En todo México anualmente llueven alrededor de
El territorio mexicano hacia el norte es ancho y con lluvia escasa.
Hacia el sur el territorio es angosto y allí llueve más. El 50% del territorio
mexicano está ocupado por los estados del norte donde sólo llueve 25% del
total. La parte angosta del país ocupa 27.5% de la superficie territorial, y
allí la mayor parte del agua de lluvia (49.6%) cae en Estados del
sur-sureste como Chiapas, Oaxaca, Campeche, Quintana Roo, Yucatán,
Veracruz y Tabasco. Entre los Estados más secos se encuentra Baja California,
donde sólo llueve en promedio
La mayor parte del territorio mexicano (66%) presenta
régimen de lluvias de verano, y la precipitación se concentra marcadamente en
los meses de junio a septiembre, mientras que en la temporada de invierno las
lluvias son escasas (menores a 10% del total). El régimen de lluvia intermedio
cubre el 31% del país y corresponde a la frontera norte y a las zonas de mayor
precipitación en el trópico mexicano. Finalmente, una pequeña porción ubicada
en la parte norte de la vertiente del Pacífico de
El valor de
Si se compara el volumen de agua recibido en algunos
estados durante los últimos 11 años (1990-2001) con respecto a su promedio
histórico, Campeche, Coahuila, Distrito Federal, Guanajuato y Puebla recibieron
entre 15 y 20% más de lluvia, mientras que Durango, Guerrero, Estado de México
y San Luís Potosí sufrieron una disminución de entre 15 y 25%. Cuatro grandes
periodos de sequía: 1948-1952, 1960-1964, 1970-1978 y 1993-1996, afectaron
principalmente a los estados del norte del territorio nacional: Chihuahua,
Durango, Nuevo León, Baja California, Sonora, Sinaloa, Zacatecas, San Luís
Potosí, Aguascalientes, Guanajuato, Querétaro, Hidalgo y Tlaxcala (Cenapred,
2001).
Por otra parte, en territorio mexicano se presentan
alrededor de 25 ciclones al año, con vientos mayores a
Además del agua de lluvia, México recibe 48 km3 de agua
provenientes de Guatemala y 1.8 km3 del río Colorado. Por otro lado, México
entrega 0.44 km3 de agua del río Bravo a Estados Unidos de acuerdo con el
Tratado sobre Distribución de Aguas Internacionales entre los Estados Unidos
Mexicanos y los Estados Unidos de América, firmado en 1944. El balance general
muestra que la disponibilidad media natural de agua en México es de 472 km3 al
año, valor superior al de la mayoría de los países europeos.
Del total de agua disponible, alrededor de 84% (397 km3
en promedio) escurre superficialmente, y el restante 16% (75 km3) se incorpora
a los acuíferos. El escurrimiento superficial también muestra variaciones
importantes en el país. En la región de la frontera sur escurre cerca del 35%
del total nacional, encauzado básicamente en los ríos Grijalva y Usumacinta,
mientras que en las penínsulas de Baja California y Yucatán el escurrimiento
superficial es inferior a 1%, debido a que en Baja California la precipitación
es muy escasa, y en
La mayor parte de los escurrimientos superficiales se
canalizan por los grandes ríos de México. Los ríos Grijalva, Usumacinta,
Papaloapan, Pánuco y Lerma-Santiago captan en conjunto casi 54% del
escurrimiento superficial (Cenapred, 2001).
Debido al régimen climático en el país, en casi todos los
ríos existe una diferencia notable en el volumen de agua que acarrean en las
épocas de lluvia y sequía. Esta variación se acentúa debido a las obras de
retención de agua e irrigación. De tal manera, muchos ríos que eran permanentes
ahora son intermitentes, por lo menos en algunas partes de su recorrido
(Conabio, 1998), lo cual trae consigo afectaciones a los ecosistemas acuáticos
y costeros.
La capacidad de almacenamiento en la infraestructura
hidráulica del país es de 150 km3. Y de las 4500 presas existentes, 840 están
clasificadas como grandes presas de acuerdo con los criterios de
Las grandes presas podrían aportar agua en las temporadas
desfavorables del año, pero su función principal está centrada en la generación
de energía eléctrica, y en el control de avenidas. En menor medida y
principalmente en el norte del país, las presas se utilizan para proveer de
agua a las actividades agropecuarias.
El Agua Subterránea en México
El número de acuíferos reportados en el país para el año
2000 fue de 653, distribuidos en todo el territorio nacional. El volumen
estimado de agua que se extrae de los acuíferos es de 28.5 km3/año, cantidad
que no tuvo variaciones importantes en los últimos diez años.
Este volumen corresponde al 38% del estimado de recarga
anual para el país, lo que indicaría un balance positivo y, en teoría, todavía
una reserva aprovechable importante. Sin embargo, a nivel regional la situación
es muy diferente, las regiones de
|
Año |
Acuíferos
Sobreexplotados |
|
1975 |
35 |
|
1981 |
36 |
|
1985 |
80 |
|
2000 |
96 |
Comisión Nacional del Agua 2002
Los acuíferos sobreexplotados representan el 14% del
total de acuíferos registrados en el país. Estos acuíferos sobreexplotados se
concentran en las regiones de Baja California, Noroeste, Cuencas Centrales,
Bravo y Lerma- Santiago-Pacífico. Además de la sobreexplotación, 17 acuíferos
tienen problemas de intrusión salina (13 de ellos están entre los
sobreexplotados), sobretodo los que se localizan en las costas de Baja
California, Baja California Sur, Sonora, Veracruz y Colima.
En amplias zonas de riego la sobreexplotación de los
acuíferos ha acarreado que los niveles de agua subterránea se hayan abatido
decenas de metros, como es el caso de los acuíferos de Maneadero y Camalú en
Baja California, que tienen registradas disminuciones del nivel estático de más
de
El uso racional del agua subterránea es indispensable,
porque cada día más regiones dependen de sus reservas agua almacenadas en el
subsuelo. Los acuíferos se convertirán en recurso patrimonial estratégico (CNA,
2001). Actualmente 70% del agua que se suministra a las ciudades proviene de
acuíferos, y con ésta agua se abastecen 75 millones de personas (55 millones en
ciudades y 20 millones en comunidades rurales).
Agricultura
y Agua
La agricultura es la actividad humana que demanda más
agua, y la que más efectos tiene sobre la calidad y cantidad del recurso. Esta
actividad consume más del 70% del agua que se extrae en el mundo, y
frecuentemente está asociada a cambios en la calidad del agua en los
ecosistemas acuáticos, debido a la construcción de presas y canales de riego.
Además, las actividades agrícolas propician la
incorporación en el agua de sólidos suspendidos producidos por la erosión hídrica
del suelo, así como por fertilizantes y plaguicidas. El tipo de cultivo es
también factor determinante en el consumo de agua. Diversos cultivos requieren
diferentes volúmenes de agua.
Por ejemplo, para producir un kilo de papa se requieren
alrededor de
El uso del agua para fines agrícolas afecta los
ecosistemas acuáticos naturales, porque los productos de las actividades
agrícolas como el fósforo y el nitrógeno provenientes de los fertilizantes
promueven la eutroficación con daños severos en la vida acuática. Además, la
disminución del volumen de agua de los ríos debido a la extracción para uso
agrícola disminuye su capacidad de dilución y purificación.
Recuperar Agua de Lluvia
En este experimento supongamos
que tenemos techos inclinados sobre una superficie de diez mil metros cuadrados
(una hectárea); ó una hectárea en terrenos inclinados cubiertos con plástico
para recuperar el agua de lluvia que cae sobre dichas superficies. Entonces, la
cantidad de agua de lluvia recuperada, y la producción estimada que podrían
obtenerse con esa agua, sería la expresada en la siguiente tabla:
|
Lluvia MM Año |
M3 Agua Hectárea |
Lt. Agua Hectárea |
Prod. Papa 500 LT/Kg. |
Prod. Maíz 1400 LT/Kg. |
Ganado 20,000 LT Cabeza/Año |
|
200 |
2000 |
2,000,000 |
4 Ton. |
1.4 Ton. |
100 reses |
|
300 |
3000 |
3,000,000 |
6 Ton. |
2.1 Ton. |
150 reses |
|
400 |
4000 |
4,000,000 |
8 Ton. |
2.8 Ton. |
200 reses |
|
500 |
5000 |
5,000,000 |
10 Ton. |
3.6 Ton. |
250 reses |
|
600 |
6000 |
6,000,000 |
12 Ton. |
4.2 Ton. |
300 reses |
|
700 |
7000 |
7,000,000 |
14 Ton. |
5.0 Ton. |
350 reses |
|
800 |
8000 |
8,000,000 |
16 Ton. |
5.7 Ton. |
400 reses |
|
900 |
9000 |
9,000,000 |
18 Ton. |
6.4 Ton. |
450 reses |
|
1000 |
10,000 |
10,000,000 |
20 Ton. |
7.2 Ton. |
500 reses |
|
1500 |
15,000 |
15,000,000 |
30 Ton. |
10.7 Ton. |
750 reses |
|
2000 |
20,000 |
20,000,000 |
40 Ton |
14.2 Ton. |
1000 reses |
Fuente: Jorge A. DelaVega L.
2006
|
Superficie y Precipitación Pluvial |
||
|
Región Administrativa |
Superficie Miles de Km2 |
Precipitación Milímetros |
|
I Baja California |
148.9 |
199 |
|
II Noroeste |
216.1 |
476 |
|
III Pacífico Norte |
150.1 |
684 |
|
VI Río Bravo |
377.0 |
449 |
|
IV Balsas |
118.6 |
806 |
|
V Pacífico Sur |
79.6 |
1125 |
|
X Golfo Centro |
105.3 |
1549 |
|
XI Frontera Sur |
101.7 |
2258 |
|
XII Yucatán |
139.5 |
1290 |
Calidad del Agua
En México se emplea el Índice
de Calidad del Agua (ICA), que agrupa de manera ponderada algunos parámetros
del deterioro de la calidad del líquido (León, 1991). El índice toma valores en
escala de 0% a 100%, y mientras mayor el valor porcentual mejor es la calidad.
El ICA se calcula a partir de una ponderación de 18 parámetros físico-químicos,
entre los que se encuentran la demanda bioquímica de oxígeno (DBO), oxígeno
disuelto, coliformes, fosfatos, pH, sólidos suspendidos, etc.
En el año 2000,
Aguas Residuales
Antes de continuar con
información sobre tratamiento de aguas residuales, debemos primeramente
considerar que la mejor forma para conservar la calidad y disponibilidad de
agua, es evitando su contaminación.
Tratamientos
Primario. Son medios
mecánicos para remoción de partículas grandes y las no disueltas en el agua.
Utiliza cribas, mallas de filtrado, trampas de grasa, tanques desarenadores,
tanques de sedimentación, floculadores, aplicación de químicos, etc. Remueve
cerca del 60% de los sólidos suspendidos y hasta 35% de
Secundario. Utiliza medios mecánicos para
remoción de partículas grandes, y procesos biológicos aerobios y anaerobios. Se
utilizan lodos activados, filtros percoladores, reactores anaerobios,
biodiscos, etc. Remueve sólidos suspendidos, nitratos, fosfatos, metales
pesados, bacterias patógenas y hasta 85% de
Terciario. Utiliza
microfiltración, coagulación y precipitación, absorción por carbón activado,
intercambio iónico, ósmosis inversa, electrodiálisis, remoción de nutrientes,
cloración y la ionización.
Tratamiento de Aguas Residuales
Lagunas de estabilización. Consiste en retener el agua contaminada en estanques poco
profundos durante períodos suficientemente largos para propiciar la degradación
de la materia orgánica contaminante mediante actividad microbiológica. La
eficiencia para remoción de DBO es entre el 80 y el 90%, y es afectada por la
temperatura ambiente.
Lodos activados. Es una masa activa de microorganismos capaces de remover
la materia orgánica en el agua. La función del lodo activado es absorber y
flocular. El lodo contiene población activa de microorganismos, por lo cual es
un proceso de contacto aeróbico que requiere de abastecimiento constante de
oxígeno. Su eficiencia para remoción de DBO está entre 85% y 90%.
Tanque séptico. Es un recipiente cerrado impermeable que ofrece
tratamiento primario a las aguas residuales, mediante oxidación anaerobia que
remueve sólidos suspendidos y los fragmenta anaeróbicamente. Remueve alrededor
de 45% de
RAFA. Es un
Reactor Anaerobio de Flujo Ascendente (RAFA)
con un sistema de separación gas-líquido-sólido que evita la salida de
los sólidos suspendidos en el efluente, y favorece la evacuación del gas y la
decantación de los flóculos. Produce remoción media de sólidos suspendidos
totales y entre 35% y 55% de
Filtros biológicos. Mantienen colonias de bacterias y son atravesados el agua
a limpiar, con esto se logra que el agua y las bacterias participen en el
reciclaje. Su efectividad en la remoción de DBO está cerca del 80%.
Tanque Imhoff. Es
un tanque séptico de forma cilíndrica para el tratamiento anaeróbico de aguas
residuales. Tiene un dispositivo decantador que evita que los gases y sólidos
en suspensión se mezclen, mejorando así la sedimentación y la digestión.
Remueve aproximadamente 60% de
Zanjas de oxidación. Poco profundas reciben aguas residuales crudas y las
tratan mediante estabilización natural. La actividad anaerobia produce la
estabilización parcial de los lodos y libera la materia orgánica en forma
soluble para su mayor degradación en la zona aerobia. Remueve alrededor del 85%
de
Tratamiento anaerobio. Se realiza por hidrólisis de los compuestos orgánicos
complejos, los cuales producen unidades menores transformadas en metano y
bióxido de carbono por microorganismos metanogénicos.
Primario avanzado. Incluye la filtración por arena o grava y la desinfección
con cloro, luz ultravioleta u ozono. Permite una depuración significativa de
organismos patógenos, sólidos suspendidos, DBO, fósforo, H2S y metales pesados.
Lagunas de aireación. Son embalses de escasa profundidad, donde la oxigenación
de las aguas residuales se realiza mediante unidades de aireación que mantiene
los sólidos en suspensión y proporcionan oxígeno disuelto a toda el agua. La
depuración la realizan bacterias anaerobias. Retienen la mayoría de los sólidos
en suspensión que se depositan en el fondo. Remueven hasta un 80% de
Biodiscos. Son
tratamientos biológicos aerobios, en los cuales la población bacteriana se
autorregula en función de la afluencia. Se garantiza una calidad constante del
efluente. Remueven hasta un 80% de
Biológico. Son
tanques con difusores que generan burbujas de aire que aportan el oxígeno
necesario para la degradación aerobia de la materia orgánica disuelta en el
agua residual.
Dual. Consiste
en la degradación de la materia orgánica del agua residual por métodos
biológicos. En este proceso las aguas son fuertemente aireadas para estimular
el crecimiento de bacterias aerobias y otros microorganismos que oxidan la
materia orgánica a bióxido de carbono y agua.
Digestor anaeróbico. Consiste en el calentamiento de aguas residuales para
mayor producción de gas, seguido de sedimentación estática y separación de
sólidos. Este es un tratamiento aeróbico y de lodos.
Agua y Ganado
El agua es nutriente simple muy importante para el
ganado. Los animales, así como los humanos, pueden vivir por largos períodos
sin comida, pero sin agua, la muerte puede ocurrir en cuestión de días.
Cuestiones sobre la calidad y cantidad del agua para el ganado son a menudo
descuidadas, aún cuando el agua está involucrada directa e indirectamente en
virtualmente cada proceso fisiológico de los animales. El agua es un medio por
el cual se transportan nutrientes, material de desecho, hormonas, mensajeros
químicos, así como el alimento a través del tracto gastrointestinal.
Así
mismo, el agua juega un papel muy importante en la regulación de la temperatura
corporal, actúa como lubricante en las coyunturas del esqueleto y es un
componente de muchas reacciones químicas básicas. La calidad del agua se
determina por análisis de muestras. Un análisis bacteriano indica cuando el
agua contiene microorganismos, tales como bacterias que pueden ser peligrosas
para la salud. El análisis químico determina los niveles de varios minerales
presentes en el agua.
Interpretación
del Análisis Químico
La
concentración de iones de Hidrógeno en el agua determina el PH (acidez). Un
valor PH de 7 indica agua neutra. Valores menores a 7 indican mayor acidez, y
valores mayores a 7 indican mayor alcalinidad. La mayor parte de las aguas caen
dentro de un rango aceptable de PH
Sólidos Disueltos Totales en el Agua
Menos de 1000 miligramos por
litro de agua:
Nivel
relativamente bajo de salinidad sin seria opresión en cualquier tipo de ganado.
1000 a 2999 miligramos por litro de agua:
Satisfactoria
para todas las especies de ganado. El agua puede causar temporalmente diarrea
leve en el ganado no acostumbrado, pero no debería afectar ni la salud ni el
rendimiento. Los niveles de minerales deben ser vigilados.
3000
a 4999 miligramos por litro de agua:
Satisfactoria
para el ganado, aunque puede causar diarrea y rechazo al principio en animales
no acostumbrados.
Razonablemente
segura para el ganado de carne y leche, ovejas, cerdos y caballos. Evitar
utilizar aguas con niveles más altos para animales preñados ó en lactancia.
Probablemente
inadecuada para cerdos. Puede existir riesgo considerable en el uso de esta
agua para vacas preñadas ó en lactancia, caballos, ovejas, animales jóvenes de
estas especies, y para cualquier animal sujeto a alto estrés por calor ó
pérdida de agua. El uso de este tipo de agua debe ser evitado, aunque los
rumiantes mayores, los caballos y aún los porcinos pueden subsistir con ella
por largos períodos, siempre y cuando existan condiciones bajas de estrés.
Más de 10000 miligramos por
litro de agua:
Los
riesgos con estas aguas altamente salinas son tan significativos que no pueden
recomendarse para su uso bajo ninguna circunstancia. (Fuente:
Nutrientes y Sustancias Tóxicas en el Agua para el Ganado y
Residuos Filtrables (miligramos por
litro de agua –Mg/L-)
Los
residuos filtrables o sólidos disueltos totales (TDS en inglés) indican principalmente sobre la calidad del
agua. Cuando el TDS es aceptable, resulta poco probable que los niveles de los
minerales sean un problema. Agua con TDS
menor a 1,000 Mg/l es aceptable para toda clase de ganado. Entre 1,000 y 7,000
Mg/L, los efectos del TDS son menos precisos y pueden variar desde ningún
efecto notable hasta diarrea temporal y productividad atenuada. Cuando el TDS
cae en el rango de
Alcalinidad Total (Mg/L de CaC03)
La
alcalinidad mide la habilidad del agua para neutralizar un ácido. Niveles de
alcalinidad por encima de los 500 Mg/L pueden tener efecto laxante en el
ganado. Por otra parte, niveles de alcalinidad inferiores a 500 Mg/L pueden
tener efectos laxantes cuando existen niveles altos de sulfatos. Al aumentar la
alcalinidad, el nivel de sulfatos disminuye.
Cobre (Cu en Mg/L)
Solamente
0. 1 Mg/L de Cobre pueden causar sabor a óxido en la leche de las vacas. Se
estima que niveles de Cobre por encima de 0.6 Mg/L pueden causar daños
hepáticos en las vacas lecheras. Para porcinos,
Dureza (Mg/L de CaCO3)
A
pesar de que la dureza no tiene efecto en la seguridad del agua, puede resultar
en la acumulación de sarro (mayormente carbonatos de Magnesio, Manganeso,
Hierro y Calcio) en el equipo de distribución de agua. Las obstrucciones de
caños y bebederos pueden llevar a reducir el consumo de agua y problemas
asociados. El agua con más de 121 Mg/L de CaCO3 es considerada dura.
Hierro (Fe en Mg/L)
Bajos
niveles de Hierro pueden ser problemáticos en el agua. Niveles por sobre 0. 1
Mg/L han sido reportados como causa de carne roja en terneras. Niveles de
Hierro por encima de los 0.3 Mg/L pueden manchar la ropa. También pueden
propiciar el crecimiento de la bacteria del Hierro, lo que resulta en olores
fétidos y taponamiento de los sistemas de agua. Niveles de Hierro sobre 0.3
Mg/L pueden causar reducción en la
ingesta de agua, así como en la producción de las vacas lecheras. Solamente 0.
1 Mg/L de Hierro pueden causar sabor a óxido en la leche.
Magnesio (Mg en Mg/L)
El
Sulfato de Magnesio, también conocido como sales de Epsom, es indeseable en el
agua por sus efectos laxantes. Límites entre 300 y 400 Mg/L ha sido sugerido
para vacas lecheras Los niveles de Magnesio en el agua son usualmente
considerablemente más bajos que esto.
Nitratos (NO3-NO2-N [disueltos] en
Mg/L)
Los
nitratos y nitritos en el agua significan problemas potenciales muy serios, ya
que reaccionan con la hemoglobina en la sangre haciéndola incapaz de
transportar oxígeno. Los infantes están en serio riesgo con este problema.
Entre el ganado, los rumiantes son los más susceptibles porque la bacteria en
el rumen convierte el nitrato en peligroso nitrito. Los cerdos son menos
susceptibles porque esta conversión no ocurre con el mismo alcance.
La
mayor parte de los nitratos en el agua provienen de material orgánico que
escapa de los campos demasiado fertilizados. Se sabe que los nitratos se mueven
a través de los suelos húmedos, a una velocidad de más de un metro por día. De
éste modo pueden rápidamente contaminar el agua de pozos. Los nitratos se reportan como nitratos y mezcla de nitritos,
debido a que el nitrito es inestable y se convierte en nitrato antes que el
análisis sea hecho. El agua que contenga más de 100 Mg/L de nitratos o 23 mg
NO3-NO2-N/L, es potencialmente peligrosa.
Sodio (Na en Mg/L)
El
sulfato de sodio, también conocido como sales de Glauber, es laxante bien
conocido. Por sí mismos, el Magnesio y el Sodio normalmente presentan poco
riesgo para el ganado, pero su asociación con el sulfato resulta preocupante.
Agua con más de 800 Mg de Sodio por litro puede causar diarrea y caída en la
producción de las vacas lecheras. Cuando existen niveles altos de Sodio (mayor
componente de la sal) pueden requerirse ajustes en la ración. Sin embargo, debe
asegurarse que cuando se quita ó reduce la sal de las raciones no exista
deficiencia de Cloro. La sal debe ser reducida en las dietas porcinas si el
Sodio en el agua excede los 400 Mg/L.
Sulfatos (SO4 en Mg/L)
Niveles
de sulfatos por encima de 150 Mg/L pueden causar sabor desagradable que puede ó
no afectar la ingesta de agua. Sin embargo, el agua con niveles de sulfato
por encima de 500 Mg/L puede tener efecto
laxante. El efecto de los sulfatos depende enormemente de la masa corporal del
animal, es decir, entre más pequeño el animal, mayor el efecto. Los cerdos
recién destetados pueden, por tanto, ser afectados debido a niveles
relativamente bajos de sulfatos.
Los
efectos laxantes del agua alta por sulfatos, serán más pronunciados al
acercarse el nivel de alcalinidad al límite de 500 Mg/L. Dependiendo de los
niveles de alcalinidad, niveles de sulfato de
Microbiología
El
agua puede contener gran variedad de microorganismos, incluyendo bacterias,
hongos, virus, protozoarios y huevos de parásitos.
El
conteo de bacteria coliforme por encima de 1/100 ML. puede causar diarrea en
terneros, y por encima de 20/100 ML. puede causar diarrea en vacas. La
cloración del agua evita buena parte de la bacteria peligrosa y otros
microorganismos. Sin embargo, los protozoarios y enterovirus son más
resistentes a la cloración que las bacterias.
Fuentes:
Karen
Dupchak:
Reconocimiento a:
Richard Pasquill (Supervisor de Agri-Water, Comité de
Servicios de Agua) en el desarrollo de este trabajo. Cenapred: Diagnóstico de
peligros e identificación de riesgo de desastres en México. Cenapred. México.
2001. CNA. Compendio Básico del Agua en México. CNA. México. 2002. CNA.
Programa Nacional Hidráulico 2001-2006. CNA. México. 2001. Conabio. La
diversidad biológica de México: estudio de país. Conabio. México. 1988. FNUAP.
El estado de la población mundial 2000. Huellas e hitos: población y cambio del
medio ambiente. 2001.León, L. F. Índice de Calidad del Agua, ICA. Inf. #
SH-9101/01. www.agua.org.mx Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. México. 1991.
OCDE. Análisis del desempeño ambiental: México. OCDE Francia. 1998. OECD. OECD in figures: statistics on the member countries.