El Agua en Mexico AMC

EL AGUA EN MXICOVISTA DESDE LA ACADEMIA

BLANCA JIMNEZLUIS MARN

EDITORES

DANTE MORNSCAR ESCOLERO

JAVIER ALCOCERCOORDINADORES

ACADEMIA MEXICANA DE CIENCIAS

Este libro rene en 18 artculos las reflexiones de ms de 40 especialistas, tanto del sector acadmico como delgubernamental y privado, que abordan el problema del aguaanalizando sus variadas y complejas facetas, desde la perspectivageogrfica regional hasta los temas ms especficos como losrelacionados con la distribucin, disponibilidad, escasez ycalidad del agua, la sobrexplotacin de los acuferos, el resono intencional de aguas negras, el marco jurdico yadministrativo y la participacin ciudadana.

La Academia Mexicana de Ciencias, preocupada por latrascendencia de estos problemas y la necesidad de enfrentarlos de manera rigurosa, convoc a este grupo deexpertos con el fin de que la discusin multidisciplinaria de estos temas se traduzca en las iniciativas y los consensosnecesarios que permitan emprender acciones que no debenposponerse ms.

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EL AGUA EN MXICOVISTA DESDE LA ACADEMIA

BLANCA JIMNEZ

LUIS MARN

EDITORES

DANTE MORN

SCAR ESCOLERO

JAVIER ALCOCER

COORDINADORES

ACADEMIA MEXICANA DE CIENCIAS

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VCTOR H. MARTNEZ

EDICIN DIGITAL

AMC Ag000 Prels. 13/4/94 04:54 pm Page 6

Primera edicin, 2004Edicin digital, 2005

D.R. Academia Mexicana de CienciasKm 23.5 Carretera Federal Mxico-Cuernavaca

Av. Cipreses s/n,Casa TlalpanSan Andrs Totoltepec,Tlalpan

14400 Mxico, D.F.Tels.: (55) 5849-4905, (55) 5849-5107y (55) 5849-5109. Fax: (55) 5849-5112

: [email protected]://www.amc.unam.mx

ISBN 968-7428-22-8

Impreso en Mxico

INTRODUCCIN

El problema del agua en el momento actual es de tal relevancia que se puedeafirmar que la disponibilidad y manejo de este recurso fijarn los mrgenes deldesarrollo sustentabl. Es por ello que el gobierno en general y la Semarnat enparticular afirman que es necesario conocer con precisin el comportamientodel agua y sus mltiples implicaciones. Sin embargo cmo debe lograrse esteconocimiento estratgico? Cmo deben conjuntarse la visin de los diferentessectores con los de la nacin?, y quiz mucho ms difcil de responder, de qumanera se puede arribar a propuestas consensuadas entre gobierno y sociedadque efectivamente solucionen los problemas del agua?

Para estudiar el agua en Mxico es necesario considerar el marco geogrfi-co en que se presenta. La variedad de sus caractersticas topogrficas y geogr-ficas, su extensin (casi dos millones de kilmetros cuadrados) y la influencia dems de 11208 km de costas.

En trminos de disponibilidad, cada habitante cuenta con un poco ms de4500 m3/ao, aun cuando 30% de la poblacin se encuentra en zonas con dis-ponibilidad per capita menor a la considerada como de estrs hdrico (1700 m3/ao, WRI, 2000). En cuanto al uso, 78% del agua se emplea para la agricultura,11.5% para fines pblicos urbanos, 8.5% para la industria y 2% para fines pecua-rios y la acuacultura. Si bien la agricultura es la actividad que emplea ms agua,hay que recordar que las 6.3 millones de hectreas bajo riego (alrededor de 30%de la superficie agrcola) aportan ms de la mitad de la produccin agrcola na-cional y son el pilar de la cultura rural de nuestro pas. Por otra parte, segn datosde la Semarnat, la calidad del agua superficial que es la nica que se mide sis-temticamente, indica que 66% es excelente o aceptable mientras que el res-to requiere tratamiento o se encuentra severamente contaminada.

De acuerdo con la Comisin Nacional del Agua, en Mxico existen 653acuferos. En 1975 treinta y cinco acuferos eran sobrexplotados (es decir, se ex-traa ms agua de la que se recargaba).Ya para el ao 2002, eran ms de 100 acu-feros sobrexplotados. De la calidad del agua subterrnea poco se sabe, a pesar deque constituye la fuente de abastecimiento para 75 millones de mexicanos. Encuanto a los servicios del agua, si bien 88% de la poblacin recibe agua potableo entubada y 76 % cuenta con alcantarillado, an hay ms de 13 millones de me-xicanos sin servicio en sus casas y casi 30 millones sin drenaje, la mayor parte enzonas de pobreza, rural o urbana.

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Estos datos globales sirven como marco general a la visin de detalle que seencuentra en los captulos de este libro.Tales detalles invitan a una reflexin msprofunda del porqu de los problemas as como de sus posibles soluciones. Losdiversos enfoques que presentan los autores dan cuenta de la complejidad delproblema del agua: entenderlo y captar sus dimensiones va ms all de conoceruna sustancia qumica, pues se requiere comprender su ocurrencia y compor-tamiento en la naturaleza as como entender y predecir cmo la sociedad se re-laciona con el agua. Como parte de esta tarea, la seccin de Geociencias de laAcademia Mexicana de Ciencias ha impulsado la formacin de una Red de Es-pecialistas en Agua, cuyos miembros elaboraron el presente libro. La idea es im-pulsar una visin cientfica y tcnica en la discusin, la cual no necesariamentecoincide con la visin gubernamental. Para cumplir con esta meta se convoc aautores de diversas especialidades para que expresaran sus puntos de vista sobreasuntos especficos de inters nacional, regional o incluso local. A pesar de quela convocatoria fue amplia, reconocemos que no fue posible lograr el espectrocompleto de visiones sobre el problema, pero s en gran medida captar un pano-rama representativo.

El libro presenta varios captulos dedicados a los estudios de casos y a temasescogidos que en conjunto ilustran la situacin del agua en el pas. Los artculosse ordenaron en un primer grupo que aborda problemticas regionales, y quecomienzan por el centro del pas (donde habita la mayor parte de los mexicanos)para, posteriormente, abordar las zonas sur y norte, con algunas situaciones muydismbolas pero otras similares en torno al problema del agua. Un segundo gru-po de trabajos lo conforman los captulos temticos que presentan la visin ins-titucional del problema del agua y otras contribuciones que analizan y discutenlas posiciones que el gobierno ha tenido y podra tener en torno a la adminis-tracin, la legislacin y la participacin social y privada en torno al agua.

Los ms de cuarenta autores que participaron provienen del sector acadmi-co (Centro de Polticas Pblicas para el Desarrollo Sustentable, Facultad Latino-americana de Ciencias Sociales, Instituto Nacional de Salud Pblica, Universi-dad Autnoma de Yucatn y del Centro de Geociencias, Facultad de EstudiosSuperiores de Iztacala, los institutos de Ecologa, Geologa, Geofsica, Geografa, eIngeniera de la UNAM), gubernamental (Comisin Nacional del Agua, ComisinFederal de Electricidad y del Instituto Mexicano de Tecnologa del Agua), indus-trial (Consejo Nacional de la Cmara Industrial), as como de diversas empresasy consultores privados.

Consideramos deber de la academia pugnar por que en Mxico se conser-ve la riqueza que da la diversidad de disciplinas y de enfoques y exigir que elgobierno mantenga y de ser posible promueva cada vez mayores espacios paraque se escuchen las voces de las instituciones de investigacin y de desarrollotecnolgico relacionadas con el agua y para que todos en la medida de su

JIMNEZ, MARN Y MORN12

capacidad participen en el planteamiento de soluciones al problema del aguaen Mxico.

Estamos seguros de que la informacin y los anlisis presentados justificanplenamente por qu hay que fomentar la educacin en torno al tema del aguapues es imperativo dialogar y acelerar la construccin de los consensos que el pasnecesita para proponer soluciones cientfica y tcnicamente fundamentadas,socialmente aceptadas, ambientalmente sustentables, econmicamente viables einstitucionalmente factibles.

Blanca E. Jimnez, Luis E. Marn y Dante Morn

INTRODUCCIN 13

NDICE

Presentacin 9

Introduccin 11

El agua en el Valle de Mxico 15Blanca Elena Jimnez Cisneros, Marisa Mazari Hiriart,Ramn Domnguez Mora y Enrique Cifuentes Garca

El reso intencional y no intencional del agua en el Valle de Tula 33Blanca Elena Jimnez Cisneros, Christina Siebe Grabachy Enrique Cifuentes Garca

Problemtica del agua de la Cuenca Oriental, estados de Puebla,Veracruz y Tlaxcala 57Javier Alcocer Durand, scar Arnoldo Escolero Fuentes y Luis Ernesto Marn Stillman

Metales y metaloides. Estudio de caso: contaminacin por arsnico en el agua subterrnea de Zimapn, Hidalgo; problemtica ambiental y enfoque metodolgico 79Mara Aurora Armienta Hernndez y Ramiro Rodrguez Castillo

Desecacin de los lagos crter del Valle de Santiago, Guanajuato 99scar Arnoldo Escolero Fuentes y Javier Alcocer Durand

El lago de Chapala: destino final del ro Lerma 117Anne Margaret Hansen y Manfred van Afferden

Induccin de agua termal profunda a zonas someras:Aguascalientes, Mxico 137Joel Carrillo Rivera,Antonio Cardona Benavides y Thomas Hergt

Hidrogeologa de la Pennsula de Yucatn 159Luis Ernesto Marn Stillman, Julia Guadalupe Pacheco vilay Renn Mndez Ramos

La problemtica del agua en Tabasco: inundaciones y su control 177Jess Gracia Snchez y scar Arturo Fuentes Mariles

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EL AGUA EN EL VALLE DE MXICO

Blanca Jimnez C., Marisa Mazari H.,Ramn Domnguez M. y Enrique Cifuentes G.

INTRODUCCIN

El Valle de Mxico tiene una extensin de 9 600 km2 y se ubica a 2 240 msnm.Originalmente era una cuenca cerrada, la cual fue artificialmente abierta a fina-les del siglo XVII para evitar inundaciones. En el valle se asienta la zona urbanams grande del pas, con 18 millones de habitantes y que adems concentra granparte de la actividad industrial, comercial y poltica del pas.Todas las caracters-ticas anteriores intervienen en la problemtica del agua, con una creciente difi-cultad para satisfacer la demanda, as como un sistema de gran complejidad pa-ra desalojar las aguas negras y las pluviales. Ambos aspectos llevan hoy en da avivir en una ciudad con problemas severos ocasionados por la sobrexplotacindel acufero y el hundimiento del terreno. En este captulo se presenta una dis-cusin sobre el origen del problema, los efectos ocasionados, as como las posi-bles opciones para mejorar la situacin. El problema del agua en la Ciudad deMxico es grave y aejo, describirlo requerira todo un libro, sin embargo, listarsoluciones factibles necesitara no ms de una pgina si hubiera suficiente volun-tad poltica y aceptacin social del precio que se debe pagar para implantarlas.

Hasta el siglo XVIII el Valle de Mxico, estaba constituido por cinco lagos, lostres de mayores dimensiones eran el lago de Mxico-Texcoco, el lago de Xochi-milco y el lago de Chalco; Zumpango y Xaltocan de menores dimensiones. De-bido al desecamiento y a los asentamientos humanos, hoy slo quedan dos lagosalrededor del valle: el lago de Texcoco y el lago de Zumpango. Por otro lado,dentro de la cuenca hidrolgica, no existen ros importantes, sin embargo, hayalgunos ros intermitentes que acarrean grandes cantidades de agua en la pocade lluvias (de mayo a septiembre). En trminos generales, estos ros bajan o es-curren desde las montaas, principalmente del Desierto de los Leones, los Dina-mos y el Ajusco, as como de las laderas del poniente de la ciudad.

Con base en la constitucin del subsuelo y el funcionamiento hidrolgico,el Valle de Mxico se ha dividido en tres subsistemas acuferos, que forman el

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acufero regional (Lesser et al., 1990). El acufero regional est constituido porrocas volcnicas fracturadas cubiertas por depsitos lacustres y aluviales con me-nor conductividad hidrulica. Por esta razn, el acufero del Valle de Mxico esporoso, confinado en algunas reas y semiconfinado en otras (Marn et al., 2002).La hidroestratigrafa del Valle de Mxico de la superficie hacia abajo se describea continuacin (Marn et al., 2002):

Depsitos lacustres cuaternarios con un espesor de 0 a 400 m. Estas unida-des son impermeables y espordicamente muestran fracturas. Los sedimen-tos superficiales con alternancias entre capas de arcillas (5-30 m de espesor)y depsitos volcnicos, localmente conocidos como capas duras, constituyenel acuitardo, que se consideraba protega al sistema de acuferos.

Material volcnico y piroclstico cuaternario (0-2000 m). Estas rocas cons-tituyen el acufero principal de la parte sureste del valle.

Depsitos aluviales cuaternarios con espesores que varan de menos de 1 a10 m. Estos depsitos se encuentran preferentemente en los flancos de lasmontaas.Tambin estn considerados como uno de los rellenos ms impor-tantes del acufero principal del Valle de Mxico.

De manera general, este acufero regional se recarga por la zona sur y ponientede la ciudad, donde desafortunadamente se incrementan en forma acelerada losasentamientos humanos, lo que por un lado ha disminuido la cantidad de aguaque fluye al acufero y, por otro, ha deteriorado su calidad con contaminantes.

BALANCE HIDRULICO

La Ciudad de Mxico emplea 72.5 m3/s de agua, de los cuales 72% se extrae delsubsuelo del Valle de Mxico, 18% proviene del sistema Cutzamala, 8% del Ler-ma y 2% de manantiales y escurrimientos superficiales propios del valle. De es-ta cantidad, 10 m3/s se usan directamente en riego. Los 62.5 m3/s restantes sedistribuyen a travs de la red y equivalen a proporcionar 300 L/habd cifra a laque hay que restarle lo que se pierde por fugas (23 m3/s) y el consumo en co-mercios, industrias y servicios municipales (9 m3/s) de lo que resulta una dota-cin real per capita de 146 L/habd, que al compararlo con el recomendado porla Organizacin Mundial de la Salud, que va de 150 a 170 L/habd parece serrazonable (OMS, 1995). La tabla 1 muestra el consumo por nivel econmico y seobserva que slo poco ms de 5% de la poblacin emplea consumos ms altosque los recomendados por la OMS. Lo que sugiere que las campaas para indu-cir el ahorro del agua tendran que dirigirse a un sector especfico de la pobla-cin. Incluso pudiera ser ms conveniente promover otras como las de la cultu-ra de pago justo en funcin del costo real del agua, en lugar de las deeconomizar agua en los domicilios. Con ello se podran financiar los programas

B. JIMNEZ, M. MAZARI, R. DOMNGUEZ Y E. CIFUENTES16


para cubrir las deficiencias actuales, controlar la sobrexplotacin del acufero, su-ministrar agua realmente potable y tratar las aguas negras antes de ser vertidas asuelos o cuerpos de agua.

TABLA 1CONSUMOS POR NIVEL ECONMICO DE LA POBLACIN

EN EL DISTRITO FEDERAL (DGCOH, 1998)

Estrato Dotacin (L/habd) Poblacin (%)

Popular 128 76.5Medio 169 18.0Medio alto 399 3.6Residencial 567 1.9

PRINCIPALES EFECTOS POR LA ELEVADA DEMANDA DE AGUA

El principal efecto por la alta demanda de agua en la ciudad es la sobrexplota-cin del acufero, la cual se estima en 15 m3/s, es decir, 40% de la recarga natu-ral. Como consecuencia de este fenmeno, el suelo de la Ciudad de Mxico su-fre hundimientos diferenciales y aunque no existen cifras confiables sobre loscostos que stos originan es fcil deducir que son enormes, si se considera que:

a) El hundimiento provoca que las redes de agua potable y de drenaje sufran fa-llas frecuentes, las primeras se fracturan mientras que las segundas pierden supendiente. En el primer caso, 37% del agua potable se desperdicia en fugas.En tanto que para evitar las inundaciones ocasionadas por la falta de pen-diente ha sido necesario construir y operar el Drenaje Profundo as comocostosos sistemas de bombeo para ms de 200 m3/s para elevar el agua delmanejo secundario al principal. Puesto que el hundimiento contina (a ra-zn de hasta 30 cm/ao, en algunas zonas) se seguirn requiriendo enormesinversiones de este tipo.

b) Los costos para corregir fallas en los edificios de la ciudad son tambin cuan-tiosos. Un ejemplo es el de la Catedral de la Ciudad de Mxico en la que seha invertido, hasta el ao 2000, 32 .5 millones de dlares para renivelarla(Santoyo y Ovando, 2002).

c) Las inversiones para renivelar peridicamente las vas del Metro son cada vezms importantes y se corre el riesgo de que, en algunas partes, se sobrepaseel lmite de lo que se considera como mantenimiento y sean necesarias re-paraciones mayores.

Adicional a lo anterior, debe considerarse el riesgo de que la Ciudad de Mxi-co se inunde y los costos que esto implicara, por alguna falla del Drenaje

EL AGUA EN EL VALLE DE MXICO 17


Profundo, el cual no ha recibido mantenimiento por aos, debido a que en lu-gar de trabajar slo durante la poca de lluvias (como debe), lo hace a lo largode todo el ao, pues el Gran Canal del Desage no puede transportar las aguasnegras por la falta de pendiente.

DEMANDA FUTURA

El dficit actual de agua en la Ciudad de Mxico es de 5 m3/s, el de la sobrex-plotacin, como ya se mencion, de 15 m3/s y si a ello se suma el que para elao 2010 se requerirn otros 5 m3/s, se concluye que se necesitarn 25 m3/s enunos cuantos aos. El desafo relativo a las fuentes potenciales de esta agua ad-quiere caractersticas dramticas ya que es necesario evitar la sobrexplotacin ylos proyectos para importarla de otras cuencas como la de Temascaltepec (loca-lizada a 200 km de la ciudad y a una altitud de 1200 msnm) enfrentan serias di-ficultades sociales y ambientales, que en el mejor de los casos, slo implicarntransferir volmenes inferiores a los sealados y en plazos mayores a los origi-nalmente considerados. Otras alternativas estudiadas, para traer el agua de luga-res ms lejanos resultan todava ms costosas.

CALIDAD DE LAS FUENTES DE SUMINISTRO DE AGUA

La calidad del agua en la Ciudad de Mxico es poco conocida pues no se hacensuficientes anlisis en cada tipo de fuente de suministro y el agua de cada una deellas, adems, se combina en la red.

A pesar de ello y en general, se puede decir que el agua del subsuelo tiene uncontenido de slidos totales de 200 a 400 mg/L, en algunas zonas como la colo-nia Agrcola Oriental llega a 1000 mg/L e incluso a ms de 20,000 mg/L en lazona del lago de Texcoco, el cerro de la Estrella y la sierra de Santa Catarina (Be-llia et al., 1992; DDF, 1985; Lesser, Snchez y Gonzlez, 1986). La variacin seexplica por razones naturales, la contaminacin (domstica e industrial) y por lasobrexplotacin que conduce a incrementar la salinidad del agua.

Adems, en Azcapotzalco, Agrcola Oriental, sierra de Santa Catarina, Izta-palapa, Milpa Alta,Tlahuac y Xochimilco se observan altas concentraciones demanganeso y particularmente de hierro (del orden de 1 a 5 mg/L), elementospresentes de manera natural (Lesser, Snchez y Gonzlez, 1986; Saade Hazin,1998). En los pozos localizados a lo largo de la sierra de las Cruces, as como enlas inmediaciones de la zona montaosa, en lo que se conoce como zona detransicin, importante para la recarga del sistema de acuferos, se reportan altasconcentraciones de nitratos, amonio y coliformes fecales que indican descargas



de aguas domsticas directas al subsuelo o de lixiviados que provienen de confi-namientos de residuos slidos. En la zona sur, y por los mismos motivos, se ob-serva presencia de amonio y coliformes fecales (Ryan, 1989).

Despus de clorar el agua y antes de su distribucin, se observan diferenciasen la calidad del agua subterrnea durante la poca de secas y la de lluvias (Maza-ri-Hiriart et al., 2002) con niveles ms altos de pH, nitratos, cloroformo, bromodi-clorometano, carbono orgnico total, estreptococos fecales durante la temporadaseca. El nivel de trihalometanos no rebasa los 200 m g/L del agua de suministro se-alados como lmite permisible en la NOM-127-SSA1-1994 (DOF, 2000), sin em-bargo dicho valor excede los 60 m g/L recomendados en Estados Unidos.

En lo que concierne a la calidad microbiolgica del agua subterrnea, losescasos estudios realizados en la ciudad indican la presencia de coliformes tota-les, coliformes fecales, estreptococos fecales y otras bacterias patgenas, algunasde ellas presentes a lo largo del ao, e incluso en algunos casos despus de la de-sinfeccin. De hecho, se han identificado 84 microorganismos de 9 gneros quese pueden asociar con contaminacin fecal humana. En particular, se ha detec-tado la bacteria Helicobacter pylori en casi 20% de las muestras, despus de la clo-racin. En este estudio, representativo de la Zona Metropolitana de la Ciudad deMxico, se reporta deficiencia en el sistema de desinfeccin con cloro, lo que in-fluye en el poco o nulo control de los microorganismos en el agua de uso y con-sumo humano (Mazari-Hiriart et al., 2002).Aunque en Mxico se desconoce elsignificado epidemiolgico de la Helicobacter pylori en el agua (la transmisinocurre va fecal-oral y oral-oral), en pases desarrollados esta bacteria se asociacon lceras y cncer gstrico, lo que podra explicar la alta incidencia observadade estas enfermedades en el pas. Adems, se ha demostrado la presencia de co-lifago MS-2, indicador de la posible presencia de virus en el agua (Mazari-Hiriartet al., 1999).

La mala calidad microbiolgica del agua del subsuelo se explica por las fisu-ras del suelo, acentuadas por el hundimiento (consecuencia de la sobrexplo-tacin), las filtraciones del agua del drenaje hacia el acufero y vertidos directosa ste de aguas residuales, en particular al poniente y sur de la ciudad, (Mazari-Hiriart et al., 1999, 2000 y 2001). Adems, se cuenta ya con estudios quedemuestran la introduccin de contaminantes al acufero que provienen de re-llenos sanitarios o depsitos clandestinos de basura.

En cuanto a las fuentes superficiales externas (Lerma y Cutzamala) e inter-nas, son muy escasos los reportes sobre su calidad. Es necesario que en el futurose realicen determinaciones con suficiente confiabilidad del contenido de mate-ria orgnica para establecer la posible formacin de trihalometanos durante lacloracin, as como su calidad microbiolgica.

Los datos oficiales (tabla 2) sobre el contenido de cloro residual y la cali-dad bacteriolgica del agua que se distribuye, muestran que hay una tendencia



hacia un deterioro pues despus de haber tenido entre 1991 y 1996 ms de 94%de las muestras con cloro residual, en los ltimos aos (1998) los niveles sonsimilares a los de 1989 (alrededor de 85-87%), lo que sin duda constituye unaseria alerta.

TABLA 2PORCENTAJE DE MUESTRAS QUE CUMPLEN CON LAS NORMAS DEL AGUA POTABLE

DE LA SECRETARA DE SALUD (GDF, 1999).

1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998

Cloro residual 85 88 92 94 94 94 93 94 94 91 87Bacteriologa 70 82 84 88 91 93 93 92 92 91 83

EL AGUA Y LA SALUD EN LA CIUDAD DE MXICO

En relacin con los riesgos para la salud, los estudios realizados reportan unamarcada estacionalidad de enfermedades diarreicas que podra estar o no relacio-nada con la calidad del agua. Por ejemplo, las originadas por las bacterias Esche-richia coli y Shigella ocurren durante el verano, de abril a septiembre (Lpez-Vi-dal et al., 1990; Guerrero et al., 1994) que coincide con la poca calurosa y delluvias. En contraste, las enfermedades de origen viral como rotavirus, se detec-tan de octubre a febrero o sea en la poca seca y fra (LeBaron et al., 1990).

La informacin sobre la calidad microbiolgica del agua en la ciudad esinsuficiente pues slo se cuenta con algunos datos de coliformes fecales tradi-cionalmente utilizados en las normas oficiales mexicanas como indicadores decalidad, pero cuyo significado no es considerado confiable por autores comoCifuentes et al., 2002. En ocasiones, pareciera que las caractersticas organolp-ticas (sabor y color, fundamentalmente) tienen un mejor valor predictivo quedichos indicadores. En efecto, en un estudio que busc determinar los riesgospara la salud en nios expuestos a diferentes condiciones de consumo de aguano se pudieron obtener datos concluyentes de su utilidad indicadora (tabla 3).En este estudio, realizado en las estaciones de lluvia y de estiaje, respectivamen-te, la poblacin infantil fue clasificada segn la calidad bacteriolgica del aguaque llega a su domicilio en dos categoras: a) libre de coliformes fecales y b) concoliformes fecales o contaminada de acuerdo con la norma. Los resultados de lapoca de sequa revelaron ausencia de correlacin estadsticamente significativaentre la calidad bacteriolgica del agua y la tasa de enfermedades entricas. Ellose puede explicar por otros mecanismos de infeccin como son la interrupcinfrecuente del abasto, el empleo de recipientes sin proteccin (e.g. tambos) y laausencia de servicios sanitarios. Las variables relativas a las caractersticas orga-nolpticas del agua (percepcin del sabor u olor del agua) mostraron influencia



estacional y asociaciones estadsticamente significativas con la tasa de enferme-dades diarreicas, incluso mejores que el criterio microbiolgico (presencia decoliformes fecales). El resumen de estos resultados (tablas 3 y 4) permiti detec-tar variaciones estacionales, tanto en la tasa de enfermedades entricas como enlos factores de riesgo y de proteccin, antes mencionados.

TABLA 3RIESGO DE ENFERMEDADES DIARREICAS EN LA POBLACIN INFANTIL

(REGRESIN LOGSTICA, N= 998 NIOS). XOCHIMILCO, CIUDAD DE MXICO (2002)

Caracterstica de la poblacin Riesgo (OR *) Riesgo (OR **)

Limpia (sin coliformes fecales) 1 1Contaminada (con coliformes fecales) 1 1Abasto contino de agua < 50% 1Sabor del agua > 70% 1Proteccin del agua (recipientes con tapa) < 30% 1Servicios sanitarios con agua corriente > 30% 1Higiene deficiente de alimentos > 220% 1Color del agua 1 > 80%Consumo alimentos callejeros 1 > 60%

Fuente: Cifuentes et al., 2002.* Sequa ** LluviasOR= Odds ratio: 1= sin diferencia significativa con la categora de comparacin.< factor protector; > es factor de riesgo excesivoSlo se incluyen las asociaciones con intervalos de confianza estadsticamente significativos.

Los resultados anteriores muestran que quienes almacenan el agua en recipientesde todo tipo, manipulan sin higiene el agua, carecen de un suministro constante, obien, no cuentan con servicios sanitarios son los que corren mayores riesgos desalud. El problema es que varios o todos estos factores confluyen en las familiasms pobres.

TABLA 4RIESGO DE INFECCIN POR GIARDIA INTESTINALIS EN LA POBLACIN INFANTIL

(REGRESIN LOGSTICA, N= 986 NIOS). XOCHIMILCO, CIUDAD DE MXICO (2002)

Caracterstica de la poblacin Riesgo Riesgo(OR *) (OR **)

Limpia (sin quistes de Giardia intestinalis) 1 1Contaminada (quistes de Giardia intestinalis) 1 1Higiene personal deficiente (por ejemplo, lavado de manos) > 225% > 93%Sin proteccin del agua (recipientes sin tapa) 1 > 530%Higiene de alimentos deficiente 1 > 240%

Fuente: Cifuentes et. al., (en prensa).* Sequa. ** Lluvias.



USO Y RESO DEL AGUA EN LA CIUDAD DE MXICO

En la Ciudad de Mxico, 80% del agua se emplea para fines municipales, 5% pa-ra la industria y 15% para riego. En otras palabras, el usuario principal son loshabitantes.A partir de esta agua se genera en promedio anual 45 m3/s de aguasresiduales. De las cuales se trata alrededor de 6.5 m3/s que se resan dentro delvalle con ayuda de 27 plantas de tratamiento operadas por el Gobierno del Dis-trito Federal ms 44 pertenecientes a particulares o dependencias federales (Co-misin del Lago de Texcoco, Comisin Federal de Electricidad y Sedena). Deltotal depurado por el Gobierno del Distrito Federal (4.8 m3/s), 54% se empleapara llenar lagos recreativos y canales, 13% para regar 6500 ha agrcolas y reasverdes, 20% se infiltra al subsuelo por medio de lagunas, 8% se resa en el sec-tor industrial y 5% en el sector comercial (DGCOH, 1998). Las otras plantas tra-tan y resan 1.7 m3/s en sus propias instalaciones, principalmente para riego dereas verdes o enfriamiento (en el caso de la CFE).

Destaca la construccin al inicio de la dcada de los ochenta de la planta delex lago de Texcoco, la cual procesa 0.6 m3/s de agua negra como parte de un pro-yecto concebido para controlar tolvaneras, reconstituir el sistema natural perdidopor el desarrollo de la ciudad y para intercambiar agua de pozos por agua tratadapara el riego agrcola de zonas aledaas. La dificultad social y poltica para modi-ficar el uso del agua, debido en parte al alto contenido de sales por su paso a tra-vs de los suelos de Texcoco, condujo a que el agua depurada sea vertida al lagoNabor Carrillo donde se pierde un volumen importante por evaporacin.

Los 40 m3/s restantes1 de aguas negras que salen del valle sin tratar, se em-plean para el riego del Valle de Tula (Mezquital), Chiconautla y Zumpango, ascomo para alimentar la Presa Endh (1.6 m3/s) cuya agua se emplea posterior-mente, tambin para riego.

El agua negra se usa por los agricultores, no slo por la necesidad del lqui-do sino por que incrementa la productividad pues contiene materia orgnica(demanda bioqumica de oxgeno) y nutrimientos para el suelo (tabla 5). Sin em-bargo, tambin genera enfermedades por helmintos (lombrices) en agricultoresy consumidores de productos agrcolas regados con agua residual o insuficiente-mente tratada.


1 Considerando el promedio anual y dejando a un lado los escurrimientos pluviales con pro-medio anual de 12 m3/s.


TABLA 5CALIDAD DEL AGUA RESIDUAL DEL EMISOR PROFUNDO DURANTE 1997

Parmetro en mg/L Secas Lluviasmedia mnima mxima media mnima mxima

Demanda bioqumica de oxgeno 341 307 419 427 289 687Slidos disueltos totales 912 795 1001 707 255 5023Slidos suspendidos totales 295 60 1500 264 52 3383Huevos de helmintos* 14 6 23 27 7 93Nitrgeno amoniacal 23 16 43 17 0.0 57Fosfatos 6 1 19 5 2 8

Fuente: Jimnez et al., 1997.* en organismos por litro

IMPORTANCIA DEL TRATAMIENTO DEL AGUA DE LA CIUDAD DE MXICO

Al conocer que toda el agua de la Ciudad de Mxico se resa, es comn que secuestione el porqu se deba tratar dado que hay gente interesada en ella a pesarde su calidad. Una razn es la obligacin de cumplir con la normatividad actual.En este caso la NOM-001-SEMARNAT-1996, seala que las ciudades mayores de50000 habitantes deberan haber tratado sus aguas residuales para el ao 2000.Apesar de ello, y de contar con propuestas institucionales, as como del financia-miento requerido para llevar a cabo el proyecto de tratamiento desde 1995, (Ji-mnez y Chvez, 1997). la construccin de las plantas no ha ocurrido. En partepor el constante cambio de funcionarios de todas las partes involucradas (Distri-to Federal, Estado de Mxico y Comisin Nacional del Agua) que han requeri-do aportar contribuciones en diversas ocasiones el proyecto y, por otra, por las in-terrogantes de a) Cul sera el efecto de promover la instalacin de grandesplantas de tratamiento a la salida del Valle de Mxico para favorecer el empleo delagua en otra regin, en lugar de promover el reso in situ? b) Por qu dos enti-dades federativas (Distrito Federal y Estado de Mxico) deben pagar por tratar elagua residual que generan si una tercera (Hidalgo) es quien la utiliza? Las respues-tas de carcter tico estn fuera del alcance de este captulo, pero, desde este pun-to de vista, se debe considerar que la norma exige tratar el agua por el hecho deusarla y ensuciarla (principio de quien contamina paga), y para el caso de laCiudad de Mxico exige un nivel de calidad bajo, pero suficiente para su empleoen riego (una opcin mucho ms estricta sera el empleo para la proteccin eco-lgica o el de regresarla a su calidad original, por ejemplo). La ventaja de tratar elagua para los habitantes de la Ciudad de Mxico sera acceder a cultivos que nosean vehculos potenciales de enfermedades y, para el pas el contribuir a elevar elnivel socioeconmico de la regin, al ser posible que se cultiven productos demayor rendimiento econmico, como son las hortalizas.



Otra ventaja, ni esperada ni planeada por la Ciudad de Mxico es que el en-vo masivo de sus aguas negras al Valle de Tula ha recargado el acufero de estazona a tal grado que por su cercana, diferencia de nivel y calidad apropiada pue-de ser, previo tratamiento, una posible nueva fuente de suministro (con ciertas li-mitantes.Vase captulo 2 sobre el Valle de Tula).

Si ello no es suficiente para convencer al lector, se debe considerar que,como se mencion, la principal demanda de agua y por tanto de posibilidad dereso en la ciudad es el consumo humano. Ello implica tratar las aguas negrasde la ciudad mediante sofisticados sistemas ingenieriles para inyectarla directa-mente a la red o al subsuelo en el acufero local para su consumo posterior. Si-tuaciones que tienen el inconveniente del costo, pues ste es de 60 a 120% su-perior al de un tratamiento primario de las aguas negras de la ciudad, permitirsu uso en el Valle de Tula y recobrarla, tratarla y retornarla a la Ciudad de M-xico para su uso. Otra desventaja, quiz ms delicada y difcil de entender, es elmayor riesgo para la salud de la poblacin que quedara expuesta, ya que lossistemas ingenieriles tienen mayor probabilidad de falla pues tienen menorredundancia, versatilidad y amplitud de campo de accin sobre los contaminan-tes que los sistemas naturales de autodepuracin, donde participan muchosfenmenos. Por ello, la literatura seala un mayor riesgo por el reso directo delagua (Asano, 1998).

Para finalizar esta seccin, y con el afn de promover la reflexin ms all delas opciones de tratamiento y reso, se hace hincapi sobre el que cualesquierade las opciones que tome el gobierno (tratar el agua negra in situ hasta nivel po-table o hacerlo en forma parcial y recuperar el agua infiltrada en el Valle de Tula),se deberan haber iniciado serios estudios cientficos y tcnicos para implantar lasacciones en el plazo en que el agua se requiera (2010).

NORMATIVIDAD PARA EL RESO EN CONSUMO HUMANO

Como parte del proceso de planeacin para el reso de agua en consumo huma-no es necesario contar con una normatividad apropiada. Ello puesto que univer-salmente es aceptado que los criterios desarrollados para agua potable, no aplicancuando de inicio se emplea agua residual, pues por definicin el agua potable seobtiene a partir de fuentes de buena calidad, las cuales en principio nunca han si-do usadas y por lo mismo no estn contaminadas (Sayre, 1988 y Craun, 1988).

Por ello el Gobierno del Distrito Federal public en abril de 2004 la nor-ma local de recarga del acufero (NADF-003-AGUA-2002) en la Gaceta Oficial delD.F. En ella se indican las condiciones y requisitos de la recarga artificial en elDistrito Federal del Acufero de la Zona Metropolitana de la Ciudad de Mxi-co. Los parmetros que se consideran son similares a los de la NOM-127-SSA1-



1994, pero se suman la medicin de ciertos microorganismos, compuestos detipo orgnico, tanto derivados de la cloracin como aportes de diversas fuentes(combustibles, disolventes industriales y algunos plaguicidas). Cabe sealar queel documento elaborado por el Subcomit de Calidad del Agua (UNAM-SMA/GDF, 2002) como fundamento de la norma seala que sern necesarios diversosestudios para corroborar la pertinencia de los parmetros propuestos.

OPCIONES PARA UN MEJOR MANEJO DEL AGUA

Dada la magnitud del problema, se deben realizar acciones conjuntas tanto porparte del Distrito Federal como del Estado de Mxico.Aquellas que consideramosms importantes son: la reduccin de las fugas de la red de distribucin, el inter-cambio de agua del subsuelo que se utiliza para riego por agua tratada, la apli-cacin de herramientas econmicas para disminuir la demanda, la educacin delos diversos sectores de la sociedad (incluido el gobierno) y el reso municipalya sea para consumo directo, o bien, para la inyeccin de agua tratada al acufe-ro y con un tratamiento adicional para consumo humano.A continuacin se ha-ce una breve descripcin de cada una de ellas.

Reduccin de FugasEl porcentaje actual de fugas (37%) representa una prdida de 24 m3/s de agua,de tal forma que si se reduce en 10% se podran recuperar 6 m3/s. Para ello serequiere sectorizar la red, controlar presiones y reparar selectivamente tuberas yconexiones. Esto implica programas sostenidos para realizar mediciones, estudioscuidadosos y tardados, as como una coordinacin eficiente entre los sectores delos servicios pblicos de la ciudad, para no daar de nuevo las tuberas.

Intercambio del agua del subsuelo por agua tratada para riegoMuchas veces se piensa en la Ciudad de Mxico como un rea plenamente ur-bana. Sin embargo, dentro del valle existen an zonas agrcolas, al norte del Dis-trito Federal en Tultitln, Chalco y Xochimilco; as como en las zonas conurba-das de Ecatepec, Jaltenco, Nextlalpan, Melchor Ocampo, al nororiente deCuautitln y Teoloyucan. La demanda para riego es de 10 m3/s (15% del totalde agua que se usa). Se podra plantear una adecuada sustitucin de aguas deprimer uso (que proviene de pozos), por las de reso si stas fuesen adecua-damente tratadas para el tipo de cultivos de la zona y se hicieran campaas departicipacin social que resalten y demuestren las ventajas de esta prctica. Estaopcin, por su magnitud, as como la implicacin que tiene en cuanto el orde-namiento del manejo del recurso, se considera urgente.



EducacinEnsear a la sociedad a proteger, conservar y utilizar en forma racional el aguaes bsico. Pero ms an es ensearle a pagar el precio del agua. Por otra parte,educar a funcionarios, industriales, organizaciones no gubernamentales e inclu-so a los polticos es tambin imprescindible. Entender que el agua debe ser ma-nejada con criterios tcnicos de largo plazo y no slo polticos es fundamental.Cambiar de una sociedad que busca no pagar el agua a otra donde se pague elagua y se exija al gobierno invertir estos recursos financieros en el sector hidru-lico y ambiental es indispensable. Ello despolitizara, en mucho, las decisiones entorno al manejo del agua.

Herramientas econmicasSin duda el cobro del costo real del agua es una medida para controlar la deman-da y ms an para que la gente adquiera la conciencia de su importancia. Desa-fortunadamente, el manejo poltico de no querer subir las tarifas por ningn par-tido poltico, junto con la desconfianza del pueblo sobre que sus pagos seanefectiva y eficientemente aplicados a un mejor manejo del agua, hacen que las he-rramientas econmicas sean difciles de aplicar en la prctica.A pesar de lo ante-rior, se seala que se requiere urgentemente intensificar la medicin, facturaciny cobro del agua, como una forma para disminuir la demanda a valores razona-bles. Sin embargo, ello debe realizarse junto con la implantacin de un esquematarifario equitativo y justo que contemple tanto las necesidades sociales como loscostos del transporte, potabilizacin, depuracin y correcta disposicin del agua.

Reso municipalDado el nivel actual de reso, la nica opcin de inters futuro por su magni-tud es el consumo humano, ya sea en forma directa o a travs de su almace-namiento previo en el acufero. En ambos casos el costo del tratamiento es elmismo, aunque para la segunda se debe adems aadir el costo de inyectar y deextraer el agua del acufero pero con la ventaja de contar con un nivel adicio-nal de depuracin y de dilucin natural que hacen de esta opcin una alterna-tiva ms segura.

Por otra parte y a pesar de lo que podra pensarse, la reinyeccin delacufero no detendra en forma inmediata y directa el hundimiento del suelo,pues para ello sera necesario mantener el proceso por muchos aos y frenar lasobrexplotacin.

En cuanto al reso directo de las aguas negras para consumo humano, steslo es practicado en Namibia, frica desde hace 30 aos, donde se requiri unprograma cientfico y de desarrollo tecnolgico complejo y sostenido por msde 10 aos para realizarlo en forma confiable (Haarhoff y Van der Merwe, 1995).La prctica se lleva a cabo en forma intermitente (en la poca de secas) y consi-



dera una dilucin del agua renovada con la de primer uso de al menos uno a trespartes. En consecuencia, la tecnologa para transformar un agua residual (negra)en agua para consumo humano, existe pero se precisa efectuar pruebas de trata-bilidad a nivel laboratorio y escala industrial en la Ciudad de Mxico, con el ob-jeto de obtener criterios de diseo apropiados a la calidad del agua (dadas las di-ferencias entre las aguas negras de diferentes pases o regiones), y definir cmocertificar la calidad potable del agua en funcin de los contaminantes de la loca-lidad. En particular, se requieren estudios para avalar la calidad microbiolgica(principal riesgo) y toxicolgica del agua producida.Adems, es necesario efectuarestudios demostrativos a nivel semi industrial, que sirvan para definir la confiabili-dad del proceso, precisar los costos de inversin y de operacin en las condicioneslocales, as como para entrenar a los tcnicos de operacin. La duracin estima-da para todos estos estudios y trabajos es de cinco a siete aos y tienen un cos-to estimado de 40 millones de pesos.

Otra opcin de resoOtra opcin de reso del agua, o bien para su inyeccin en el acufero de la Ciu-dad de Mxico, es traer agua del acufero del Valle de Tula, el cual se recarga ar-tificialmente con 25 m3/s provenientes de las aguas negras de la Ciudad de M-xico (BGS-CNA, 1998 y Jimnez et al., 2000). En este caso, parte del tratamientolo lleva a cabo la naturaleza a travs del suelo, la cubierta vegetal y los cuerposde agua ( Jimnez y Chvez, en prensa). Con esta opcin, se evitara la inunda-cin de tierras agrcolas en el Valle de Tula, por la sobresaturacin del subsuelo,se disminuira el costo del tratamiento del agua para su recuperacin.Tambinsera inferior el costo del transporte en relacin con las opciones que importanagua de otras cuencas, pues el Valle de Tula se localiza a 100 km de la ciudad ya 150-300 m de diferencia en altura ( Jimnez et al., 1997 y Hernndez y Jim-nez, 2001). Sin embargo, para hacer de esta opcin una operacin sostenible alargo plazo se requiere tratar las aguas negras que salen de la Ciudad de Mxi-co con el fin de sostener la capacidad natural de tratamiento del suelo. El costototal estimado sera de un cuarto del costo de potabilizar el agua residual den-tro del Valle de Mxico, despus del tratamiento de depuracin.Todo esto es tc-nicamente posible y al mismo tiempo se puede atender la demanda social deluso del agua para riego en el Valle de Tula.

Hay tambin otras acciones que consideramos no repercuten significativa-mente en la reduccin del problema del agua en el valle y que antes de promo-verlas requieren un cuidadoso anlisis costo-beneficio. Algunas de ellas son lascampaas para el ahorro de agua por la ciudadana, la cosecha de agua de lluviay el reso industrial.A continuacin se comentan con mayor detalle.



Ahorro de aguaLas campaas para usar menos agua, deben ser selectivas, porque como ya se co-ment, slo una fraccin pequea de la poblacin consume ms agua de la re-comendada por organismos internacionales.

Cosecha de agua de lluviaSi consideramos la cantidad de agua que se precipita en la Ciudad de Mxico(12 m3/s) as como los problemas ocasionados por las inundaciones, una solucinque se antoja es la cosecha de agua de lluvia de azoteas y patios. Desgraciada-mente, la cantidad de agua captable y que sera posible almacenar no llega a1m3/s, valor muy por debajo de la cantidad requerida. Por lo que, si bien pue-de ser una opcin de nivel local, resulta costosa por la necesidad de crear sitios dealmacenamiento adecuados en una ciudad con escasa disponibilidad de terrenopor el hecho de que la calidad del agua de lluvia es mala por la contaminacinatmosfrica y porque su impacto frente a las necesidades es muy bajo.

Reso industrialParece a priori atractivo para la zona metropolitana donde se localiza 40% de laindustria del pas. Sin embargo, mucha de esta industria es de escaso consumo(por ejemplo, confeccin de ropa) pues la altamente demandante de agua hacetiempo que se traslad fuera del valle, o bien ya efecta el reso (como se men-cion existen al menos 44 plantas de tratamiento para estos fines). Adems, haydos plantas de tratamiento de agua municipal concesionadas: la de Lechera y lade Aragn, que con dificultad colocan en la industria los 0.99 m3/s de agua tra-tada2 que producen por su costo frente a las tarifas de agua potable.Aun cuandose modifiquen dichas tarifas para promover el reso, se estima en un escenariooptimista que el potencial de reso industrial es de 2 m3/s en total (0.5 m3/s enel Distrito Federal y de 1.5 m3/s en el Estado de Mxico), caudal mucho me-nor a la produccin de aguas negras (40 m3/s).

Finalmente, se debe destacar que de nada sirve producir agua renovada de altacalidad o importar agua limpia de otras cuencas si no se preservan las zonas derecarga natural y se protege la calidad del agua del sistema de acuferos local,puesto que cualquier opcin de reso implica la dilucin final con agua limpia.Es por ello urgente tomar la decisin de proteger efectivamente el acufero delValle de Mxico, lo que implica detener los asentamientos humanos en las zo-nas de recarga natural (sur poniente, sur y oriente de la mancha urbana, en lazona de los Reyes) para preservar la cantidad as como instalar drenajes o trata-


2 Ello a pesar de que su capacidad de diseo es de 1.8 m3/s.


mientos individuales de agua en el sur de la ciudad3 para ayudar a preservar lacalidad. Se destaca que la recarga no intencional por fugas de drenaje con aguade mala calidad es del orden de 1 m3/s y explica parcialmente el deterioro dela calidad del acufero del Valle de Mxico antes sealado.

FUTURO DEL AGUA

Si la situacin presentada resulta dramtica, ms lo ser en un futuro no lejano. Seestima que para el ao 2010 habr en el valle 21 millones de habitantes de loscuales 58% se ubicar en el Estado de Mxico y 42% restante en el Distrito Fe-deral. La demanda de agua se incrementar 10 m3/s, que bajo el patrn actual nopodrn ser suministrados. Adems, es muy probable que dado el crecimiento dela mancha urbana la demanda ocurra al norte de la sierra de Guadalupe y aloriente del lago de Texcoco, por lo que las nuevas fuentes de agua, cualesquieraque sean, debern considerar esta situacin.

Bajo esta perspectiva, consideramos que ya no deben postergarse las accio-nes aqu planteadas, en particular, asegurar una fuente alterna viable y segura desuministro a la Ciudad de Mxico.

Los problemas ambientales asociados con la megaciudad de Mxico no sesolucionarn con slo aplicar tecnologa, sino que requiere acciones enmarcadasdentro de un plan conceptual de largo plazo que sea aceptado socialmente. Paradesarrollar dicho plan se requiere trabajo interdisciplinario que permita plantearsoluciones nuevas y creativas. Independientemente de divisiones polticas y asig-naciones presupuestales, el problema del agua en la ciudad nos est rebasando entodos los mbitos y se podra incluso afirmar que es ya un problema de seguri-dad nacional.

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3 Donde las descargas de aguas negras de casas-habitacin y otros establecimientos son infil-tradas directamente al acufero por la falta de drenaje en el suelo volcnico.


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EL RESO INTENCIONAL Y NO INTENCIONAL

DEL AGUA EN EL VALLE DE TULA

Blanca Jimnez C., Christina Siebe G. y Enrique Cifuentes G.

INTRODUCCIN

El presente captulo ilustra dos temas. El primero trata sobre el reso del aguaen la agricultura, el cual es de inters tanto nacional como internacional, puesse practica en el pas en ms de 250 000 ha, y de acuerdo con la declaracin deHidebarad 2002 es crucial para el manejo integral del agua en los pases en desa-rrollo. El segundo tema tiene que ver con el problema recientemente reconoci-do de la recarga incidental. Este fenmeno de recarga incidental ocurre por lainfiltracin no intencional de agua negra al acufero a partir de los excedentesdel riego agrcola, o bien, de las fugas de las redes de distribucin o del drena-je. De esta manera, como es comn en todo el mundo al igual que el uso delagua subterrnea como fuente de abastecimiento pblico, la misma recarga in-cidental est propiciando el reso de agua residual para consumo humano (Fos-ter, 2001). En ambos sentidos, el Valle de Tula, mejor conocido como Valle delMezquital, destaca por el hecho de ser el rea ms grande del mundo regada conaguas negras (Mara y Cairncros, 1989) y, muy probablemente, una de las zonascon mayor recarga incidental (superior a 25 m3/s). La discusin y los resultadosque presentamos a continuacin describen lo que se conoce de ambos temasy son el producto de varios aos de investigacin de grupos con especialidadesdiferentes (calidad del agua, salud y suelos).A pesar de esta relativa interdiscipli-nariedad se reconoce que el problema es, sin duda, mucho ms complejo y queindependientemente de que haya o no soluciones, la necesidad de agua en la re-gin est rebasando la capacidad de respuesta tcnica, poltica y social.

DESCRIPCIN GENERAL

La zona del Mezquital se encuentra en el Valle de Tula, al sur del Estado de Hi-dalgo. Se localiza aproximadamente a 100 km al norte de la Ciudad de Mxico,

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AMC Ag02ValleTula 13/4/94 04:59 pm Page 33

entre 19 54 y 2030 de latitud norte y 99 22 y 98 56 longitud oeste a unaaltitud promedio de 1 900 msnm. La zona de riego abarca 85 000 ha y compren-de los Distritos de Riego 03 (Tula), 100 (Alfajayucan) y 25 (Ixmiquilpan). El cli-ma es templado subrido con temperatura media anual de 17C, una precipita-cin del orden de 550 mm y evapotranspiracin de 1750 mm. La poca delluvias se limita a los meses de junio a septiembre.

Los suelos (tabla 1) se clasifican como leptosoles, feozems y vertisoles. Losleptosoles son suelos poco profundos (0 a 30 cm), lo que limita el desarrollo delas races, la capacidad de retener agua y el contenido de nutrimentos. Su capa-cidad productiva es baja, y puede llegar a moderada, siempre y cuando se cuen-te con riego y se fertilicen adecuadamente.

Los feozems son suelos de profundidad media, ricos en materia orgnica, detexturas medias y con capacidad productiva media a alta, especialmente si secuenta con riego. Los vertisoles son suelos profundos, de texturas medias a finasy contenidos medios a altos de materia orgnica. Son los suelos ms productivosde la zona, pero son vulnerables a ensalitrarse, sobre todo si el agua de riego con-tiene sales.

TABLA 1ALGUNAS CARACTERSTICAS DE LOS SUELOS DEL VALLE DEL MEZQUITAL

Parmetro Leptosoles Feozems Vertisoles

Valor pH 6.9-8.1 7.4-8.0 6.9-8.4Materia orgnica 3.1-6.4 1.6-4.5 3.8-5.5Textura Franco arenosa Franco arenosa Arcilla limosa

a franco arcillosa a franco arcillosa a arcilla

Fuente: Siebe, 1994.

La vegetacin natural se limita a las partes montaosas y se compone de mato-rrales xerfilos principalmente mezquites (Prosopis juliflora), huizaches (Acacia far-nesiana), yucas (Yucca sp.) as como una gran diversidad de cactceas (Gonzlez,1968). Los valles estn dedicados a la agricultura donde el maz y la alfalfa repre-sentan de 60 a 80%, dependiendo del ciclo agrcola. En segundo trmino se cul-tiva avena, cebada, frijol, y en menor proporcin trigo y hortalizas (chile, calaba-cita y betabel, entre otros).

EL RIEGO Y LA RECARGA ARTIFICIAL EN EL VALLE DE TULA

Por sus condiciones climatolgicas el Valle de Tula carece de agua para la agri-cultura. Casi afortunadamente, a finales del siglo XVIII el agua negra de la ciudad

B. JIMNEZ, CH. SIEBE Y E. CIFUENTES34


de Mxico comenz a ser enviada a esta zona a travs de tres conductos: el In-terceptor Poniente (1789), el Gran Canal (1898) y el Emisor Central (1975), conel doble propsito de desalojar rpidamente los excedentes de agua de lluvia paraevitar inundaciones y desalojar las aguas negras. Debido a la falta de agua en elValle de Tula, el agua que as llegaba comenz a ser aprovechada en forma ofi-cial en 1989 para la generacin de energa elctrica (plantas hidroelctricas deJuandh y La Caada; Domnguez, 2001) aunque ya en 1912 era utilizada parael riego (Cruz Campa, 1965). De hecho, existen reportes de riegos localizadosdesde 1896 a partir del ro Salado en Tlaxcoapan,Tlalhuelilpan y Mixquiahuala.

Sorprendentemente el empleo de las aguas negras mejor la economa dela regin. Por ello en 1920, se construy un sistema para distribuir y regular elflujo del agua negra para la agricultura que incluy la presa Requena (figura 1)y que fue complementado en 1936 por las presas Taxhimay y Endh.

Para 1938 toda la zona plana, entre Tula y Mixquiahuala, formaba parte delDistrito de Riego nmero 03. Conforme fue aumentando el volumen generadode aguas negras de la Ciudad de Mxico se increment la superficie de riego de

EL RESO INTENCIONAL Y NO INTENCIONAL DEL AGUA EN EL VALLE DE TULA 35

FIGURA 1. Sistema hidrolgico del Valle del Mezquital y localizacin de los puntos de muestreopara evaluar la evolucin de la calidad de las aguas negras en los cuerpos superficiales Jimnez etal., 2000).

13

24

5 6

78

9


14000 ha en 1926, a 28,000 en 1950, 42,460 en 1965, hasta alcanzar en la ac-tualidad 85,000 hectreas.

Sin embargo, el empleo de las aguas negras para riego no fue el nico cam-bio ocurrido en la hidrologa local. Las elevadas lminas de riego (1.5 a 2.2m/ha-ao) usadas para lavar las sales de los suelos dainas para la agricultura ascomo el transporte de las aguas negras a lo largo de canales sin revestir han re-sultado en la recarga del acufero local e incluso la formacin de nuevos dep-sitos de extensiones mucho mayores a la original. En 1998, el Britsh GeologicalSurvey (BGS, 1998) calcul que dicha infiltracin asciende al menos a 25 m3/sque equivalen a 13 veces la recarga natural (sin la presencia de aguas negras,Jimnez et al., 1999). La recarga incidental ha ocurrido en tal magnitud y portanto tiempo que los niveles piezomtricos del agua del subsuelo se han elevadoconsiderablemente de tal manera que hoy en da en sitios donde el agua subte-rrnea se encontraba a 50 m de profundidad afloran manantiales con gastos de40 a 600 L/s. Estas nuevas fuentes de agua se han constituido en el nico sumi-nistro para todas las actividades de la regin. Por ejemplo, el manantial de CerroColorado con 600 L/s es uno de los ms grandes y de l se abastecen los pobla-dos de Mangas,Tezontepec,Ajacuba y San Salvador (Jimnez et al., 1997).

El exceso de agua en la regin se refleja tambin en los cuerpos superficiales,por ejemplo, el caudal base del ro Tula increment en casi ocho veces su valororiginal (de 1.6 m3/s a 13 m3/s) en 50 aos (de 1945 a 1995).

MODIFICACIN DE LA CALIDAD DEL AGUA

En 1995 llegaba a Tula un gasto promedio de 52 m3/s de aguas negras, de lascuales 40 m3/s escurren en forma continua a lo largo del ao ya que provienende las aguas residuales domsticas, industriales y comerciales de la Ciudad deMxico; los 12 m3/s restantes corresponden al valor promedio anual de los ex-cedentes de lluvia y en realidad slo se observan de mayo a octubre, unas horaspor da y por tanto en gastos muy variables y mucho mayores al valor promedio(Domnguez, 2001). La tabla 2 muestra las caractersticas de las aguas negras quesalen de la Ciudad de Mxico en poca de estiaje y de lluvias, respectivamente.Contrario a lo esperado, la calidad del agua en ambas pocas es mala, a pesar dela supuesta dilucin con el agua de lluvia.Afortunadamente la calidad del agua residual se beneficia con su recorrido has-ta llegar al Valle de Tula. Ello ocurre en los cuerpos superficiales mediante la de-gradacin biolgica, la fotlisis, la desorcin, la oxidacin, la precipitacin y ladilucin.Todo este conjunto de procesos es conocido como la capacidad auto-depuradora de ros y corrientes.Tambin, la calidad se modifica por el paso delagua a travs del suelo por la adsorcin, la absorcin (en plantas y suelo), la oxi-



dacin, la precipitacin y la degradacin biolgica. De hecho, estos principiosson usados como tcnicas de tratamiento de agua en un proceso que se conocecomo Tratamiento del agua por el suelo. En los prrafos siguientes, se presen-tan los datos de la magnitud con la cual ambos fenmenos ocurren en el Vallede Tula.

TABLA 2VALORES MEDIOS, MXIMOS Y MNIMOS DE DIVERSOS PARMETROS

EN EL AGUA RESIDUAL DEL EMISOR CENTRAL

Parmetro1 Estiaje LluviasMedia Mn Mx Media Mn Mx

DBO, mg/L 240 20 330 180 40 420Slidos suspendidos, mg/L 295 60 1500 264 52 3383SAAM, mg/L 13 1.5 28 13 5 24Grasas y aceites, mg/L 40 5 185 40 2 235Nitrgeno, mgN-NTK/L 26 18 47 17 2 61Fsforo, mg P-PT/L 10 1 19 8.3 0.2 27Huevos de helmintos, H/L 14 6 23 27 7 93Coliformes fecales, NMP/100 mL 4.9X108 1.2X108 5.2X109 7.4X108 7.1X107 2.4X109

Fuente: Capella, 1995.1 DBO es la demanda bioqumica de oxgeno y es una medida de la contaminacin produci-

da por la materia orgnica biodegradable que hay en el agua; es la responsable de consumir el ox-geno disuelto. En agua limpia, su valor es de aproximadamente 5 mg/L.

SAAM o sustancias activas al azul de metileno mide la concentracin de detergentes que con-taminan el agua, la concentracin debiera ser cero en agua limpia.

Huevos de helmintos son los huevos que producen las lombrices que parasitan al intestinohumano.

Cuerpos superficiales (ros, canales y presas)Para conocer cmo se modifica la calidad del agua en los cuerpos superficialesse construyeron las figuras 2 a 8 a partir de un muestreo realizado en diversospuntos del Valle de Tula (figura 1). Con ello se puede observar cmo el aguasuperficial se contamina a medida que recibe descargas de aguas negras y poste-riormente se limpia por el fenmeno de autopurificacin. De esta forma la ma-teria orgnica biodegradable o DBO se reduce de 80 mg/L a 5 mg/L (figura 5), valor con el cual es posible el desarrollo de peces.Por otra parte, tambin se observa en el trayecto del agua que el nitrgenoamoniacal prcticamente desaparece (figura 6) por su transformacin en nitratospero el aumento de 0 a 2.5 mg/L (figura 7) no explica la desaparicin de todo



el nitrgeno amoniacal y que tiene que ver con la presencia del lirio acutico(esto se abordar ms adelante). De todas formas, los valores obtenidos de la ca-lidad del agua al final del valle son similares a los que se presentan a la salida deuna planta de tratamiento de agua de nivel secundario y con nitrificacin par-cial. Slo que en este caso la depuracin ocurre por el transporte del agua a tra-vs de canales superficiales. Sin embargo, dado que el distrito de riego no es unaplanta de tratamiento completa no posee un sistema de desinfeccin, por lo queel contenido al final del trayecto de los indicadores de contaminacin microbio-lgica, los coliformes fecales alcanzan valores de 104 (figura 8), en lugar de 103

como ocurrira en una depuradora.Un problema adicional que ocurre en los cuerpos superficiales por el envo

de aguas negras al Valle de Tula y su almacenamiento es la presencia del lirioacutico en la presa Endh. El lirio se genera por la presencia de nitratos en elagua que como es sabido le sirven como abono; esta misma razn explica lacantidad de nitrgeno como nitratos detectables a la salida de la planta menora la que se esperara si todo el nitrgeno amoniacal fuese oxidado (0.02 mg/Len lugar de 10 mg/L).

Por supuesto que el problema del lirio no se refiere al consumo del nitr-geno por la planta y su eliminacin del agua que de hecho es benfico, sino queel problema radica en la proliferacin de plagas de mosquitos y la prdida deagua por esta maleza. Para evitar el crecimiento del lirio se requerira remover elfsforo y el nitrgeno del agua negra previamente a su envo a los embalses, loque es muy costoso, o bien, se deber seguir eliminando la planta mecnicamen-te o con ayuda de herbicidas, como se hace en otras partes del mundo.

REFERENCIAS FIGS. 2-8

11. Obra de toma de la presa Requena12. Ro Tepeji (aguas 0020 debajo de Requena)13. Descargas del Emisor Central14. Ro Tula en puente Cruz Azul15. Ro Tula puente ciudad de Tula16. Canal de la obra de toma de la presa Endh17. Ro Salado en puente de Tezontepec18. Ro Tula en Tezontepec19. Ro Tula en Mixquiahuala


FIGURA 2. Evolucin de la DBO en el 10. Ro Tula en Ixmiquilpan ro Tula.

DB

Oen

mg/

L


FIGURA 3.Contenido de fosfatos en el ro FIGURA 4.Contenido de detergentes medidos

Tula. como sustancias activas al azul de metileno en

el ro Tula.

FIGURA 5.Contenido de oxgeno disuelto en el FIGURA 6. Contenido de nitrgeno

ro Tula. amoniacal en el ro Tula.

FIGURA 7.Contenido de nitratos en el ro FIGURA 8.Contenido de coliformes fecales en

Tula. el ro Tula.

Fuente: Capella, 1995.

EL RESO INTENCIONAL Y NO INTENCIONAL DEL AGUA EN EL VALLE DE TULA 39Fo

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Desafortunadamente, despus de todo el proceso de purificacin natural del aguaen el valle, aguas abajo de la presa Endh, el ro Tula recibe nuevamente descar-gas de las pequeas colectividades de la regin y el agua vuelve a estar contami-nada con nitrgeno amoniacal, materia orgnica y bacterias (coliformes fecalesde 106-107).Adems, como este ro se alimenta en ms de 90% de los exceden-tes del acufero, a parte de los contaminantes antes mencionados, el ro contienealtas concentraciones de nitratos (superiores a 8 mgN/L).

TABLA 3CALIDAD DEL AGUA EN LA OBRA DE TOMA DE LA PRESA DE ENDH

Parmetro Unidad Promedio estiaje Promedio lluvias

Coliformes fecales NMP/100 ml 6.5 x 106 1.0 x 107

Oxgeno disuelto mg/L 0.15 0.25Demanda bioqumica de oxgeno mg/L 17 17Nitrgeno amoniacal N-NH3 8.2 8.1Nitratos N-NO3 0.02 0.02Fosfatos mg/L 3.3 3.25Huevos de helmintos H/L 0.3

Fuente: CNA, Jimnez et al., 2003

Modificacin de la calidad del agua por su paso por el suelo25 m3/s de aguas negras se infiltran al subsuelo de Tula y forman un acufero. Latabla 4 presenta los datos sobre la calidad del agua negra a la salida del Valle deMxico as como cuando se encuentra ya en el subsuelo de Tula, en puntos re-presentativos del acufero. De esta forma se puede determinar una eficiencia dedepuracin. Se observa que la remocin vara de acuerdo con el tipo de conta-minantes y depende de factores que tienen que ver con el trayecto recorrido porel agua, el tipo y la capacidad de remocin de diversos mecanismos en el suelo yla velocidad de infiltracin. Las eficiencias que se obtienen son en algunos casossuperiores a los de una planta de tratamiento avanzado, la mayor de las veces igualy en otras resultan negativas. Esto ltimo es vlido para los parmetros que tie-nen que ver con la salinidad (slidos disueltos y conductividad) y con los nitra-tos, los cuales si siguen incrementando comprometern en un futuro el empleodel agua como fuente de suministro. Preocupa, en particular, el que se desconoz-can cmo se llevan a cabo los procesos de depuracin en detalle y cunto dura-rn, pues si se rebasa la capacidad de depuracin del suelo muy probablemente lacalidad del agua subterrnea se deteriore marcada y rpidamente al grado de sereconmicamente imposible su reaprovechamiento. Ms an podra verse afecta-da la salud de las comunidades de Tula. Por ello, convendra iniciar un programaamplio e interdisciplinario de investigacin aplicada para definir cunto tiempoms durar este atpico sistema de tratamiento para que se puedan incrementar



y preservar sus ventajas y, eventualmente, extender la prctica a otros sitios delpas. Cabe sealar que lo que se considera como atpico en el caso del Valle deTula es el hecho de que la descontaminacin ocurra en forma no intencionalpues es conocido que el suelo acta como sistema de tratamiento y, de hecho, esuna tcnica de depuracin usada en varias partes del mundo, en particular en laszonas ridas de Estados Unidos (Metcalf y Eddy, 1991).

TABLA 4CALIDAD DEL AGUA CRUDA DE LOS EMISORES CENTRAL Y DEL PONIENTE

Y DE LOS POZOS UBICADOS EN EL VALLE DEL MEZQUITAL

Parmetros Emisores Teocalco TezontepecPromedio Promedio h Promedio h

Carbono orgnico total 112 18.0 84 28.28 75Demanda Bioqumica de Oxgeno 450 4.0 99 2352 95Demanda Qumica de Oxgeno 476 11 99 8.07.0 98

Color 140 4 97 52.5 96Nitrgeno amoniacal 28 0.7 98 0.080.06 100Detergentes (SAAM) 6 0.2 97 0.150.3 98Slidos disueltos 850 945101 -11 1040 -22Slidos suspendidos totales 118 4 97 3.04.0 98

Arsnico 0.008 0.0020.002 75 0.0040.004 50Boro 1.1 0.50 53 0.60.1 44Cadmio 0.003 0.002 33 0.0020.002 33Cobre 0.07 0.015 77 0.020.02 69Cromo total 0.042 0.004 90 0.0040.003 90Dureza total 215 325 -51 455 -110Hierro 1 0.04 96 0.150.32 86Fsforo 3 0.1 96 0.20.2 93Manganeso 0.09 0.004 96 0.010.02 89Nquel 0.1 0.02 85 0.010.02 80Nitrgeno Total 37 1.5 96 1.62.8 96Plomo 0.09 0.02 77 0.020.02 77Zinc 0.22 0.04 82 0.050.1 77

Cianuros 0.009 0.008 11 0.0060.005 33Nitratos 0.8 2427 -2900 1817 -2150Sulfuros 3.4 1.2 65 1.01.4 71

Coliformes fecales 106 2 4 log 4.0 6 logColiformes totales 107 16 6 log 27 7 logE. histolytica 0.6 ND 100 0 100Huevos de helmintos 20 0 100 0 100Salmonella POSITIVO ND 100 0 100Shigella POSITIVO ND 100 0 100

Fuente: Jimnez et al., 2003, Jimnez y Chvez, en prensa y Jimnez, 2003.h = Eficiencia.



EFECTO EN LA CALIDAD DEL SUELO

El riego con agua residual aporta al suelo una cantidad considerable de com-puestos. En primer lugar, contribuye a aumentar el contenido de fsforo dispo-nible en la capa arable de los suelos de los niveles bajos a medios (de 2 a 9 gP/m2) que se encuentran aun en los suelos de temporal (es decir, los que no re-ciben aguas negras sino slo son regados con agua de lluvia) de la regin, a in-tervalos medios a altos (14 a 25 g P/m2) en 80 aos de riego. La adicin de fs-foro se refleja en el incremento de la productividad agrcola pues es unnutrimento mayor para las plantas (Siebe, 1998). Algo similar ocurre con el ni-trgeno total, pero de manera menos pronunciada ya que de un valor de 0.2 kgN/m2 que se encuentra en suelos de temporal los suelos bajo riego con aguasnegras ahora contienen 0.8 kg N/m2. La razn por la cual el aumento del ni-trgeno es menor que la del fsforo se debe a que el segundo es muy poco m-vil en el suelo y tiende a acumularse en l, mientras que el primero es muchoms soluble, por lo que una parte se lixivia, es decir, es arrastrado por el agua aestratos ms profundos del suelo. Lo anterior explica los elevados contenidos denitrgeno en forma de nitratos en las aguas freticas y de drenaje de algunas lo-calidades de la zona (BGS, 1998). Al igual que el fsforo y el nitrgeno, el suelorecibe materia orgnica del agua negra. En suelos regados por ms de 65 aoscon esta agua el contenido promedio ha aumentado de 2 % a 4.6 %, lo que tam-bin beneficia la productividad del suelo.

FIGURA 9. Comportamiento de la saturacin de calcio, magnesio, potasio y sodio en los sitios deintercambio catinico de los suelos de tipo vertisol (capa arable) en funcin del tiempo bajo rie-go del Distrito de Riego 03,Tula, Hidalgo.



Otro efecto, en esta caso negativo, es el aumento del in sodio en los sitios deintercambio inico en los suelos, y con ello la disminucin de la saturacin delin calcio (figura 9). El in sodio puede causar efectos txicos para las plantas ydesplaza a otros iones, como el calcio, que son necesarios para la nutricin. Esteproblema es ms grave en los suelos que presentan problemas de drenaje inter-no (como los vertisoles) y que se ubican en las partes ms bajas del valle (SanSalvador,Tlahuelilpan, Bojayito Chico, San Jos Bojay) en donde el nivel freti-co se encuentra a menos de 2 metros de profundidad (Hernndez, 1988). De he-cho, estos suelos presentan ya problemas de salinidad pues tienen una conducti-vidad elctrica de 8 y hasta de 40 mS/cm por lo que es necesario rehabilitarlospor medio de la construccin o profundizacin de drenes y aplicando lminasde sobrerriego para el lavado de sales.

En cuanto al aporte de metales, a pesar de que las concentraciones en el aguanegra, son bajas y no rebasan los lmites establecidos en la normatividad mexi-cana, el riego adiciona anualmente pequeas cantidades (entre 0.15 a 0.28 g/m

2

de Pb,

TABLA 5INCREMENTO DE LA PRODUCTIVIDAD POR EL EMPLEO DE AGUA RESIDUAL

PARA RIEGO EN EL VALLE DEL MEZQUITAL

Cultivo Rendimiento en ton/ha Incremento

agua residual agua de primer uso %

Maz 5 2 150Cebada 4 2 100Tomate 35 18 94Avena para forraje 22 12 83Chile 12 7 71Alfalfa 120 70 71Trigo 3 1.8 67

Fuente: Jimnez et al., 1998.

Sin embargo, puesto que el agua residual lleva tambin otros compuestos, comoel sodio y los metales pesados, la calidad de los cultivos cambia.Tal es el caso delsodio, cuyo contenido en la alfalfa ha aumentado de 1.5 g/kg de masa seca ensitios regados con agua de pozo a 4 g/kg de masa seca en parcelas regadas du-rante ms de 80 aos (Siebe, 1998). Otro ejemplo, es el de cadmio (figura 10)cuya concentracin en alfalfa y maz en sitios regados durante ms de 65 aosha aumentado (de 0.02 a 1.8 y 0.002 a 0.04 mg/kg seco, respectivamente) aun-que sin rebasar los valores umbrales de riesgo.Afortunadamente, esto no ocurrepara otros metales pesados pues aun cuando se encuentran y acumulan en el sue-lo estn inmovilizados por el pH de neutro a alcalino del suelo y que tiende aprecipitar los metales.Tambin la materia orgnica participa en la fijacin ya quelos retiene.

La concentracin de metales en los cultivos vara. Se ha demostrado que ca-da cultivo absorbe cantidades distintas de metales. La avena y la calabaza, porejemplo, absorben preferentemente nquel, mientras que el nabo y algunas ma-lezas, como los quelites y las malvas, que son consumidos por los pobladores dela zona, absorben relativamente ms cadmio (figura 11).

As, se recomienda que para asegurar a largo plazo tanto los rendimientoscomo la calidad de los productos se controle el aporte de compuestos al suelopor el riego con agua residual, lo que puede lograrse con un tratamiento ade-cuado (Siebe, 1994, Downs et al., 2000). Debe considerarse que, desde el puntode vista del suelo y de su productividad, dicho tratamiento deber ser tal que re-duzca el problema de los compuestos discutidos pero que preserve el contenidode materia orgnica en los suelos al nivel actual o incluso lo aumente pues en elcaso contrario puede haber una liberacin de los metales previamente acumula-dos, o bien que no se logre fijar en los que sigan entrando al suelo por el riego(Siebe, 1999).



FIGURA 10. Contenidos de cadmio en tejidos de alfalfa y granos de maz colectados de parcelasregadas durante diferentes periodos de tiempo con aguas residuales en el Distrito de Riego 03,Tu-la, Hgo.



FIGURA 11. Contenidos de cadmio y nquel en diferentes cultivos colectados de parcelas con msde 65 aos bajo riego en el Distrito de Riego 03,Tula, Hgo.



USO DEL AGUA DEL SUBSUELO EN EL VALLE DE TULA

En el Distrito de Riego 03 hay aproximadamente 380,000 habitantes distribui-dos en 294 localidades. La nica fuente de suministro de agua para estas perso-nas es la del subsuelo, para lo cual cuentan con 206 pozos profundos y alrededorde 40 norias o manantiales. As, del subsuelo se extraen 7.4 m3/s, 64% de estevolumen para fines industriales (termoelctrica, la refinera de Tula, las cemente-ras Cruz Azul y Tolteca y una fenoqumica), 22% para actividades agropecuariasy 14% para consumo domstico. Slo el 55% de las fuentes de suministro muni-cipal son cloradas y 52% se encuentran localizadas en las zonas de riego o cercade los canales, por lo que reciben la influencia directa de las infiltraciones (Jim-nez et al., 1997).

En 1938 se comenz a notar el cambio de calidad del agua de consumo yms que tratarse de un problema de contaminacin del acufero local como sepensaba, lo que sucedi fue la sustitucin del agua original por la residual infil-trada, ya que la primera fue agotada y su lugar ocupado por el agua de recargaartificial. En otras palabras, la poblacin local consume hoy en da el agua queproviene de la infiltracin de las aguas negras de la ciudad de Mxico, y ello loha realizado al menos por 30 aos.

EFECTOS EN LA SALUD POR EL USO DE AGUA RESIDUAL EN LA AGRICULTURA

Los efectos del empleo del agua residual en salud de la poblacin del Valle delMezquital han sido objeto de numerosas investigaciones. Desde el punto de vis-ta epidemiolgico es posible identificar cuatro zonas en funcin de la diferentecalidad del agua:

La primera usa aguas residuales para el riego sin tratamiento. La segunda emplea agua residual que despus de ser almacenada en la presaEndh experimenta cambios favorables y mejora sus caractersticas micro-biolgicas.

La tercera, donde se usa el agua que, adems de haber sido almacenada en lapresa Endh, se retiene en la presa Rojo Gmez (es decir que est sujeta aun doble almacenamiento) por ms de ocho semanas, lo que mejora an mssu calidad microbiolgica.

La cuarta que corresponde a la zona de temporal y por ello usa agua de llu-via (sin contaminar con agua residual) y que por tanto representa el grupode comparacin o control.



La tabla 6 resume las caractersticas microbiolgicas del agua usada para el riegoas como la tasa de infecciones parasitarias intestinales en las zonas descritas. Endicha tabla se presentan tres tipos de microorganismos: coliformes fecales (bac-terias), Ascaris lumbricoides (helminto) y Giardia intestinalis (protozoario). Los co-liformes fecales son bacterias presentes en el intestino humano que sirven comoindicadores de contaminacin fecal del agua. Las bacterias tienen tamaos muypequeos (menores de 2 a 3 m) por lo que no se eliminan por sedimentaciny requieren de periodos muy prolongados de almacenamiento para que mueranpor accin de la luz solar y la competencia con otros microorganismos.

Los huevecillos de Ascaris lumbricoides (el gnero de lombrices ms frecuen-tes en el agua residual de Mxico > 90%, Jimnez et al., 2001) tienen un tama-o entre 20 y 80 m, y pueden ser transportadas por el agua residual a travs delos canales, hasta depositarse en el suelo, donde pueden permanecer viables (has-ta aos).Al madurar los huevecillos y ya sea por medio de las labores del campoo al consumir cultivos crudos regados con agua residual sin tratar o insuficien-temente tratada pueden alcanzar al hombre (nico husped). Una vez dentro delhusped, el parsito se desarrolla hasta alcanzar la forma adulta. Las hembras deestos helmintos al ser fecundadas producen grandes cantidades de huevecillos,que al ser excretados en las heces de los individuos parasitados perpetan la tras-misin hombre-suelo-hombre. Como los huevecillos de helmintos tienen un ta-mao relativamente grande, > 20 m, basta con la retencin del agua en presaso embalses (hasta 8 semanas) para disminuir su concentracin en el efluente. Porello, segn las investigaciones epidemiolgicas en el Valle de Tula, la doble reten-cin del agua (en Endh y Rojo Gmez) permite alcanzar la calidad del aguarecomendad por la Organizacin Mundial de la Salud (1989) y reducir el ries-go de infeccin entre las familias de los agricultores hasta niveles similares a losdetectados en la zona de temporal. De otra manera, como sucede en la pobla-cin expuesta al agua residual sin tratamiento, el riesgo de infeccin es excesivo(Blumenthal et al., 1996, Blumenthal et al., 2001 y Cifuentes et al., 1998).

Por otro lado, la infeccin por Giardia intestinalis posee otro comportamien-to epidemiolgico. Los estudios realizados en el Valle de Tula no han demostra-do la asociacin entre el riesgo de infeccin por este protozoario y el empleo deagua residual, debido a que existen otros mecanismos de transmisin (Cifuenteset al., 2000).

A partir del anlisis anterior, es posible construir mapas de riesgo, como elde la figura 12 que indica en el Valle de Tula existen tres zonas de incidencia delas enfermedades por helmintos (alta, media y baja).



TABLA 6CONTENIDO DE MICROORGANISMOS REPRESENTATIVOS DE GRUPOS EN EL AGUA

DE RIEGO Y RIESGO DE ENFERMEDADES ENTRICAS MAYOR AL DEL GRUPO CONTROL

Tipo de agua usada Caractersticas microbiolgicas Veces que el riesgo de infeccin para el riego del agua es mayor al de la zona de

Zona 1 Coliformes fecales (108/100mL), > 75 % de diarrea(aguas negras) 25 quistes de Giardia spp /L. 1

15 a 90 huevos de Ascaris /L) > 1800 % AscarisZona 2 (1 vez almacenada) Coliformes fecales < 103/100 mL > 50 %

Quistes de Giardia spp 11 huevo de Ascaris/L > 900% ascariasis

Zona 3(dos veces Coliformes fecales < 103/100 mL 1almacenada) de 0 a 5 quistes de Giardia sp/L 1

0 Huevos de Ascaris 1

Zona 4 (control) Coliformes fecales

Otra preocupacinen relacin con la salud pblica es la relativa presencia de me-tales pesados en el agua, suelo y cultivos. En relacin con estos metales, se handetectado concentraciones de plomo y cadmio en el agua residual que varan en-tre 0.01 y < 0.005 mg/L, respectivamente pero estn dentro de los lmites de lanormatividad para el agua empleada en el riego (5 y 0.05, mg/L, respectivamen-te). La preocupacin por parte de la poblacin por la presencia de estos metaleses por ello infundada. Segn la informacin recabada, el contenido de dichosmetales, tanto en suelos como en cultivos no ha alcanzado niveles peligrosos. Enel caso del plomo, la concentracin media en sangre es de 7.8 mg/dL, con va-lores que varan de 1.2 a 36.7 mg/dL y cerca del 20% de la poblacin tiene ni-veles por arriba del valor considerado como umbral (10 mg/dL). Sin embargo,de acuerdo con la informacin disponible, estas concentraciones se explican porla preparacin de alimentos en cermica vidriada ms que por el consumo deplomo por medio de los cultivos o el agua (Cifuentes et al., 2000). En cuanto alCd, que es el metal que pudiese preocupar ms por el aumento de su conteni-do en suelos y cultivos, las muestras biolgicas en la poblacin del Valle de Tulasealan que un valor promedio es de 0.04 mg/g (varan entre 0.036 a 0.044mg/g) lo cual no se traduce en riesgos inmediatos.

EFECTOS EN LA SALUD POR EL CONSUMO DEL AGUA INFILTRADAA LOS DEPSITOS SUBTERRNEOS

Estudios realizados desde 1997 sobre la calidad del acufero demuestran la presen-cia de ciertos compuestos considerados como contaminantes (Jimnez et al., 1997y Jimnez et al., 1999). En uno de estos estudios se analizaron 276 parmetros (22fsicos; 34 metales, no metales y compuestos inorgnicos; 7 microbiolgicos; 213compuestos orgnicos voltiles y semivoltiles, pesticidas clorados, PCBs, pestici-das fosforados, trihalometanos, HTPs, toxicidad y radiactividad). Como resulta-do se encontr que los parmetros que siempre exceden la norma de agua po-table (NOM-127-SSA1-1994) fueron: coliformes totale

El Agua en Mexico AMC

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