Seguridad Hídrica en México
Calidad del agua Dra. Gabriela E. Moeller Chávez
1
Contenido 1. Seguridad hídrica y calidad del agua: Marco de análisis
3. Los retos de la seguridad hídrica en México en cuanto a calidad del agua
2. Calidad del agua: Parámetros de calidad: ¿Cuántos y cuáles?
4. Reflexiones
3. Situación del agua en México Disponibilidad y usos del agua Acuíferos a nivel nacional: situación y su calidad Aguas superficiales y su calidad Tratamiento de aguas residuales Servicio de agua: Potabilización
2
Introducción
Seguridad Hídrica Alcanzar la seguridad hídrica ha sido uno de los grandes retos de la humanidad a lo largo de la historia (Solomon, 2010). Reporte de riesgos globales del Foro Económico Mundial (World Economic Forum, 2017), la crisis del agua aparece como el tercer riesgo global de mayor impacto, y se ubica también entre los riesgos con mayores probabilidades de materializarse.
“La capacidad de una población para salvaguardar el acceso sostenible a cantidades
adecuadas de agua de calidad aceptable para el sostenimiento de los medios de vida, el bienestar humano y el desarrollo socio-económico, para garantizar la protección contra la contaminación transmitida por el agua y los desastres relacionados con el agua, y para la conservación de los ecosistemas en un clima de paz y estabilidad política”. (UN-Water, 2013): 3
Estrés Hídrico Al considerar sólo los efectos demográficos, para el año 2030 la mayor parte del territorio mexicano se encontrará en condiciones de estrés hídrico, escasez o escasez absoluta. Índice de estrés hídrico (Falkenmark)
Calidad del agua: Asumiendo una carga de contaminantes determinada en condiciones de ausencia de estrés hídrico y cuando este se presenta, los contaminantes se concentrarán en proporciones alarmantes causando un mayor riesgo a tornar el recurso como inseguro en términos de salud pública y/o salud ambiental.
Agua renovable per cápita en 2030 (CONAGUA, 2016).
4
Usos agrupados por tipo de fuente 2015 (CONAGUA, 2016b)
• Mayor uso del recurso hídrico en México con el 76% de extracción es el uso Agrícola.
5
Introducción
Análisis de la situación de los recursos hídricos
1. Cantidad (escasez o abundancia)
2. Calidad (calidad adecuada: medio ambiente y diversos usos así como regulación de contaminantes específicos)
3. Cobertura y calidad de servicios básicos de agua de suministro para diversos usos. ( potabilización, tratamiento y reúso)
4. Análisis de los riesgos relacionados con el agua (sequías, tormentas e inundaciones principalmente en riesgos climáticos; y en cuanto a contaminación, salud, los 6 patógenos emergentes).
Calidad del agua • El término “calidad del agua” puede ser considerado como una medida de qué tan adecuada es el agua para un uso en específico, basados en determinadas características de calidad del agua tanto físicas, químicas y biológicas.
• La calidad del agua se determina midiendo y analizando ciertas características de esta, mediante algunos parámetros específicos (físicos, químicos y biológicos) y en determinadas concentraciones. Por ejemplo, temperatura, pH, contenido de sales disueltas y sólidos suspendidos, materia orgánica e inorgánica, nutrientes y densidades bacterianas, etc. • Los resultados obtenidos son comparados con estándares de calidad o normativas específicas para determinar si sus concentraciones son adecuadas para un determinado uso. (USGS,2001, OMS,2015) 7
• La calidad del agua se determina mediante la caracterización física, química y biológica de muestras de agua y su comparación con normas y estándares de calidad. • Entonces, se puede identificar si el agua es idónea para los requerimientos de calidad asociados a un uso determinado, como por ejemplo el consumo humano o el ambiente, el uso industrial, etc. y en su caso, los eventuales procesos de depuración requeridos para la remoción de elementos indeseables o riesgosos (ONU 2016, op. Cit. CONAGUA 2016). • ¿Qué? • ¿ Para qué ? • ¿Cómo ?
Estándares de calidad Guías, Normas y Reglamentos
8
¿Qué contaminantes queremos remover? • ¿En suspensión ? • ¿Disueltos ? • ¿Biodegradables? • ¿No biodegradables?
Materia suspendida Materia orgánica fácilmente degradable que afecta el balance de oxígeno en el agua Macro nutrientes (N, P) Micro nutrientes o elementos traza Contaminantes prioritarios (orgánicos e inorgánicos): carcinogénesis y toxicidad aguda Compuestos orgánicos persistentes o refractarios Metales pesados Compuestos inorgánicos disueltos (Na, Ca, SO4) Microorganismos patógenos e infecciosos Temperatura
Criterios que determinan la combinación de procesos (trenes de tratamiento: agua potable y aguas residuales ) ¿Qué quiero? ¿Qué necesito? Uso ambiental Uso potable Uso industrial
¿Qué tengo?
Caracterización de la calidad del agua por tipo de fuente (composición y concentraciones)
Descarga (lugar de descarga) ????????? Selección de tecnología Traje a la medida
Costo del tratamiento y sitio.
Normatividad
Calidad del Agua (Parámetros y Concentraciones)
Reúso 10
Calidad en cuerpos de agua subterráneos El territorio mexicano cuenta con 653 acuíferos y el número de acuíferos sobreexplotados ha aumentado de 32 en 1975 a 36 en1981, 80 en 1985, 97 en 2001, 101 en 2008 y 105 para 2015. Acuíferos de México y grado de presión sobre el recurso hídrico.
Problemas: • Intrusión salina • Salinización de suelos • Aguas subterráneas salobres (Na, Cl, SO4) • Contaminación natural por As, F, Pb, etc. • Plumas contaminantes por actividades industriales • Contaminación antropogénica: Patógenos, NO3, SO4, Metales,COV,compuestos emergentes
Tratamientos caros y complicados 11
Fuente: CONAGUA, 2016b.
Calidad en cuerpos de agua superficiales La calidad de los cuerpos de agua es un aspecto fundamental de la seguridad hídrica. La baja calidad del agua inhibe su empleo para diversos usos, hace más costosos los sistemas de potabilización o, en casos extremos, la hace inútil para su uso, aún cuando esté disponible en cantidad. Seis redes:
5,000 puntos de monitoreo
• • • • • •
Aguas superficiales Aguas subterráneas Estudios especiales Zonas costeras Descargas superficiales Descargas subterráneas.
• La red de aguas superficiales, que es la de interés directo para determinar el estado de los ríos, lagos y vasos, está constituida por 2,514 puntos de monitoreo (CONAGUA, 2016). 12
Parámetros de calidad del agua Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5)
Demanda Química de Oxígeno (DQO)
Indicador de la contaminación de Contenido de materia orgánica biodegradable) Presencia de contaminantes biodegradables
Indicador de la contaminación deContenido de materia orgánica no biodegradable (Presencia de contaminantes no biodegradables y recalcitrantes)
B
Sólidos Suspendidos Totales (SST)
Sólidos no disueltos orgánicos o inorgánicos
13
Indicadores y rangos de calidad del agua empleados por la CONAGUA, (CONAGUA, 2016).
Estos indicadores exhiben al menos dos problemas importantes:
No toman en cuenta la existencia de múltiples contaminantes que, aún en cantidades pequeñas, son nocivos para la salud y/o el medio ambiente; y Son demasiado laxos al declarar la condición cualitativa del cuerpo de agua (de excelente a fuertemente contaminado: cinco niveles cualitativos).
14
Situación de la calidad del agua en el mundo El análisis publicado por UNESCO (WWAP (Programa Mundial de Evaluación de los Recursos Hídricos de las Naciones Unidas), 2017) en la que, al aplicar un criterio internacional de contaminación de la DBO5, muchos de los ríos en México se muestran con contaminación grave.
Situación de contaminación actual de los cuerpos de agua en México: • bajo porcentaje de aguas residuales tratadas • Bajo nivel de tratamiento exigido.
Estimaciones de las concentraciones de demanda bioquímica de oxígeno (DBO) en cursos de agua. Resaltado de México por los autores 15 [WWAP (Programa Mundial de Evaluación de los Recursos Hídricos de las Naciones Unidas), 2017].
Estimación de las concentraciones de bacterias coliformes fecales (CF) en los cuerpos de agua en África, Asia y América Latina (febrero de 2008-2010)*
Saneamiento inexistente ó
inadecuado
* El gráfico de barras muestra las estimaciones mensuales mínimas y máximas de tramos de ríos en la categoría de contaminación grave por continente en el período de 2008 a 2010 Tratamientos avanzados y reuso del agua 16 Fuente: PNUMA (2016, Fig. 3.3, p. 20).
Tratamiento de Aguas Residuales en México
Total de agua residual generada se colecta el 91.5%, equivalente a 212 m3/s de ARM1.
Se tratan 120.9 m3/s, es decir el 57%.
Nivel de tratamiento??? Cumple normatividad??
1
Sólo el 52% tiene un tratamiento adecuado y cumple con la legislación mexicana.
Agua Residual Municipal
Fuente: CONAGUA, 2016.
17
Tratamiento de Aguas Residuales Industriales en México • La cobertura de tratamiento es aún menor (70.5 m3/s) a comparación de ARM1. México cuenta con 2832 PTAR´s2 en operación como se muestra la tabla para ARI3. Principales procesos de tratamiento para las aguas residuales industriales
Los sistemas más utilizados son los primarios y secundarios, siendo estos incapaces de remover una serie de compuestos recalcitrantes, y no normados en este momento (Plaguicidas, fármacos, antibióticos, etc.), genéricamente denominados como contaminantes emergentes.
1
Agua Residual Municipal Planta de Tratamiento de Aguas Residuales 3Aguas Residuales Industriales 2
18
Servicio de agua En lo que se refiere a los usos del agua, la mayor parte del agua extraída, el 76.3% se utiliza en la agricultura, el 14.6% en abastecimiento público, el 4.8% en la generación de energía y el 4.3% en la industria autoabastecida4.
•
95.59% en zonas urbanas y 75.69% en zonas rurales, para un promedio nacional de 90.94%.
•
En los municipios con mayor grado de pobreza la cobertura se encuentra en el rango de 0 a 60%, lo que incluye grandes superficies de los estados de Chiapas, Tabasco, Campeche, Veracruz, Oaxaca y Guerrero.
Cobertura de agua potable por municipio 2010 (CONAGUA, 2016). 4
19 La industria autoabastecida es aquella que cuenta con concesiones de agua. Una parte de la industria se abastece de la red de los organismos operadores municipales.
De acuerdo con lo anterior : • Estas cifras podrían indicar una adecuada cobertura del servicio, en realidad reflejan la cantidad de infraestructura, pero la calidad del servicio deja mucho que desear. • Relator Especial sobre los Derechos Humanos al Agua y al Saneamiento, señala que: ” Funcionarios a menudo me reportaron estadísticas de que 94% de la población mexicana tiene acceso al agua potable y 93% al saneamiento. Sin embargo, es importante subrayar que dichas cifras, si bien son impresionantes, sólo reflejan la existencia de alguna forma de infraestructura y definitivamente no se traducen en acceso real al agua y al saneamiento, que es dramáticamente inferior (Heller, 2017) ”. • Es de observar que la muestra no es aleatoria, sino de organismos operadores que reportan datos voluntariamente, y son presumiblemente los de mejor desempeño.
Uno de los mayores desafíos hídricos en México es la calidad del agua, que se encuentra aunada a la baja cobertura de tratamiento de aguas residuales. 20
Como resultado, los cuerpos de agua en México tienen una muy baja calidad no sólo considerando los parámetros básicos con los que la CONAGUA clasifica la calidad de los cuerpos de agua, sino muchos otros parámetros no normados y procedentes de descargas de aguas industriales o de drenajes agrícolas
Conteniendo compuestos tóxicos o recalcitrantes dañando a los ecosistemas y teniendo un agua no apta para uso humano, se toma en cuenta que solo 34% de los 2,457 municipios y delegaciones del país, cuentan con servicio de tratamiento de aguas residuales (INEGI, 2017). 21
22
Cambio Climático El cambio climático, cuya principal manifestación en la mayor parte del planeta son incrementos en la temperatura, es una realidad no solamente pronosticada con la mejor ciencia de que dispone el ser humano, sino que sus primeros efectos ya están siendo observados en muchas regiones. Implicaciones serias en la calidad del agua
•
La temperatura media aumentará entre 2 y 4 °C.
Causará grandes efectos en el recurso hídrico (demanda)
Disminución de precipitación del 20-30% afectando al Norte del país, donde se encuentra la mayor parte de riego en México. Cambio en la temperatura promedio anual, según escenario RCP 6.0, 2075-2099 (INECC, 2016)
Problemas de salud por la aparición de patógenos emergentes y concentraciones alarmantes de23 otros
Retos: Mayúsculos Las propuestas de solución a estos retos se dirigen a:
• Proveer suficiente agua de buena calidad, lo que implica el tomarla de una fuente segura y que tenga un tratamiento adecuado y suficiente para el uso de la población en primer lugar, como agua potable y después para otros usos que pueden ser muy diversos. • Ofrecer un saneamiento adecuado para todos, una vez utilizado el recurso para devolverla a la naturaleza con al menos la misma calidad con la que fue tomada o para que sea destinada a algún determinado reúso. • Determinar el nexo entre la calidad del agua y la salud pública.
• Recursos humanos calificados , capacitación de operadores , presupuesto suficiente 24
Reflexiones En materia de abastecimiento de agua potable y saneamiento, es urgente la revisión de las políticas de tarifas y subsidios, que han conducido a la mayoría de los organismos operadores a una situación precaria, en la que difícilmente se cubren los costos de operación Es necesario ampliar la red de monitoreo, tanto en aspectos de cantidad y de calidad, a fin de mejorar la conservación de los sistemas hidrológicos (cuencas y acuíferos), y es impostergable la revisión de las normas de descarga de aguas residuales tratadas pues, a pesar del incremento en el número de plantas de tratamiento, no se ha mejorado la calidad de los cuerpos de agua. Una alternativa factible para la reducción de la sobreexplotación de los acuíferos y cuerpos de agua superficiales, es la reutilización, en la agricultura, de las aguas residuales tratadas, cuidando el cumplimiento de los estándares de calidad para preservar la salud y minimizar los riesgos de enfermedad y de salinización de suelos y efectos negativos sobre los cultivos agrícolas. Finalmente se subraya que en la aplicación de todas estas recomendaciones, debe escucharse la opinión de expertos independientes, provenientes de la academia, e involucrar, con los recursos económicos y humanos necesarios, a las universidades en los temas prioritarios a investigar en el 25 tema
26