VULNERABILIDAD A LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA Y EL DESARROLLO HUMANO M. en I. Raúl Morales Escalante Moro Ingeniería, S.C. 1. Antecedentes El desarrollo humano en muchas ocasiones está acompañado de la alteración y contaminación de los recursos naturales, el agua es uno de los recursos que más frecuentemente es afectado en su calidad; el agua superficial por estar en contacto inmediato con los residuos o desechos ve alterada su situación original casi de forma rápida; en cambio la contaminación del agua subterránea no se da de la misma manera, debido a que entre el nivel de saturación de los materiales que conforman a un acuífero y la superficie del terreno, se presentan materiales que limitan o retardan el paso de los fluidos, lo cual retrasa y en ocasiones impide el paso de contaminantes. Esta aparente ventaja que tiene el agua subterránea sobre la superficial para preservar su calidad ante el ingreso de contaminantes, se convierte en una situación problemática al momento en que la contaminación llega a un acuífero, debido a que es mucho más complicado reestablecer las condiciones originales de calidad del agua en el subsuelo, que en un cuerpo de agua superficial; en mucho esto se debe a que en el caso de un acuífero no es factible observar de forma directa los procesos que están ocurriendo, pues como se ha dicho el problema se presenta en el subsuelo y no es factible establecer de forma sencilla en diferentes sitios del acuífero (en profundidad y zona geográfica), la forma en que el movimiento de los contaminantes se está dando y las reacciones que el medio (la parte sólida del acuífero) y el fluido tienen. Para ello es necesario realizar muchos estudios que permitan conocer con detalle la forma en que funciona el acuífero, realizar obras que permitan llegar a diferentes profundidades y tomar muestras de material y de agua, lo cual por supuesto representa grandes inversiones de dinero y de tiempo. Por otra parte las acciones que se tomen para resolver la problemática y para tratar de restaurar la calidad de los recursos hídricos subterráneos, no ocurren de forma inmediata en todo el sistema y hay que esperar un período para ver los efectos de las acciones tomadas, si es necesario, corregir, complementar y volver a realizarlas. 2. Procesos contaminantes A continuación se enlistan algunos de los procesos contaminantes que están asociados al desarrollo humano. o Rastros y actividades industriales que desechan residuos líquidos al ambiente sin tratamiento previo o Basureros sin obras de ingeniería que protejan al subsuelo, así como rellenos sanitarios mal diseñados o Descargas de aguas residuales urbanas a canales sin revestir 1 o o o o o o Fugas en redes de drenaje Fugas en gasolineras procedentes de tanques enterrados Zonas agrícolas de riego Cuerpos de agua superficial contaminados Granjas, establos, etc. Uso inadecuado de pesticidas y fertilizantes En muchas ocasiones como resultado de los procesos productivos se generan residuos líquidos que no reciben ningún tratamiento, estas sustancias son descargadas a canales sin revestir permitiendo así la infiltración de los fluidos; cuando el suelo y subsuelo están constituidos por materiales limo-arcillosos, la percolación del agua y el descenso de los contaminantes asociados se limita, reduce o retarda, por lo que el impacto a la calidad del agua subterránea no es muy elevado; sin embargo si el medio está constituido por materiales de granulometría arenosa y/o gravosa, la afectación es mucho mayor; cuando en la superficie del terreno afloran rocas fracturadas, en las que las fracturas están abiertas, la situación se convierte en grave, pues el paso de fluidos es muy rápido y el terreno ve muy reducida su capacidad de autodepuración. Bajo este último escenario la contaminación de los recursos hídricos subterráneos es un hecho. Otro proceso contaminante está representado por los residuos sólidos, los cuales representan uno de los principales problemas de las ciudades, hospitales e industrias; en la mayoría de los casos estos desechos son enviados a basureros municipales, en donde son acumulados sin haber realizado una separación previa; por esta razón se tiene materia orgánica acumulada junto con materiales no biodegradables, que pueden incluir residuos peligrosos y biológico infecciosos. Debido a falta de estudios y de conocimiento, los sitios seleccionados para acumular los residuos sólidos son normalmente formas topográficas cóncavas, entre otras se acostumbra a rellenar de esta forma bancos de materiales, cráteres de volcanes y otros sitios que están constituidos por rocas de alta permeabilidad. Debido a falta de estudios y de previsión, no se ponen en la base del tiradero membranas artificiales impermeables o materiales compactados de muy baja permeabilidad; tampoco es práctica común tener una cubierta impermeable que cubra la basura durante episodios de lluvia; la consecuencia es que al reaccionar el agua de lluvia con la basura, se generan líquidos con una elevada carga contaminante (lixiviados), que migran hacia el subsuelo y pueden llegar a contaminar al agua subterránea. Otra forma de contaminación que abarca amplias extensiones (contaminación difusa), está representada por las actividades agrícolas de riego, en donde se acostumbra emplear fertilizantes y pesticidas, y en las que en ocasiones se riega con el agua residual urbana que circula por canales próximos. En este caso las labores agrícolas incrementan la permeabilidad del terreno y el agua usada para riego es el vehículo a través del cual pueden llegar contaminantes al agua subterránea. 2 3. Vulnerabilidad a la contaminación No en todos los casos el agua subterránea es susceptible de ser contaminada, el que ocurra depende de varios factores, como son: o Profundidad a la que se encuentra el nivel del agua subterránea. o Facilidad de descenso de los fluidos a través de la zona no saturada; este factor está relacionado con la rapidez de movimiento de los fluidos, lo que a su vez tiene una relación directa con las características físicas del medio; en este proceso es determinante que el medio sea granular o fisurado; en el primer caso interviene la granulometría, grado de selección y compactación de los sedimentos y en el segundo la abertura, frecuencia y grado de interconexión de las fracturas. o Interacción físico-química entre los materiales que conforman a la zona no saturada y los fluidos que viajan a través de esta. o Cantidad de agua disponible en la superficie del terreno; en zonas desérticas o semidesérticas puede ser que no haya agua en exceso para llegar desde la superficie del terreno al acuífero; por otra parte, independientemente del clima en zonas agrícolas de riego el agua de riego es el recurso que potencialmente puede disolver a los contaminantes y constituye el vehículo a través del cual estos (los contaminantes) llegan al agua subterránea. Una vez que los contaminantes han ingresado a un acuífero, su distribución y rapidez de movimiento depende de las propiedades y características del medio que constituye a la parte sólida del acuífero. 4. Acciones por realizar Resulta comprensible que bajo la situación actual de desarrollo de cualquier región del país y del mundo, el desarrollo humano no se detendrá, y las actividades productivas se continuarán realizando, por lo que resulta importante conocer, evaluar e identificar las zonas más vulnerables a la contaminación de las aguas subterráneas, a fin de establecer detalladamente las características y forma en que funcionan los acuíferos, con dos objetivos: o Impedir que se asienten o continúen asentando actividades humanas potencialmente contaminantes en las zonas vulnerables de un acuífero. o Evaluar hacia donde pueden migrar o han migrado los contaminantes que ya han ingresado al acuífero. Por otra parte en las zonas en donde ya se ha establecido que existen actividades que contaminan a las aguas subterráneas, realizar acciones para que estas dejen de operar, o bien para que realicen los cambios o tratamientos necesarios, para que sus desechos dejen de tener efectos nocivos a los recursos hídricos subterráneos. De igual es necesario establecer la forma en que los contaminantes han migrado dentro del acuífero y realizar estudios complementarios que establezcan 3 las acciones y obras que se requieren para evitar que la contaminación continúe avanzando. Si los trabajos de evaluación a la vulnerabilidad a la contaminación del agua subterránea no se realizan, no se podrán establecer políticas de crecimiento urbano, ni se contará con criterios adecuados que permitan decidir en donde localizar un nuevo desarrollo industrial o en donde ubicar un relleno sanitario; esto llevará a que el asentamiento de una actividad humana potencialmente contaminante, continúe realizándose de la forma actual, lo cual constituye una autentica ruleta rusa, esperando que la casualidad lleve a que los efectos nocivos del vertido de desechos sólidos y líquidos, puedan ser mitigados de forma natural por el medio o bien a tener que invertir fuertes sumas de dinero para restaurar los recursos hídricos contaminados. A través de este último escenario, seguirán ingresando a los acuíferos mercurio, plomo, arsénico y benzeno derivados del mal uso de pesticidas; fosfatos, nitratos y sulfatos derivados del mal uso de fertilizantes; grasas, aceites y detergentes derivados de las aguas residuales urbanas; arsénico, cromo, plomo y fenoles relacionados con los residuos de industrias; hidrocarburos asociados a fugas de tanques enterrados en gasolineras. Estos son sólo unos pocos de muchos de otros contaminantes que pueden llegar a un acuífero, derivados de basureros, canales, ríos y arroyos por los que circulan aguas contaminadas. La consecuencia final seguirá siendo la afectación a la salud de la población. CURRICULUM DEL M. EN I. RAÚL MORALES ESCALANTE El maestro en ingeniería Raúl Morales Escalante, es ingeniero geólogo egresado de la Universidad Nacional Autónoma de México; esta licenciatura la estudió en el período de 1972 a 1976. En 1984 estudió una especialidad en aguas subterráneas, en la Universidad Complutense de Madrid en España. De 1989 a 1990 estudió la Maestría en Recursos Hidráulicos, con opción en hidrogeología, en la Universidad Politécnica de Valencia, España. En el campo profesional inició su carrera realizando trabajos de cartografía geológica e hidrogeológica en la antigua Comisión de Estudios del Territorio Nacional, en donde trabajo de 1973 a 1982. Posteriormente trabajó de 1983 a 1989 en la División Ingeniería en Ciencias de la Tierra de la Facultad de Ingeniería de la UNAM, donde fue profesor y jefe de departamento del área de hidrogeología. Desde 1990 se desarrolla en la iniciativa privada, actualmente es director general de la empresa Moro Ingeniería, S. C., donde dirige y coordina trabajos de hidrogeología y otros encaminados a la protección de la calidad del agua subterránea. 4