UNIVERSIDAD TÉCNICA ESTATAL DE QUEVEDO
UNIDAD DE POSGRADO
MAESTRÍA EN DESARROLLO Y MEDIO AMBIENTE
Tesis previa la obtención del Grado Académico de Magíster en Desarrollo y Medio Ambiente
TITULO:
Factores Antropogénicos que afectan la Calidad del Agua, en las Captaciones de Nudpud y Llaucay, destinadas para el Proceso de Tratamiento de la Planta de Mahuarcay para Consumo Humano de la
Ciudad de Azogues. Plan de Mitigación.
AUTOR:
ING.MANUEL REMIGIO CADME GALABAY DIRECTOR:
ING. ELÍAS CUÁSQUER FUEL MSc. AZOGUES – ECUADOR
UNIVERSIDAD TÉCNICA ESTATAL DE QUEVEDO
UNIDAD DE POSGRADO
MAESTRÍA EN DESARROLLO Y MEDIO AMBIENTE
Tesis previa la obtención del Grado Académico de Magíster en Desarrollo y Medio Ambiente
TITULO:
Factores Antropogénicos que afectan la Calidad del Agua, en las Captaciones de Nudpud y Llaucay, destinadas para el Proceso de Tratamiento de la Planta de Mahuarcay para Consumo Humano de la
Ciudad de Azogues. Plan de Mitigación.
AUTOR:
ING.MANUEL REMIGIO CADME GALABAY DIRECTOR:
ING. ELÍAS CUÁSQUER FUEL MSc. AZOGUES – ECUADOR
IV
CERTIFICACION
Que la tesis previa a la obtención del grado académico de magister en, Desarrollo y Medio Ambiente, titulada, “FACTORES ANTROPOGÉNICOS QUE AFECTAN
LA CALIDAD DEL AGUA, EN LAS CAPTACIONES DE NUDPUD Y LLAUCAY, DESTINADAS PARA EL PROCESO DE TRATAMIENTO DE LA PLANTA DE MAHUARCAY PARA CONSUMO HUMANO DE LA CIUDAD DE AZOGUES. PLAN DE MITIGACIÓN”, año 2010 de la autoría del Ing. Manuel Remigio Cadme
Galabay, ha sido revisada en todos sus componentes, por lo que se autoriza su presentación formal ante el tribunal examinador
………..
ING. ELÍAS CUÁSQUER FUEL MSc. Quevedo, 21 de Octubre del 2010.
V
AUTORIA.
Ing. Manuel Remigio Cadme Galabay en calidad de Autor doy fe a la veracidad de la información detallada en el presente documento y asumo la responsabilidad en caso de no ser evidente. Asimismo asumo total responsabilidad sobre lo manifestado y en caso de cumplir las medidas propuestas en el presente trabajo de investigación será de total exclusividad del autor.
………. Ing. Manuel Remigio Cadme Galabay.
VI
DEDICATORIA.
Este trabajo va dedicado a las personas que más amo, a mi hijo KEVIN por su bondad por su sonrisa de angelito que fue la inspiración para lograr terminar este trabajo, a mi Esposa por su paciencia y saber soportar mis malos momentos, a mis Padres, Hermanas sobrinos y sobrinas, que fueron el pilar fundamental y que nunca me dejaron solo en la trayectoria para llegar hacia una de las metas que me había propuesto.
VII
AGRADECIMIENTO.
A Dios Todopoderoso que me supo guiar por el sendero de la lucha y la perseverancia, al Ing. Elías Cuásquer Director de la Tesis, Ing. Cornelio Cajas Gerente de la EMAPAL EP, Ing. Pablo Calle Director Técnico de la EMAPAL EP, Bióloga Ma. Isabel Quintuña Profesional Ambiental-Sección Ambiental EMAPAL EP, Ing. Gerardo Correa, Jefe Sección Normativa Ambiental, Ing. Luis Sarmiento, Ing. Fernando García, Ing. Horacio Gutiérrez, Ing. César Zhindón, Ing. Guillermo Cadme, y a todos quienes colaboraron para la realización de este trabajo investigativo.
VIII
PROLOGO.
El acceso al agua potable es fundamental para la salud, uno de los derechos humanos básicos y un componente de las políticas eficaces de protección de la salud .La calidad del agua potable se puede controlar mediante una combinación de medidas: protección de las fuentes de agua, de control de las operaciones de tratamiento, y de gestión de la distribución y la manipulación del agua.
Se reconoce cada vez más que la exposición por medio del agua de consumo a unas pocas sustancias químicas, como el fluoruro, el arsénico y el nitrato, produce grandes efectos sobre la salud, y otras sustancias, como el plomo, el selenio y el uranio, pueden producir también efectos significativos en determinadas condiciones. El interés por los peligros derivados de la presencia de sustancias químicas en el agua de consumo aumentó como consecuencia del reconocimiento de la magnitud de la exposición al arsénico presente en el agua de consumo en Bangladesh y en otros lugares del mundo, en nuestro país fue reciente la noticia de que el agua potable de Atuntaquí contenía trazas de plomo.
La finalidad principal de de determinar la calidad del agua potable es la protección de la salud pública. Las enfermedades relacionadas con la contaminación del agua de consumo tienen una gran repercusión en la salud de las personas. Las medidas destinadas a mejorar la calidad del agua de consumo proporcionan beneficios significativos para la salud.
El agua es esencial para la vida y todas las personas deben disponer de un suministro satisfactorio (suficiente, inocuo y accesible). La mejora del acceso al agua potable puede proporcionar beneficios tangibles para la salud. Debe realizarse el máximo esfuerzo para lograr que la calidad del agua de consumo sea la mayor posible.
La protección de las captaciones de agua que son empleadas para la potabilización es vital dentro de un sistema de agua potable, debido a que de ésta depende la funcionalidad de los otros elementos, sobre de la planta
IX potabilizadora. Debido a la gran cantidad de eventos naturales que podrían ocurrir se hace necesario una determinación de la calidad del agua de los sistemas de captación, identificando las causas que pudieran alterar la calidad del agua, y proponer medidas para minimizar los daños provocados por un desastre natural a una captación de agua y asegurar así la continuidad del servicio después del mismo.
La conservación de las fuentes de agua destinada para el consumo humano es un punto importante para una empresa encargada de proveer de agua potable a la ciudadanía. En nuestro país la mayoría de las fuentes o cuerpos receptores de agua no cuentan con protección adecuada ante los desastres naturales ni emergencias; de lo anterior se desprende que es necesario un estudio acerca de la calidad del agua, factores que la pueden alterar y del tipo de protección que se le debe de dar a una captación de agua, para evitar que la misma sea contaminada, dañada o destruida ante eventos de este tipo.
X
RESUMEN EJECUTIVO.
En este trabajo determinó los diferentes Factores Antropogénicos que afectan la calidad del agua cruda, mediante métodos como el hipotético deductivo, analítico, de modelación y de observación científica además las fuentes contaminantes que existen en las captaciones de agua para el tratamiento de agua potable.
El diagnóstico se realizó mediante una evaluación minuciosa a través del análisis de Laboratorio de las muestras que fueron tomadas en los diferentes puntos donde se presume existe contaminación de las fuentes.
Con los datos que se obtuvo de las diferentes características y parámetros se estableció un criterio más claro y técnico sobre el problema en sí, que conlleva a dar una solución práctica y real.
El trabajo es de vital ayuda a las autoridades competentes a tomar decisiones en beneficio de la población y la protección de las fuentes de agua. La investigación proporciona datos técnicos, mismo que ayuda, tanto a la empresa EMAPAL, como a la UGA del Municipio a tomar decisiones en beneficio de la colectividad en general y proteger este recurso tan indispensable para la sobrevivencia.
Existen varios casos donde las captaciones y conducciones han sufrido las consecuencias por el mal manejo de las fuentes de agua, estas se verán cada vez más afectadas si no se toman correctivos a tiempo, lo que se trazó se verá reflejado en proyectos a largo plazo.
En la actualidad se observa los diferentes cambios físicos, químicos y bacteriológicos en el agua cruda, provenientes de las captaciones de Llaucay y Nudpud, por ello, el estudio trata de determinar los posibles contaminantes expulsados a las quebradas, por el factor humano, tanto voluntario como involuntario.
XI Diferentes actividades: como el pastoreo, el uso indiscriminado de fertilizantes para el uso de cultivos adaptados, mismos que han logrado avanzar con la frontera agrícola, destruyendo gran parte de la vegetación nativa del sector.
A más de ello el emplazamiento de nuevas viviendas, de industrias productivas para el aprovechamiento de la leche y sus derivados, hacen que esta zona, por estar dentro de la microcuenca del Tabacay, sea afectada por la mano del hombre.
La importancia que tienen los impactos de un funcionario: responsabilidad, por desconocimiento, irresponsabilidad, falta de operación y mantenimiento y de planificaciones. Esto puede ser, que altere en los sistemas de gerenciamiento de fuentes y captaciones de agua.
Se elaboró un plan de mitigación sobre dichos factores que afectan la calidad del agua en las captaciones para contrarrestar los diferentes puntos afectados por las acciones del hombre.
En la Propuesta se planteó diferentes alternativas de tal manera que los factores que se determinó en la investigación sean minimizados para el mejoramiento de la calidad del agua.
XII CONTENIDO. CERTIFICACIÓN……….. ……… IV AUTORÍA……… ……… V DEDICATORIA………….. ……… VI AGRADECIMIENTO……. ……… VII PROLOGO………. ……… VIII RESUMEN EJECUTIVO. ……… X INTRODUCCIÓN……….. ……… XX CAPÍTULO I ……….. 1
1. MARCO CONTEXTUAL DE LA INVESTIGACIÓN……….. 1
1.1. Ubicación y Contextualización de la problemática…...…… 2
1.2. Situación actual de problemática……… 3
1.3. Problema de Investigación………... 4
1.4. Delimitación del problema………..………. 5
1.5. Justificación……… 5 1.6. Cambios Esperados………. 6 1.7. Objetivos………. 7 1.7.1. Objetivo General……… 7 1.7.2. Objetivos Específicos……… 7 CAPÍTULO II ………. 8 2. MARCO TEÓRICO……… 8 2.1. Fundamentación conceptual……….. 13 2.1.1. Definiciones……… 13
2.1.2. Análisis para el autocontrol……….. 15
2.1.3. Fuentes de contaminación del agua……….. 16
2.1.4. Sustancias Contaminantes detectadas con frecuencia en diversos tipos de industrias……….. 17
2.2. Fundamentación teórica………... 18
2.2.1. Contaminación agrícola de los recursos hídricos…………. 18
2.2.2. La calidad del agua, un problema mundial……… 22
2.2.3. Contaminación de fuentes no localizadas………. 24
2.2.4. Clases de fuentes no localizadas……… 26
2.2.5. Datos sobre la contaminación agrícola del agua en los países en desarrollo……….………. 42
2.3. Fundamentación legal……….. 43
2.3.1. Constitución de la República del Ecuador………. 43
2.3.2. Texto unificado de legislación ambiental secundaria (TULAS), libro VI………..……….. 52
2.3.3. Normas INEN 1108……… 55
2.3.4. Ordenanzas del Municipio de Azogues……….. 55
2.4. 2.4.1. Hipótesis……….. Operativización de variables……… 63 64 CAPÍTULO III 3. ………..……… METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN...……… 68 68 3.1. Métodos y técnicas utilizados en la investigación………… 69
XIII CAPÍTULO V ……….. 129 1. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES……… 129 5.1. Conclusiones……….. 130 5.2. Recomendaciones………. 131 CAPÍTULO VI ……….. 134 1. PROPUESTA ALTERNATIVA………. 135 6.1 Título de la propuesta……… 135 6.2 Justificación……… 135 6.3 Fundamentación……… 136 6.3.1. Fundamentación legal……….. 136 6.3.2. Educación ambiental……….……… 142 6.4 Objetivos………. 142 6.4.1. Objetivo general………. 142 6.4.2. Objetivos específicos………..………….. 142 6.5 Importancia………. 143
6.6. Ubicación sectorial y física………... 143
6.7. Factibilidad………... 144
3.1.1. Métodos………... 69
3.1.2. Técnicas……….. 70
3.2. Construcción metodológica del objeto de investigación……….. 75
3.3. Elaboración del marco teórico………. 76
3.4. Recolección de la información empírica……… 78
3.5. Descripción de la información………. 79
3.6. Análisis e interpretación de resultados……….. 80
3.7. Construcción del informe de la investigación………... 81
CAPÍTULO IV ……….. 83
4. ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS EN RELACIÓN CON LA HIPÓTESIS DE INVESTIGACIÓN… 83 4.1. Enunciado de la hipótesis………. 84
4.2. Ubicación y descripción de la información empírica pertinente a la hipótesis………... 84
4.2.1. Variable Dependiente……….. 84
4.2.2. Instrumentos para su comprobación….……… 84
4.2.3. Variable Independiente……… 98
4.3. Discusión de la información obtenida en relación a la naturaleza de la hipótesis………... 117
4.3.1. Variable Independiente……… 117
4.3.2. Variable Dependiente……….. 120
XIV 6.8. Plan de mitigación y medidas de
prevención……….. 145
6.8.1. Introducción……… 145
6.8.2. Plan de trabajo de la propuesta……….. 146
6.9. Actividades……….. 148
6.9.1. Institucionales………. 148
6.9.2 Captaciones……… 149
6.9.2.1. Limpieza de rejas.……….. 149
6.9.2.2. Desarenado del lecho del río………... 149
6.9.2.3. Regulación de compuertas……….. 150
6.9.2.4. Caja de captación……….. 150
6.9.2.5. Mantenimiento de canales……… 150
6.9.2.6. Calibración de elementos de medición……….. 150
6.9.2.7. Mantenimiento mecánico………. 150
6.9.2.8. Control de calidad……….. 151
6.9.2.9. Análisis de riesgos y plan de contingencia……… 151
6.9.2.10. Recuperación de la biodiversidad………... 152
6.9.3. Social………... 152
6.9.4. Flora, fauna y biodiversidad………. 153
6.9.5. Cuadros………... 153 6.10. Recursos………. 157 6.11. Impacto……… 158 6.12. Evaluación………. 159 6.13. Instructivo de funcionamiento………... 159 6.14. Bibliografía………. 161 ANEXOS………. 163
XV
CONTENIDO DE IMÁGENES.
Imagen 2.1. Lugar de Estudio……….. 12
Imagen.4.1. Mayor cantidad de pasto………. 117
Imagen.4.2. Exceso de vacas/hectárea……….. 118
Imagen.4.3. Derrumbe en el lugar de investigación………. 120
Imagen.4.4. En la Captación………. 122
Imagen.4.5. Entrada a Mahuarcay………... 122
XVI
CONTENIDO DE CUADROS.
Cuadro. 2.1. Clases de contaminación de procedencia no localizada……. 27
Cuadro. 2.2. Causas principales de deterioro de la calidad del agua en los Estados Unidos……….. 31
Cuadro. 2.3. Porcentaje de la longitud de los ríos y superficie de los lagos evaluados donde se han observado efectos ecológicos negativos………. 31
Cuadro. 2.4. Número de Estados donde se ha registrado contaminación de las aguas subterráneas………... 33
Cuadro. 2.5. Efectos de las actividades agrícolas en la calidad del agua……….. 36
Cuadro .2.6. La agricultura y la catástrofe del mar de Aral……… 40
Cuadro .2.7. Contaminación de 32 ríos en Tailandia……….. 42
Cuadro. 2.8. Límites máximos permisibles para aguas de consumo humano y uso doméstico, que únicamente requieren tratamiento convencional (TULAS)………. 42
Cuadro. 2.9. Operativización de variables……….…... 64
Cuadro. 3.1. Ficha de Observación……… 71
Cuadro.4.1. Tipos de Cultivos……… 86
Cuadro.4.2. Tipo de terreno……… 86
Cuadro.4.3. Usos de Fertilizantes………. 87
Cuadro.4.4. Tipo de explotación……… 89
Cuadro.4.5. Importancia y afección……….. 93
Cuadro.4.6. Factores Dañinos……….. 93
Cuadro.4.7. Socialización……… 94
Cuadro.4.8. Análisis Físico NTU, Color, pH………. 98
Cuadro.4.9. Análisis Químico Sector Nudpud………. 101
Cuadro.4.10. Análisis Químico del Sector de Llaucay………. 103
Cuadro.4.11. Análisis Químico Mahuarcay……… 104
Cuadro.4.12. Parámetros Químicos Llaucay………. 106
Cuadro.4.13. Parámetros Químicos Nudpud………. 107
Cuadro.4.14. Análisis Bacteriológicos Llaucay………. 109
Cuadro.4.15. Análisis Bacteriológicos Nudpud………. 110
Cuadro.4.16. Análisis Bacteriológicos Mahuarcay……… 111
Cuadro.4.17 Parámetros para el ICA………. 113
Cuadro.4.18 Indicadores para el ICA………. 114
Cuadro.4.19. Importancia para el ICA………. 114
Cuadro.4.20. Calificación del Agua………. 115
Cuadro.4.21. Datos del ICA y la calidad del Agua……… 116
Cuadro.4.22. Precipitación (mm) en la cuenca del río Tabacay………. 121
Cuadro.4.23. Enfermedades producidas por patógenos contaminantes de las aguas……… 124
Cuadro.4.24. Factores Antropogénicos con sus Parámetros comparados con la norma……… 125
Cuadro.4.25 Incidencia Antropogénica en Nudpud y Llaucay………... 126
Cuadro.4.26. Factores que intervienen en las Captaciones………….. 126
XVII Cuadro.4.28. Resultados del cálculo……….. 127 Cuadro.6.1. Plan de Trabajo de la propuesta……….. 146 Cuadro.6.2. Análisis de riesgos y planes de contingencia…………. 151 Cuadro.6.3. Resumen de identificación de Impactos Ambientales….. 153 Cuadro.6.4. Resumen del plan de prevención y mitigación…………. 155 Cuadro.6.5. Presentación de Resultados de acuerdo al seguimiento 156 Cuadro.6.6. Planes, Proyectos y Componentes………. 160
XVIII
INDICE DE FIGURAS.
Fig.3.1. Diagrama de flujo del Método de Observación………….. 71
Fig.3.2. Diagrama de flujo de las Encuestas……… 74
Fig.3.3. Diagrama de flujo de los. Análisis Físico Químicos y Bacteriológicos……… 74
Fig.3.4. Esquema del diseño del Marco Teórico……….. 77
Fig.4.1. Tipo de Terreno ……….. 86
Fig.4.2. Transformación del Terreno……….. 87
Fig.4.3. Usos de Fertilizantes……….. 87
Fig.4.4. Tipo de explotación………. 89
Fig.4.5. Factores Dañinos……… 93
Fig.4.6. Socialización……… 94
Fig.4.7. Contaminación de fuentes………. 95
Fig.4.8 Conocimiento del PMMRT………. 95
Fig.4.9. Denuncias en las Instituciones………. 96
Fig.4.10. Leyes y su cumplimiento……… 97
Fig.4.11. Representación de NTU, Color y pH en el muestreo…... 100
Fig.4.12. Análisis Químico Nudpud……….. 102
Fig.4.13. Análisis Químico Llaucay……….. 103
Fig.4.14. Análisis Químico Mahuarcay……… 105
Fig.4.15. Análisis Químico Mahuarcay………. 105
Fig.4.16. Análisis Químico Llaucay………... 107
Fig.4.17. Análisis Químico Nudpud………... 108
Fig.4.18 Análisis Bacteriológico Llaucay………. 109
Fig.4.19. Análisis Bacteriológico Nudpud………. 110
XIX
INDICE DE ANEXOS.
ANEXO 1. Entrevista para los habitantes del sector………. 164
ANEXO 1.1. Entrevista para los profesionales………. 166 ANEXO 2. Análisis Físico Químico y Bacteriológicos……….. 168 ANEXO 3. Tabla de valores críticos del estadístico U de Mann Whitney.. 169 ANEXO 4. Curva de calibración de sulfato de aluminio vs turbiedad 173 ANEXO 5. Fotografías………. 174 ANEXO 6. Encuestando………. 179
XX
INTRODUCCIÓN.
El proteger el recurso hídrico (agua dulce) que existe en el planeta en menor cantidad, es de gran importancia ya que hoy en día estamos en la búsqueda de nuevos métodos y maneras de llevar una adecuada convivencia con nuestro medio, para que la afectación por actividades humanas sean las menos perjudiciales posibles.
Ante esto, es necesario fortalecer y hacer cumplir los aspectos legislativos de los instrumentos jurídicos que posibiliten acciones en estas jurisdicciones.
Razón por la cual, nuestro estudio va encaminado hacia el mejoramiento y por ende evitar la contaminación del recurso vital como lo es el agua, en el inicio de las fuentes captadoras, haciendo de tal manera que estas sean aptas para el tratamiento y consumo humano.
En el primer Capítulo se describe al marco contextual de la investigación donde se identifica el problema y su situación actual, de esta manera se da a conocer su delimitación de carácter específico hacia donde se encamina la Investigación, además el objetivo General y los específicos que se propone para la investigación..
En el segundo Capítulo hace referencia al marco teórico donde se toma información específica de varios autores que ayuda a fortificar la investigación, también se describe las diferentes normativas como son la Nueva Constitución, el Texto Unificado de Legislación Ambiental (TULAS), las Ordenanzas del Municipio de Azogues. También se identifica la Hipótesis planteada, con sus respectivas variables independiente y dependiente.
En el tercer Capítulo se considera la metodología tanto de manera hipotética deductivo, analítico, de modelación y de observación científica, herramientas que son aplicadas al tema que se desarrolla en este trabajo investigativo, con la ayuda de técnicas como encuestas, análisis Físico Químicos y Bacteriológicos, fichas de Observación, por lo que implica un conocimiento verídico para poder manejar el aspecto cuantitativo y cualitativo del tema.
XXI En el cuarto Capítulo está estructurado por la presentación, análisis e interpretación de los resultados en relación a los objetivos y la hipótesis de la investigación.
En el quinto Capítulo comprende las conclusiones y recomendaciones mismas que se los ha realizado en base a los resultados obtenidos en la investigación. En el sexto Capítulo establece los lineamientos de una propuesta, a la misma que se le otorga un justificativo en base a los resultados obtenidos dentro del trabajo de investigación además con una base legal, que ayuda a formular los diferentes objetivos a desarrollar en la propuesta, a más de ello se considera la importancia, ubicación sectorial y física, el plan de trabajo, las diferentes actividades a realizar, los recursos Humanos, administrativos, materiales, tecnológicos, financieros.
Como Autor de este trabajo de investigación espero haber contribuido a la solución del problema determinado y cubrir una necesidad social y educativa, contribuya como fundamento y fuente bibliográfica de la Institución, por lo que asumo el compromiso y responsabilidad para socializar a los destinatarios.
1 ...Si el hombre es un pueblo El agua es el mundo… …Si el hombre está vivo El agua es la Vida… Joan Manuel Serrat.
CAPÍTULO I
2
1.1 UBICACIÓN Y CONTEXTUALIZACIÓN DE LA PROBLEMÁTICA
En la provincia del Cañar, en la ciudad de Azogues las captaciones de agua, ubicadas en la microcuenca del Río Tabacay, mismo que hoy en día se ve amenazado por varios factores contaminantes.
En la actualidad, las captaciones ubicadas en la zona de Llaucay, fueron compradas a la Empresa Eléctrica Azogues, en el año de 1987 y refaccionada en el período 2002 – 2004. Esta captación, de tipo derivación convencional, está conformada por un azud, que cierra el cauce de la quebrada y obliga a que toda el agua que se encuentra debajo de la cota de su cresta entre en la conducción y por una compuerta de purga que se ubica en el extremo del azud, al lado de la reja de entrada.1
Transporta aguas desde la quebrada de Llaucay y uniéndose luego con el sifón de Nudpud, conduce un caudal unificado hasta el reservorio de Suimate.La captación se ubica en la cota 2851,46 m.s.n.m y tiene un gasto de diseño de 70 lt/sg, abastece a la Planta de Mahuarcay.1
Y la captación de Nudpud adquirida en el año de 1987 a la Empresa Eléctrica de Azogues en el período 2003-2004, de tipo superficial que recepta aguas de la quebrada de Nudpud, construida de hormigón simple de tipo derivación convencional mediante un azud pequeño de hormigón ciclópeo1.
La derivación se hace a través de una rejilla al canal de admisión y conduce aguas desde Nudpud hasta un sifón en el sector de Llaucay. La cota de emplazamiento de esta captación es de 2860.31 m.s.n.m y tiene un gasto de diseño de 40 lt/sg, y esta abastece a la planta de Mahuarcay la que potabiliza el 60 % del agua que consume la ciudad de Azogues.
1 Fuente Revista Institucional EMAPAL
3 En la zona de Llaucay es evidente el emplazamiento de una planta productora de lácteos, la misma que realiza descargues de sus afluentes hacia la quebrada que lleva hacia la captación de Llaucay.
Además los habitantes de estas zonas no tienen un real conocimiento sobre el uso de fertilizantes tanto orgánicos como inorgánicos, a más de ello, el uso de detergentes para el lavado de la ropa y en cuanto al alcantarillado, no disponen y sus descargas lo hacen directamente hacia la quebrada.
La actividad agrícola avanza sin un control establecido, a más de ello el pastoreo de ganado, también afecta a los humedales existentes en las fuentes, por lo que varios factores como los indicados anteriormente influyen directamente en las propiedades físicas y químicas del agua, haciendo que estas aguas abajo se vean afectadas por el tratamiento.
Pues es consecuente que años atrás, el agua de ingreso en la planta de tratamiento, poseía condiciones diferentes a las actuales, por lo que existe una preocupación por parte de los profesionales de la Empresa, en tal virtud que se debe suministrar mayor cantidad de químicos en el tratamiento como para desinfectar el agua tratada.
1.2 SITUACIÓN ACTUAL DE LA PROBLEMÁTICA
Los principales factores que intervienen en la contaminación de la microcuenca poseen un orden jerárquico, de tal manera que enunciaremos a continuación:
• Efluentes y residuos de la industria lechera; en la actualidad se encuentra emplazada una fábrica de lácteos, la cual se presume desecha a la quebrada sus residuos de lavado de sus equipos y del mantenimiento de los mismos. Se pudo apreciar en documentos entregados al Municipio que dicha fábrica actualmente tramita sus respectivos permisos y licencias ambientales.
4 • Por fertilizantes orgánicos e inorgánicos, ya que se observa el uso sin control y
sin asesoramiento técnico, tanto para la dosificación como para el uso.
Si bien es cierto que los fertilizantes químicos aumentan el rendimiento de las tierras de cultivo, pero su uso repetido conduce a la contaminación de los suelos, aire y agua. A más de ello los fosfatos y nitratos son arrastrados por las aguas superficiales hacia las quebradas y riachuelos que llevan hacia la captación en donde producen eutroficación.
Los pesticidas minerales u orgánicos utilizados para proteger los cultivos generan contaminación a los suelos y a la biomasa. También los suelos están expuestos a ser contaminados a través de las lluvias que arrastran metales pesados como el plomo, cadmio, mercurio y molibdeno, así como, sulfatos y nitratos.
• Los habitantes de estas zonas realizan sus descargas de las heces fecales directamente hacia las quebradas, ya sea por la falta de conocimiento sobre el tipo de contaminación que generan y los pocos recursos que disponen no logran mejorar la calidad de vida. Siendo estos contaminantes orgánicos demandantes de oxígeno.
Estas aguas residuales, influyen en el agua cruda, haciendo que el tratamiento en la planta potabilizadora de Mahuarcay se vea afectado, ya que para lograr llegar a las normas de calidad de agua para el consumo, se debe administrar más químico tanto en sulfato como en cloro.
• Otro factor que influye mucho en los humedales, es el pastoreo de ganado, mismos que son pisoteados por estos animales de gran tamaño y peso; haciendo que el terreno cada vez retenga menor cantidad de agua.
1.3 PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN
¿Cómo influyen las diferentes formas de contaminación en las Fuentes de Agua de las Captaciones de LLaucay y Nudpud?
5
1.4 DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA
Campo: Recursos Naturales no renovables. Área: Recurso Hídrico
Aspecto: Manejo del agua.
Lugar: Captaciones de Nudpud y Llaucay, pertenecientes a la microcuenca del río Tabacay, perteneciente al cantón Cañar.
1.5 JUSTIFICACIÓN
Durante el tiempo que se ha laborado dentro de EMAPAL, se ha evidenciado, que cada año existe el incremento en el uso de Sulfato de Aluminio para la separación de sólidos disueltos (arcilla, limo, materia orgánica) presentes en el agua mediante reacción química.
Al incrementarse la mayor cantidad de sulfato de Aluminio, da como indicativo que existe también un aumento en el índice poblacional e industrial por el cambio de uso de suelo en la zona de las captaciones.
El agua que ingresa en la planta de tratamiento de Mahuarcay, es una de las más contaminadas en referencia a las otras captaciones que toman parte de la microcuenca, vista desde una perspectiva Técnica.
Por esto, el presente estudio, es de gran importancia para la Municipalidad de Azogues, Unidad de gestión Ambiental y EMAPAL, toda vez que los resultados obtenidos en el mismo, serán implementados para el mejoramiento de la calidad del agua de este sector.
Pues bien, el modulo VI de la Maestría en Desarrollo y Medio Ambiente, con el tema “Evaluación y monitoreo del impacto ambiental generados por las
actividades Humanas de Producción minera agropecuaria, educativa de infraestructura y de servicio”, me ha guiado para plantear mi objetivo ya que tiene
6 La Ilustre Municipalidad de Azogues, mediante la Unidad de Gestión Ambiental, apoyará con material para el desarrollo del trabajo, además, el interés del Ministerio del Ambiente y la EMAPAL.
Considero que este trabajo, a través de mi perfil y experiencia servirá de mucho, como un aporte hacia la comunidad como para las Instituciones mencionadas anteriormente; de igual manera, para la Universidad que patrocina la Maestría y a la vez sea un aporte que favorezca a la misma.
1.6 CAMBIOS ESPERADOS
Con este estudio se logra obtener datos técnicos que permiten comparar con la norma nacional, de tal manera que el agua cruda cumpla y esté dentro de los parámetros establecidos para el proceso de potabilización; y luego sea de total calidad para el consumo humano y de la ciudadanía.
Una vez aplicado el proyecto se logrará concienciar, socializar y dar a conocer sobre la problemática y hacer que disminuya la contaminación por los efluentes vertidos tanto por la industria láctea la cual genera contaminación, como de la población inmiscuida en el problema.
Además, se espera que la Industria Láctea emplazada dentro del sector, ejecute el plan de manejo ambiental que propone.
Se espera orientar a la conservación y preservación del recurso hídrico; formulando alternativas y diversos procedimientos para que la calidad del agua cruda sea más apta para el tratamiento.
Se espera evitar de esta manera, posibles fallas en el tratamiento del agua durante su potabilización y evitar alguna contaminación que llevaría a un perjuicio humano.
7 Se Logrará evitar molestias estéticas (malos olores, sabores y apariencia desagradable en el agua).
1.7 OBJETIVOS 1.7.1. Objetivo general
Identificar los factores antropogénicos que afectan la calidad del agua, en las captaciones de Nudpud y Llaucay, destinada para el proceso de tratamiento de la planta de Mahuarcay para consumo humano de la ciudad de Azogues.
1.7.2. Objetivos específicos.
9 Establecer fuentes de contaminación del agua en las microcuencas Nudpud y Llaucay.
9 Determinar la calidad del agua proveniente de las captaciones Nudpud y Llaucay, mediante análisis Físico – Químicos y Bacteriológico.
9 Determinar el Índice de Calidad del agua cruda.
9 Elaborar un plan de mitigación de los contaminantes en las fuentes de agua.
8 Hay oro, hay muchas perlas, pero lo más precioso es el saber. Proverbios 20; 15
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
9 En el año 1865, cuando el Sr. Buenaventura Cajas y sus socios, conceden al Municipio propiedad sobre una toma de agua en el sector de Lamay. Por otra parte, en ese mismo año los señores José Quevedo y Miguel Ramírez, Autoridades del Concejo, compran al Sr. Quizhpi Lema aguas para conducirlas a Azogues, a través de una ruta trabajada por el mismo señor, obra por la cual se paga el valor de 100 pesos. Los trabajos no se concretan hasta 1872 y se determina que las aguas de Lamay son insolubles por lo que se trae el agua desde Pilzhún.
El 22 de julio de 1880, en la presidencia del Concejo del Dr. Emilio Abad, en la que se ordena la enajenación de todas las aguas del Pilzhún porque no abastecen las existentes.
En vista del crecimiento acelerado de la ciudad de Azogues como capital provincial, el agua potable y sus características van dando problemas en los que las administraciones locales van tomando interés para dar mejor servicio a la ciudad.
Por lo que el 30 de marzo de 1974, mediante ordenanza Nro.13 en la Alcaldía del Dr. Marco Domínguez, la empresa inició sus actividades en forma absolutamente independiente a partir del 1 de agosto de 1974, contando para ello con una adecuada estructura administrativa y operativa.
Como primer Gerente de la EMAPAL, el Ing., Jaime Yumbla, que en dicha época operaba la planta de Zhindilig (creada en el año de 1974 en la Administración del Dr. Marco Romero Heredia), cuya capacidad máxima estaba en los 40 lt/sg.
El gran desafío de la empresa durante estos años ha sido procurar la dotación del líquido vital a la población cada vez más creciente.
La primera planta de Tratamiento fue la de Uchupucún donde las aguas ya eran cloradas y sedimentadas; esta planta fue construida en la administración de Don
10 Alberto Ochoa aproximadamente en el año de 1954, fue cuando se hizo funcionar por primera vez la red de agua potable.
La tercera planta de tratamiento fue la de Uchupucún obra planificada en el año de 1976 y construida en el año de 1986, en la administración del Dr. César izquierdo con una capacidad de 80 lt/sg, pero la demanda imperiosa del líquido vital es muy urgente por lo que en la administración del Dr. Víctor Molina se construye la planta de Tratamiento de Mahuarcay en el año del 2002, con una capacidad de 100 lt/sg.
Esta planta de Tratamiento recibe aguas de las captaciones de Nudpud y Llaucay a las que se hace referencia el estudio y se mencionó anteriormente.
En la actualidad diferentes estudios se han venido realizando tratando de mitigar los diferentes tipos de contaminantes, es por ello que se ha observado como foco principal a la Industria láctea, la misma que propone realizar un plan de manejo ambiental, en la que incluye y formula que como alternativa se va a realizar un análisis de costo beneficio en cuanto a la implementación de maquinaria para la elaboración de requesón producto derivado del suero de la leche y también para el alimento de ganado.
Además plantea el investigador Domínguez (2009) que:”se realizará un humedal artificial para evitar contaminación aguas abajo”, por lo que se espera que dicho trabajo se cumpla a cabalidad, ya que dentro del estudio de impacto ambiental, los efluentes contaminan en mayor magnitud.
El Ilustre Municipio de la Ciudad de Azogues, realiza actualmente el monitoreo de esta zona para verificar si con lo propuesto anteriormente se logra o no mitigar dicha contaminación.
La Organización Panamericana de la Salud, el Área de Desarrollo Sostenible y Salud Ambiental y el Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del
11 Ambiente. Torres (2009), elaboran un plan de seguridad del agua desde las captaciones hasta el consumo una vez tratada en las plantas de potabilización.
En el año 2003 se efectúa el primer estudio sobre el mejoramiento de la calidad del Agua en las captaciones mismos estudios nunca se ejecutaron y mucho menos no identifican la intervención de la industria.
González y Osorio (2005) expresan que:
En Colombia se realizó el diagnóstico ambiental de la cuenca de la quebrada Santa Elena, y se identificaron y valoraron aspectos e impactos ambientales del medio al proyecto y del proyecto al medio, así como los requisitos legales inherentes, y con base en ello se formularon unas metas y objetivos que permitieran el diseño de un programa de gestión ambiental en la operación del proceso de captación de agua La Cascada.
Pardón y Torres (2009) hacen mención que:
Los servicios de agua y saneamiento tienen un rol significativo para la gestión integrada de recursos hídricos en una cuenca. La Ley General de Aguas, Nº 17752 define la prioridad del agua para consumo humano al discutir su jerarquía de usos y como tal, los abastecedores de agua, los reguladores y el Ministerio de Salud desempeñan un rol primordial en la mesa de trabajo de la GIRH. Adicionalmente, los servicios de agua y saneamiento pueden ser un contaminador principal en la cuenca a raíz de las descargas de aguas residuales – especialmente si estas no son tratadas. El servicio de agua es en todo caso una parte interesada principal en cuanto a la calidad y la cantidad de agua en las fuentes. Y reiteramos aquí que los Planes de Seguridad del Agua, PSA son instrumentales para la seguridad y sostenibilidad de los servicios de agua para la población.
Si hoy consideramos la nueva constitución, la misma que la mayoría de indígenas se encuentran en desacuerdo, y mucho menos con la nueva Ley de Aguas, por la que hubo manifestaciones y desmanes a nivel nacional.
12 Pues bien, en la actualidad, el problema del agua se va haciendo cada día más crítico, razón por la cual, cada régimen toma sus decisiones acertadas o erradas con la finalidad de proteger un recurso no renovable como es el Agua.
Recordaremos muy puntualmente la ley minera que fue criticada durante mucho tiempo, en la que dieron su voz de protesta los mismos del sector campesino. Además: el texto unificado de Legislación Ambiental libro VI, ha sido el pilar fundamental en la que Municipios e instituciones públicas se rigen para hacer cumplir y proceder a diagnosticar, basándose en límites máximos y mínimos permisibles ya establecidos en este libro para poder ejecutar acciones en contra de los que infringen y atentan en contra del recurso hídrico.
La presente investigación abarcará los parámetros Físicos y Químicos como Bacteriológicos más importantes, para lograr el objetivo y tratar de dar solución a la calidad de agua cruda, y esta sea tratada de la mejor manera y distribuida hacia la población entera, con la garantía que es Agua de Total calidad.
Además en el sitio de la investigación se evidencia claramente que varios lotes de terreno donde existía vegetación natural y bosque nativo hoy son pastizales con la finalidad de alimentar ganado para producción de leche o la implementación de cultivos a corto y mediano plazo. Por ello que la deforestación en este sector va creciendo cada día de manera indiscriminada. En la actualidad se va tomando conciencia por parte de las autoridades de turno para la protección de las diferentes fuentes de agua y sus alrededores.
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2.1. FUNDAMENTACIÓN CONCEPTUAL.
2.1.1. Definiciones.
Agua de consumo humano: Todas aquellas aguas, ya sea en su estado original,
ya sea después del tratamiento, utilizadas para beber, cocinar, preparar alimentos, higiene personal y para otros usos domésticos, sea cual fuere su origen e independientemente de que se suministren al consumidor, a través de redes de distribución públicas o privadas, de cisternas, de depósitos públicos o privados.
Control de Calidad.- El control de calidad puede ser interno o externo, interno
dentro de la planta de tratamiento y externo también denominado “evaluación de calidad”. Es el proceso seguido por una empresa para asegurarse de que sus productos o servicios cumplan con los requisitos mínimos establecidos por las normas del INEN. Mismo que es una propiedad o conjunto de propiedades inherentes a algo, que permiten juzgar su valor.
Todas aquellas aguas utilizadas en la industria alimentaria para fines de fabricación, tratamiento, conservación o comercialización de productos o sustancias destinadas al consumo humano, así como a las utilizadas en la limpieza de las superficies, objetos y materiales que puedan estar en contacto con los alimentos.
Todas aquellas aguas suministradas para consumo humano como parte de una actividad comercial o pública, con independencia del volumen medio diario de agua suministrado.
Agua cruda.- Es el agua que se encuentra en la naturaleza y no ha recibido
ningún tratamiento para modificar sus características: físicas, químicas o microbiológicas.
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Agua potable.- Es el agua cuyas características físicas, químicas y
microbiológicas han sido tratadas a fin de garantizar su aptitud para consumo humano.
Límite máximo permisible.- Representa un requisito de calidad del agua potable
que fija dentro del ámbito del conocimiento científico y tecnológico del momento un límite sobre el cual el agua deja de ser apta para consumo humano.
Microorganismos patógenos.- Son los causantes potenciales de enfermedades
para el ser humano.
Pesticidas.- Sustancia química o biológica que se utiliza, sola, combinada o
mezclada para prevenir, combatir o destruir, repelar o mitigar: insectos, hongos, bacterias, nematodos, ácaros, moluscos, roedores, malas hierbas o cualquier forma de vida que cause perjuicios directos o indirectos a los cultivos agrícolas, productos vegetales y plantas en general.2
Autoridad sanitaria: a la Administración sanitaria autonómica competente u otros
órganos de las comunidades autónomas en el ámbito de sus competencias.
Gestor y/o gestores: persona o entidad pública o privada que sea responsable del
abastecimiento o de parte del mismo, o de cualquier otra actividad ligada al abastecimiento del agua de consumo humano.
Abastecimiento: conjunto de instalaciones para la captación de agua, conducción,
tratamiento de potabilización de la misma, almacenamiento, transporte y distribución del agua de consumo humano hasta las acometidas de los consumidores, con la dotación y calidad previstas en esta disposición.
Fuente natural: las captaciones no utilizadas con fines comerciales y no
conectadas a depósitos, cisternas o redes de distribución.
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Punto de muestreo: el lugar para la toma de muestras de agua de consumo
humano para el control de la calidad de ésta.
Valor paramétrico: el nivel máximo o mínimo fijado para cada uno de los
parámetros a controlar.
Conducción: cualquier canalización que lleva el agua desde la captación hasta la
ETAP o, en su defecto, al depósito de cabecera.
Red de distribución: conjunto de tuberías diseñadas para la distribución del agua
de consumo humano desde la ETAP o desde los depósitos hasta la acometida del usuario.
Punto de entrega: lugar donde un gestor de una parte del abastecimiento entrega
el agua al gestor de la siguiente parte del mismo o al consumidor.
Acometida: la tubería que enlaza la instalación Interior del inmueble y la
conducción de red.3
Focos contaminantes latentes: Son aquellos que producen un residual sólido-liquido-gaseoso permanente, e intermitente afectando al medio ambiental.
Focos contaminantes potenciales: Son aquellos que si el funcionamiento es adecuado, no producen contaminación al medio ambiente; no obstante, un accidente pudiera provocar contaminación al medio, de no existir medidas adecuadas de seguridad e higiene.
2.1.2. Análisis para el autocontrol
Los tipos de análisis para el autocontrol son los siguientes:
3
16
¾ Examen organoléptico: consiste en la valoración de las características
organolépticas del agua de consumo humano en base al olor, sabor, color y turbidez.
¾ Análisis de control: este tipo de análisis tiene por objeto facilitar al gestor y
a la autoridad sanitaria la información sobre la calidad organoléptica y microbiológica del agua de consumo humano, así como información sobre la eficacia del tratamiento de potabilización.
¾ Parámetros básicos incluidos en este tipo de análisis: olor, sabor, turbidez,
color, conductividad, concentración del ión Hidrógeno o pH, amonio,
Escherichiacoli (E. coli) y bacterias coliformes.
¾ Parámetros que al menos se determinarán a la salida de la ETAP/depósito de cabecera o en su defecto a la salida del depósito de regulación y/o distribución:
Hierro: cuando se utilice como floculante.
Aluminio: cuando se utilice como floculante.
Recuento de colonias a 22 °C.
Clostridiumperfringens (incluidas las esporas).
Parámetros en función del método de desinfección: Nitrito: cuando se utilice la cloraminación.
Cloro libre residual: cuando se utilice el cloro o derivados. Cloro combinado residual: cuando se utilice la cloraminación.
La autoridad sanitaria, si lo considera necesario para salvaguardar la salud de la población abastecida, podrá incluir para cada abastecimiento otros parámetros en el análisis de control.
2.1.3. Fuentes de contaminación del agua
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Agrícola ganadero: Es el resultado del riego y de otras labores como limpieza
ganadera, que pueden aportar al agua grandes cantidades de estiércol y orines (materia orgánica, nutrientes y microorganismos).Uno de los mayores problemas es la contaminación con nitratos.
Origen Doméstico: Son los que provienen de núcleos urbanos. Contienen
sustancias procedentes de la actividad humana (alimentos, deyecciones, basuras, productos de limpieza, jabones, etc.).
Origen Pluvial: Se origina por arrastre de la suciedad que encuentra a su paso el
agua lluvia.
Origen Industrial: Los procesos industriales generan una gran variedad de aguas
residuales y cada industria debe estudiarse individualmente.4
2.1.4. Sustancias Contaminantes detectadas con frecuencia en diversos tipos de industrias.
2.1.4.1. Química inorgánica cloro-sosa
Contaminantes primarios:Acidez-alcalinidad - Sólidos totales - Sólidos en
suspensión - Sólidos disueltos totales - Cloruros - Sulfatos
Contaminantes secundarios: DBO5 - DQO - Carbono orgánico total - Aromáticos
polinucleares - Fenoles - Fluoruros - Silicatos - Fósforo - Cianuros - Mercurio - Cromo - Plomo - Titanio - Hierro - Aluminio - Boro Arsénico – Temperatura.
2.1.4.2. Industrias lácteas.
Contaminantes primarios:DBO5 - DQO - pH - Sólidos en suspensión Contaminantes secundarios: Cloruros - Color - Nitrógeno - Fósforo - Temperatura
- Carbono orgánico total - Toxicidad – Turbidez5
3 BETANCOURT Lázaro. Plan de manejo de desechos sólidos en la gestión ambiental empresarial.
4FREEMAN Harry. Manual de prevención de la contaminación.
5REAL DECRETO 140/2003 por el que se establecen los criterios sanitarios de la calidad del agua de consumo humano. Contaminante y fuentes de Contaminación.
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2.1.4.3. Fertilizantes Fosfatados.
Contaminantes primarios:Calcio - Sólidos disueltos - Fluoruros - pH - Fósforo -
Sólidos en suspensión – Temperatura
Contaminantes secundarios: Acidez - Aluminio - Arsénico - Hierro - Mercurio
Nitrógeno - Sulfato – Uranio.
2.1.4.4. Cemento, hormigón, cales y yeso.
Contaminantes primarios:DQO - pH - Sólidos en suspensión
Contaminantes secundarios: Alcalinidad - Cromatos – Fosfatos.
2.1.4.5. Granjas de ganado
Contaminantes primarios:DBO5 - DQO - Sólidos totales – pH.
Contaminantes secundarios: Coliformes fecales - Nitrógeno - Fosfatos - Carbono
orgánico total.6
2.2. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA.
2.2.1. Contaminación agrícola de los recursos hídricos
• Definición de la contaminación de fuentes no localizadas • Ámbito del problema
• Efectos de la agricultura en la calidad del agua
• Tipos de decisiones que deben adoptarse en la agricultura para combatir la contaminación de fuentes no localizadas
• El problema de los datos
El problema más prioritario de nuestro tiempo, después únicamente del relativo a la disponibilidad de agua potable, es el del acceso a los alimentos. Por ello, la agricultura es un componente dominante de la economía mundial. Si bien la
19 mecanización de la agricultura en muchos países ha reducido espectacularmente la parte de la población que trabaja en ese sector, la necesidad acuciante de producir alimentos en cantidad suficiente ha repercutido en las prácticas agrícolas de todo el mundo. En muchos países, esta presión ha originado una expansión hacia tierras marginales y normalmente está asociada a la agricultura de subsistencia. En otros, la necesidad de alimentos ha llevado a la expansión del riego y a una utilización cada vez mayor de fertilizantes y plaguicidas con el fin de lograr y mantener rendimientos superiores. La FAO (1990a), en su Estrategia sobre los Recursos Hídricos y el Desarrollo Agrícola Sostenible, y la Conferencia de las Naciones Unidas sobre Medio Ambiente y el Desarrollo (CNUMAD), en los capítulos 10, 14 y 18 de su Programa 21 (CNUMAD, 1992), han puesto de manifiesto la dificultad de garantizar un suministro suficiente de alimentos en el siglo XXI.
La agricultura sostenible constituye uno de los mayores desafíos. Esta sostenibilidad supone que la agricultura no sólo es capaz de garantizar un suministro sostenido de alimentos, sino que sus efectos ambientales, socioeconómicos y sanitarios se reconocen y contemplan en los planes nacionales de desarrollo. A continuación se define desarrollo agrícola sostenible adoptada por la FAO.
DEFINICIÓN DEL DESARROLLO AGRÍCOLA SOSTENIBLE ADOPTADA POR LA FAO.
El desarrollo sostenible es el manejo y conservación de la base de recursos naturales y la orientación del cambio tecnológico e institucional de tal manera que se asegure la continua satisfacción de las necesidades humanas para las generaciones presentes y futuras. Este desarrollo sostenible (en los sectores agrícola, forestal y pesquero) conserva la tierra, el agua y los recursos genéticos vegetales y animales, no degrada el medio ambiente y es técnicamente apropiado, económicamente viable y socialmente aceptable.
20 Como es bien sabido, la agricultura es el principal usuario de recursos de agua dulce, ya que utiliza un promedio mundial del 70 por ciento de todos los suministros hídricos superficiales. Si se exceptúa el agua perdida mediante evapotranspiración, el agua utilizada en la agricultura se recicla de nuevo en forma de agua superficial y/o subterránea. No obstante, la agricultura es al mismo tiempo causa y víctima de la contaminación de los recursos hídricos. Es causa, por la descarga de contaminantes y sedimentos en las aguas superficiales y/o subterráneas, por la pérdida neta de suelo como resultado de prácticas agrícolas desacertadas y por la salinización y anegamiento de las tierras de regadío. Es víctima, por el uso de aguas residuales y aguas superficiales y subterráneas contaminadas, que contaminan a su vez los cultivos y transmiten enfermedades a los consumidores y trabajadores agrícolas. La agricultura se desarrolla en una simbiosis de tierras y aguas y, como se señala claramente en el documento FAO (1990a), "... deben adoptarse las medidas adecuadas para evitar que las
actividades agrícolas deterioren la calidad del agua e impidan posteriores usos de ésta para otros fines".
• Sagardoy (FAO, 1993a) resume así las distintas medidas de acción que deberán adoptarse en la agricultura en lo que respecta a la calidad del agua.
• Establecimiento y operación de sistemas eficaces en función de los costos que permitan supervisar la calidad del agua destinada a usos agrícolas.
• Prevención de los efectos negativos de las actividades agrícolas sobre la calidad del agua utilizada en otras actividades sociales y económicas y sobre las tierras húmedas, entre otros medios, mediante el aprovechamiento óptimo de los insumos agrícolas y la reducción, en la medida de los posible, del uso de insumos externos en actividades agrícolas.
21 • Establecimiento de criterios biológicos, físicos y químicos de calidad del
agua para los usuarios agrícolas de los recursos hídricos y para los sistemas marinos y fluviales.
• ·Prevención de la escorrentía de los suelos y la sedimentación.
• Eliminación adecuada de las aguas residuales procedentes de asentamientos humanos y del abono producido por una ganadería intensiva.
• Reducción de los efectos negativos de los productos químicos agrícolas mediante la utilización de sistemas de manejo integrado de plagas.
• Educación de las comunidades en lo relativo a los efectos contaminantes del uso de fertilizantes y productos químicos sobre la calidad del agua y la higiene de los alimentos.
En la presente publicación se examina en particular la función de la agricultura en relación con la calidad del agua dulce. Se identifican las categorías de efectos asociados a factores no localizados - en particular los sedimentos, plaguicidas, nutrientes y agentes patógenos -, junto con sus consecuencias ecológicas, de salud pública y, en su caso, jurídicas. Se presentan recomendaciones sobre las técnicas de evaluación y las medidas correctoras. Gran parte de las publicaciones científicas sobre los efectos de la agricultura en la calidad del agua superficial y subterránea proceden de países desarrollados, y reflejan una preocupación científica general y, en algunos casos, la atención a los aspectos normativos que se ha prestado a estos temas desde los años setenta. No obstante, las comprobaciones científicas y los principios de ordenación son, por lo general, aplicables en todo el mundo. En esta publicación no se abordan los efectos provocados en la calidad del agua por las industrias dedicadas a la elaboración de alimentos, dado que éstas se consideran como fuentes localizadas y, por lo
22 general, están sometidas a control mediante la reglamentación de los efluentes y las correspondientes medidas de aplicación.
2.2.2. La calidad del agua, un problema mundial
La agricultura, en cuanto mayor usuario del agua dulce a escala mundial y principal factor de degradación de los recursos hídricos superficiales y subterráneos como consecuencia de la erosión y de la escorrentía química, justifica la preocupación existente por sus repercusiones mundiales en la calidad del agua a escala mundial. Otra actividad afín, el sector de la elaboración agroalimentaria, es también una fuente significativa de contaminación orgánica en la mayor parte de los países. En la actualidad, la acuicultura es también un importante problema en los medios de agua dulce, estuarios y costas, lo que ha dado lugar a eutrofización y daños en los ecosistemas. Las principales dimensiones ambientales y de salud pública del problema de la calidad del agua dulce en el mundo son los siguientes:
• Cinco millones de defunciones anuales como consecuencia de enfermedades transmitidas por el agua.
• Disfunción del ecosistema y pérdida de biodiversidad.
• Contaminación de los ecosistemas marinos debido a actividades realizadas en tierra.
• Contaminación de los recursos de aguas subterráneas.
• Contaminación mundial por contaminantes orgánicos persistentes.
Los expertos prevén que, como en muchos países es ya imposible solucionar el problema de la contaminación mediante dilución (en otras palabras, el régimen de caudal está totalmente utilizado), la calidad del agua dulce se convertirá en la principal limitación para el desarrollo sostenible de esos países a comienzos del siglo próximo. Según las previsiones, esta "crisis" tendrá las siguientes dimensiones mundiales:
23 • Descenso de los recursos alimentarios sostenibles (por ejemplo,
pesquerías de agua dulce y costeras) debido a la contaminación.
• Efecto acumulado de decisiones desacertadas de ordenación de los recursos hídricos como consecuencia de la falta de datos sobre la calidad del agua en numerosos países.
• Muchos países no podrán ya controlar la contaminación mediante dilución, lo que dará niveles todavía mayores de contaminación acuática.
• Fuerte subida del costo de las medidas correctoras y posible pérdida de "solvencia".
La pérdida real y potencial de oportunidades de desarrollo como consecuencia de la desviación de fondos requerida para remediar el problema de la contaminación del agua ha sido señalada por muchos países. En la reunión de expertos de 1994 sobre ordenación de la cantidad y calidad del agua, convocada por la Comisión Económica y Social para Asia y el Pacífico (CESPAP), los representantes de Asia aprobaron una declaración en la que se pedía una intervención nacional e internacional para evaluar la pérdida de oportunidades económicas como consecuencia de la contaminación de los recursos hídricos y para determinar los posibles efectos económicos de la "amenazadora crisis de los recursos hídricos".
Es interesante señalar que la preocupación de los delegados de la reunión de la CESPAP era demostrar los efectos económicos, y no simplemente ambientales, de la contaminación del agua sobre el desarrollo sostenible. La solvencia (Matthews, 1993) es motivo de preocupación en la medida en que las instituciones de financiamiento tienen ahora en cuenta el costo de las medidas correctoras con relación a los beneficios económicos. Existe también la preocupación de que, si el costo de las medidas correctoras supera a los beneficios económicos, quizá no sean vistas con buenos ojos por las instituciones
24 crediticias. La agricultura sostenible se verá inevitablemente obligada a incluir en su planificación de los recursos hídricos los problemas más generales del desarrollo económico sostenible en los distintos sectores económicos. Este planteamiento integrado de la ordenación de los recursos hídricos ha sido puesto de manifiesto en la política del Banco Mundial (1993) relativa a la ordenación de los recursos hídricos.
En muchos casos, se han atribuido a los antiguos plaguicidas agrícolas clorados numerosos problemas de salud, y se considera que han provocado una disfunción significativa y generalizada de los ecosistemas mediante sus efectos tóxicos en los organismos. En general, están prohibidos en los países desarrollados, y se está realizando ahora un esfuerzo internacional concertado para prohibirlos en todo el mundo, en el marco de un protocolo sobre los contaminantes orgánicos persistentes. Como ejemplo en ese sentido cabe citar la Conferencia intergubernamental para la protección del medio marino de las actividades basadas en tierra, celebrada en la ciudad de Washington en 1995 conjuntamente con el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente.
2.2.3. Contaminación de fuentes no localizadas
La contaminación de las aguas procedente de fuentesno localizadas, conocida anteriormente con el nombre de contaminación "difusa", es resultado de un amplio grupo de actividades humanas en las que los contaminantes no tienen un punto claro de ingreso en los cursos de agua que los reciben. Por el contrario, la contaminación procedente de fuentes localizadas está asociada a las actividades en que el agua residual va a parar directamente a las masas de agua receptoras, por ejemplo, mediante cañerías de descarga, en las que se pueden fácilmente cuantificar y controlar. Obviamente, la contaminación de mentes no localizadas es mucho más difícil de identificar, medir y controlar. Debe evitarse el término "fuente difusa", ya que en los Estados Unidos tiene connotaciones jurídicas que pueden incluir ahora a determinados tipos de fuentes localizadas.
25 En los Estados Unidos, el Organismo de Protección del Medio Ambiente (EnvironmentalProtection Agency, US-EPA) tiene un amplio sistema de concesión de permisos para la descarga localizada de contaminantes en los cursos de agua. Por ello, en ese país, se entiende por fuente no localizada toda fuente que no se incluye en la definición jurídica de "fuente localizada" que se ofrece en la sección 502(14) de la Ley de los Estados Unidos contra la Contaminación del Agua (Ley de Calidad del Agua) de 1987:
"El término "fuente localizada" significa todo medio de transporte perceptible, delimitado y discreto, por ejemplo, toda tubería, acequia, canal, túnel, conducto, pozo, fisura discreta, contenedor, material rodante, actividades concentradas de alimentación animal, o buque u otro medio flotante, desde el cual se descarguen o puedan descargar contaminantes. En este término no se incluyen las descargas agrícolas de agua de lluvia ni el caudal de retorno de la agricultura de regadío."
La referencia a las "descargas agrícolas de agua de lluvia" significa que la escorrentía de contaminantes procedentes de la agricultura tiene lugar fundamentalmente en las situaciones en que se producen corrientes de agua de lluvia. No obstante, incluso en los Estados Unidos, la distinción entre fuentes delimitadas y no delimitadas puede ser a veces poco clara y, como señalan Novotny y Olem (1994), estos términos han adquirido por lo general un significado más jurídico que técnico.
Convencionalmente, en la mayor parte de los países, todos los tipos de
prácticas agrícolas y formas de utilización de la tierra, incluidas las operaciones de alimentación animal (granjas de engorde), se consideran como fuentes no localizadas. Las características principales de las fuentes no
localizadas son que responden a las condiciones hidrológicas, presentan
dificultades para la medición o control directo (y, por ello, son difíciles de
regular), y se concentran en las prácticas de ordenación de la tierra y otras
afines. El control de las fuentes delimitadas en los países que tienen programas
26 acuerdo con los reglamentos aprobados, por lo general en el marco de un sistema de permisos de descarga. Por el contrario, para el control de las fuentes no localizadas, en particular en la agricultura, se ha recurrido ante todo a iniciativas de educación, promoción de prácticas adecuadas de ordenación y modificación del aprovechamiento de la tierra.
2.2.4. Clases de fuentes no localizadas
Prevención y modificación de las prácticas de aprovechamiento de la tierra
En el Cuadro 2.1 se señalan las clases de fuentes no localizadas y su contribución relativa a las cargas de contaminación. La agricultura es sólo una de las muchas causas que dan lugar a fuentes no localizadas de contaminación, pero, según el parecer general, es la más importante de todas ellas.
Ámbito del problema
Los contaminantes de procedencia no localizada, cualquiera que sea la fuente, se desplazan por la superficie terrestre o penetran en el suelo, arrastrados por el agua de lluvia y la nieve derretida. Estos contaminantes consiguen abrirse paso hasta las aguas subterráneas, tierras húmedas, ríos y lagos y, finalmente, hasta los océanos en forma de sedimentos y cargas químicas transportadas por los ríos.
Como se examina más adelante, la repercusión ecológica de estos contaminantes puede ir desde pequeños trastornos hasta graves catástrofes ecológicas, con repercusiones en los peces, las aves y mamíferos y sobre la salud humana.
En un estudio que es, sin duda ninguna, el primero y más detallado de todos los análisis efectuados sobre la contaminación de fuentes no localizadas, el Canadá y los Estados Unidos emprendieron en los años setenta un amplio programa de identificación de las fuentes localizadas y no localizadas en toda la cuenca de los Grandes Lagos. Ello se debió en gran parte a la presión de la opinión pública (por ejemplo, artículos de prensa con títulos como "¡El lago Erie ha muerto!"), preocupada por el deterioro de la calidad del agua y, en particular, por los casos
27 visibles de proliferación de algas y la multiplicación de las malas hierbas acuáticas. En términos científicos, la situación podía calificarse de hipertrófica1 en el lago Erie y eutrófica1 en el lago Ontario, debido a la aportación excesiva de fósforo procedente de fuentes localizadas y no localizadas.
Los dos países, a través de una comisión bilateral (International Joint Commission), establecieron los grupos de referencia sobre la contaminación debida a actividades asociadas al aprovechamiento de la tierra ("Pollution from Land Use Activities Reference Groups", PLUARG), que sirvieron como vehículo científico para un estudio decenal de las fuentes de contaminación de toda la cuenca de los Grandes Lagos, y que culminó en importantes cambios en el control de las mentes tanto localizadas como no localizadas.
El estudio fue también consecuencia de un progreso sin precedentes en la comprensión científica sobre la influencia de las formas de explotación de la tierra en la calidad del agua. Este trabajo, realizado principalmente en los años setenta y primeros ochenta, tiene todavía gran validez para los problemas relacionados con las fuentes no localizadas, importante motivo de preocupación en todo el mundo.
Estos términos hacen referencia a los niveles de enriquecimiento de nutrientes en el agua.
CUADRO 2.1.
Clases de contaminación de procedencia no localizada (hacen referencia a actividades agrícolas Agricultura Corrales de engorde Riego Cultivo Pastos
Escorrentía de todas las categorías de actividades agrícolas que dan lugar a contaminación del agua superficial y subterránea. En los climas septentrionales, la escorrentía procedente de las tierras congeladas es un grave problema, en particular en los lugares donde el abono se aplica durante el
Fósforo, nitrógeno, metales,
agentes patógenos, sedimentos, plaguicidas, sal,
DBO1, oligoelementos (por
28 Granjas de producción de I eche Huertos Acuicultura
invierno. La manipulación de las hortalizas, en particular el lavado de las mismas en aguas superficiales contaminadas, práctica común en muchos países en desarrollo, da lugar a la contaminación de los alimentos. La acuicultura, en constante crecimiento, se está convirtiendo en importante fuente de contaminación en muchos países. El agua procedente del riego contiene sales, nutrientes y plaguicidas. El drenaje con cañerías transporta rápidamente sustancias lixiviadas, como el nitrógeno, a las aguas superficiales.
Silvicultura Mayor volumen de escorrentía
procedente de las tierras alteradas. La mayor parte de los daños procede de la tala de bosques para urbanización.
Sedimentos, plaguicidas
Descarga de desechos líquidos
Descarga de desechos líquidos procedentes de efluentes municipales, fango cloacal, efluentes y fangos industriales, aguas de desecho procedentes de los sistemas sépticos domésticos; en particular, la descarga
en tierras agrícolas, y la descarga legal o ilegal en cursos de agua.
Agentes patógenos, metales, compuestos orgánicos.
Zonas urbanas Residenciales Comerciales Industriales
Escorrentía urbana procedente de tejados, calles, lugares de
estacionamiento, etc., que da lugar a la sobrecarga de los centros de depuración que reciben aguas de la red de
alcantarillado, o escorrentía contaminada que se envía directamente a las aguas receptoras; las industrias y empresas locales a veces descargan sus desechos en los drenes para aguas torrenciales y canalones de las calles; limpieza de las calles; la aplicación de sal en las
carreteras contribuye a la contaminación de las aguas superficiales y subterráneas.
Fertilizantes, grasas y aceites, materias fecales y agentes patógenos,
contaminantes orgánicos (por ejemplo, HAP y BCP), metales pesados, plaguicidas, nutrientes, sedimentos, sales, DBO, DQO, etc.
Sistemas de alcantarillado
Sobrecarga y perturbación de los sistemas técnicos, lo que da lugar a
Fósforo, nitrógeno, agentes patógenos (materias fecales).
