La contaminación del medio ambiente, particularmente la del agua y su relación con la salud de la población, es uno de los problemas más importantes de atender en materia de agua en México y en el mundo. La evaluación de la contaminación es un paso indispensable para la solución de cualquier problema relacionado con riesgos a la salud y el medio ambiente.

En México la política hídrica ha establecido a las cuencas hidrológicas como las unidades básicas para el manejo del agua. Dentro de este manejo, se privilegia el uso del agua para consumo humano. El agua para consumo humano se debe ajustar a las exigencias de calidad que señala la normatividad vigente. Esta normatividad incluye sustancias químicas que se ubican dentro de la categoría de tóxicas, persistentes y bioacumulables (STPB).

Las principales acciones realizadas en todo el mundo para el control de STPB se enfocan en las doce sustancias de mayor uso y peligrosidad, conocidas como Contaminantes Orgánicos Persistentes (COP).

Los COP tienen propiedades tóxicas, son resistentes a la degradación, se bioacumulan y son transportados por el aire, el agua y las especies migratorias a través de las fronteras internacionales. Por lo tanto, pueden ser depositados lejos del lugar de su origen, acumulándose en los ecosistemas terrestres y acuáticos.

Por sus propiedades tóxicas y su capacidad de acumularse en el tejido humano, la exposición a los COP puede generar problemas de salud, especialmente en las mujeres y, a través de ellas, en las futuras generaciones. Se sospecha que muchos de estos contaminantes son cancerígenos.

Entre los programas de monitoreo de contaminación del agua existentes en México se puede mencionar el que lleva a cabo desde 1970 la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA), monitoreando la calidad del agua en las cuencas hidrológicas mexicanas. Esta actividad se lleva a cabo a través de la Red Nacional de Monitoreo de Calidad del Agua (RNMCA). La Red tiene como propósito medir la calidad del agua principalmente desde el punto de vista físico químico y bacteriológico, para definir regulaciones y sistemas de tratamiento para descargas de aguas residuales y fuentes de abastecimiento.

Por otra parte, en las principales zonas urbanas del país se cuenta con redes automáticas de monitoreo atmosférico, las cuales proporcionan información sobre los contaminantes atmosféricos criterio. Sin embargo, ninguno de estos dos esfuerzos de medición de contaminantes incorpora monitoreos rutinarios de STPB.

Una excepción es el caso de la Red de Depositación de Mercurio (MDN), que operó dos sitios en México de 2003 a 2006. Esta red es coordinada a través del Programa Nacional de Depositación Atmosférica (NADP, por sus iniciales en inglés), que estudia y cuantifica el destino atmosférico y la depositación de mercurio. En 2003, a través de un convenio de colaboración entre la Comisión para la Cooperación Ambiental de América del Norte y el Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, la MDN extendió el área de monitoreo para incluir dos sitios en México: en Huejutla, Hidalgo y en Puerto Ángel, Oaxaca. Ambos sitios operaron hasta principios de 2006.

Presa Arcediano: estudio de caso

Con el objetivo de estimar los riesgos de contaminación del agua que se almacenará en la Presa Arcediano, en 2006 el IMTA realizó un estudio para la Comisión Estatal del Agua del estado de Jalisco.

Se realizaron muestreos de agua y sedimentos sobre el cauce del río Santiago para determinar las concentraciones de COP y otros STPB. Los resultados señalan que manganeso, níquel, cobre y zinc muestran una acumulación creciente en los sedimentos del río Santiago, mientras que las concentraciones de arsénico disminuyen y los demás metales permanecen sin variación. En sedimentos, manganeso y níquel sobrepasan los criterios de probable efecto a vida acuática de la normatividad canadiense. El níquel en agua muestra concentraciones inferiores al criterio ecológico para agua como fuente de abastecimiento.

La modelación de la interacción de contaminantes en sedimento con el agua, sugiere  que las concentraciones de manganeso pueden superar el límite de los criterios ecológicos para agua como fuente de abastecimiento. Este metal así como aluminio y hierro en fuentes de agua superficial, se remueven con facilidad en plantas potabilizadoras. Al mantener la presa en un nivel mínimo de azolve, no se presentarían problemas de contaminación por metales pesados por resuspensión de sedimentos. Sin embargo, conforme se acumulan los sedimentos en la presa, las concentraciones de algunos metales podrían rebasar los criterios ecológicos para agua como fuente de abastecimiento durante resuspensión de sedimentos cuando se presenten avenidas.

Para prevenir la eutroficación del agua que se almacenará en la presa Arcediano, se recomendó evaluar la aportación de nitrógeno y fósforo por fuentes puntuales y dispersas. En 2009 se realizó un estudio para estimar los aportes de nitrógeno total, fósforo total y níquel por fuentes puntuales (descargas industriales, municipales y plantas de tratamiento) y dispersas en la cuenca del Arcediano.

Los resultados muestran que se descargan anualmente 132 317 toneladas de NT, 56,309 toneladas de PT y 0.5 toneladas de Ni en la cuenca del Arcediano. De éstas, las descargas pecuarias -excretas porcinas y bovinas- aportan el 91% de NT y el 96% de PT generados a lo largo de la cuenca, localizando los valores más altos en la cuenca del río Verde. En cuanto al nitrógeno, el 70% generado se debe a las descargas industriales localizadas en la cuenca del río Santiago.

Considerando que las plantas con tratamiento secundario típicamente eliminan hasta máximo 50% de NT y PT de las aguas residuales domésticas, sólo eliminarían 3.4 y 1.7% de NT y PT respectivamente, a nivel de cuenca. Por ello, la captación y tratamiento de las aguas residuales municipales en la cuenca, no serán suficientes para evitar la eutroficación del agua que se almacenará en la presa.

Será de primordial importancia implementar y aplicar, a lo largo de la cuenca del Arcediano, métodos para el control de nutrientes en la alimentación del ganado porcino y bovino, así como el reúso posterior de sus excretas en la agricultura. Asimismo, para reducir el impacto de las descargas industriales, es necesario reforzar el inventario del mismo e implementar el pretratamiento de las aguas residuales industriales antes de su incorporación al sistema de alcantarillado municipal.

Como hemos visto, las cuencas hidrológicas proveen de un marco de referencia de gran utilidad para el desarrollo de estrategias de control de la contaminación. Por ello, conviene establecer a las cuencas como marco de referencia para el inventario, el monitoreo, la evaluación y la modelación de STPB.