Agua - Calidad
Indicadores de Presión
Descarga de aguas residuales municipales
En las áreas urbanas, las redes de drenaje están diseñadas para colectar las aguas residuales provenientes de viviendas, oficinas y negocios, que desalojan por este medio materia orgánica en forma de desechos humanos y restos de comida, así como toda clase de sustancias provenientes de los productos de limpieza y mantenimiento, como son detergentes, papel, pinturas, aceites y solventes. Los sistemas de drenaje también colectan las aguas pluviales que escurren por el pavimento, jardines, parques y lotes baldíos, arrastrando a su paso sólidos orgánicos e inorgánicos, aceites, grasas, combustibles, metales pesados y demás sustancias que gotean de los automóviles y tanques de depósito, sólidos disueltos y en suspensión derivados de la construcción, (e. g., tierra, cemento, arena, yeso), hojas de árboles y arbustos, fertilizantes y plaguicidas, así como desechos de perros, gatos, ratas y demás fauna urbana.
Por lo anterior, las aguas residuales municipales pueden contener una gran cantidad y variedad de agentes dañinos para la salud humana, ya sean sustancias tóxicas, materia orgánica en descomposición, hormonas, virus, bacterias, sedimentos, químicos orgánicos sintéticos y productos farmacéuticos (Silk y Ciruna, 2004; UNEP, 2007). La descarga de aguas residuales municipales es indicativa de la magnitud de la presión ejercida sobre la calidad de los cuerpos de agua, sobre todo de los superficiales, dado que se vierten directamente sobre ellos, en su mayor parte sin previo tratamiento (CNA, 2001; Carabias y Landa, 2005). La OCDE considera la descarga de aguas residuales en su Core Set de indicadores ambientales (OECD, 2008).
Descarga de aguas residuales no municipales
Las aguas superficiales tienen elevados riesgos de contaminación, principalmente en los países en vías de desarrollo. Las fuentes de contaminación pueden ser de dos tipos: puntuales y no puntuales. Las primeras están relacionadas con los residuos industriales y municipales vertidos por tuberías. La contaminación por fuentes no puntuales se debe a presencia de contaminantes de diversos orígenes que son transportados por escorrentía (UN-WWAP, 2006). Las industrias se consideran importantes fuentes puntuales de contaminación de las aguas superficiales por varias razones (Culp et al., 2003; EEA, 2003; Silk y Ciruna, 2004): por la elevada toxicidad de algunas de las sustancias que descargan, como son los metales pesados, los compuestos organohalogenados y fenólicos, los hidrocarburos y los isótopos radiactivos (sustancias llamadas microcontaminantes porque son dañinas aunque sea en pequeñas cantidades). Muchas industrias desechan también materia orgánica en sus procesos, que se suma a la Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO) que producen las actividades domésticas, agrícolas y pecuarias. Además, algunos de los procesos industriales generan contaminación térmica del agua, que reduce el oxígeno disuelto, a la par que acelera los procesos bioquímicos que demandan oxígeno. La descarga de aguas residuales no municipales representa, por ello, otra presión importante sobre la calidad del líquido.
Otra vía de presión de la industria sobre la calidad del agua es la emisión de gases contaminantes, que en ocasiones incluso reaccionan en la atmósfera para convertirse en compuestos aún más contaminantes. Una vez en el aire, se precipitan y escurren sobre los cuerpos de agua, como es el caso del bióxido de azufre y los óxidos de nitrógeno, que acidifican la lluvia, o del óxido de mercurio, que en los sistemas acuáticos se convierte en monometilmercurio, un compuesto sumamente tóxico (Baselice et al., 2002; Swackhamer, 2004; PNUMA, 2009). Los indicadores de presión del capítulo de Atmósfera (consumo final de petrolíferos y emisión de contaminantes en zonas urbanas e industriales) muestran también el impacto de las actividades del sector industrial y de algunas actividades urbanas, como el transporte, sobre la calidad del agua.
Consumo de fertilizantes
Existen algunos nutrientes indispensables que limitan el desarrollo de la vida por su escasez, tanto en ambientes terrestres como acuáticos. Entre los más importantes están el fósforo y el nitrógeno. En los ecosistemas naturales estos elementos se reemplazan en un ciclo continuo durante el crecimiento, muerte y descomposición de los seres vivos. Pero en los terrenos agrícolas este ciclo se interrumpe con el retiro de las plantas, por lo que es necesario reemplazarlos artificialmente con fertilizantes conforme se agotan, para mantener la productividad del suelo (Leinweber et al., 2002).
No obstante, globalmente se agrega a los suelos agrícolas más nutrientes de los que se remueven durante la cosecha. El consumo excesivo de fertilizantes trae como consecuencia la contaminación de los cuerpos de agua superficiales y subterráneos, ya que los excedentes son movilizados hacia ellos por el escurrimiento y la infiltración, o bien por la vía de la precipitación atmosférica cuando los fertilizantes se volatilizan o son arrastrados por el viento (Shortle et al., 2001; Oren et al., 2004; Swackhamer, 2004; EPA, 2006).
La contaminación por exceso de nutrientes en el agua provoca un desequilibrio ecológico que consiste en la proliferación de las poblaciones de algas y plantas acuáticas llamado eutrofización. Las plantas y algas en número excesivo enturbian las aguas, impidiendo el paso de luz para otros organismos, y cuando mueren abaten el oxígeno disuelto durante su descomposición. Algunas de las algas que resultan favorecidas contienen, incluso, sustancias tóxicas dañinas para los seres humanos, el ganado y los animales silvestres. Esta condición afecta la calidad del agua y obstaculiza, entre otras cosas, el aprovechamiento de este recurso para la pesca, la recreación, la industria y el consumo humano (Carpenter et al., 1998; Oren et al., 2004; Forján et al., 2008).
El consumo aparente de fertilizantes señala, de manera indirecta, una de las formas de presión que ejercen las actividades agrícolas sobre las fuentes de agua, a través de su posible contribución con contaminantes a los cuerpos de agua (Daily et al., 1997; Dudley y Stolton, 2003; Clarke y King, 2004; PNUMA, 2009). Este indicador es incluido por la OCDE en su Core Set de indicadores ambientales (OECD, 2008), la ONU en sus indicadores de desarrollo sustentable (UN, 2007) y la EPA en su Iniciativa de Indicadores Ambientales (EPA, 2008).
Población pecuaria
El crecimiento de las actividades ganaderas ha tenido entre sus consecuencias la producción de grandes volúmenes de estiércol. Si bien los nutrientes presentes en el estiércol pueden reciclarse mediante su aplicación a terrenos agrícolas, la cantidad generada, particularmente en las instalaciones de producción intensiva, a menudo excede la capacidad de los cultivos cercanos para utilizarlos y retenerlos. De hecho, este tipo de instalaciones representa fuentes puntuales de contaminación, más parecidas a las de las actividades industriales que a las de las agropecuarias tradicionales (Lanvon, 1994; Chadwick y Chen, 2002; Johnes et al., 2007).
La contaminación del agua superficial y subterránea por este tipo de fuentes puede llegar a ocurrir como consecuencia de descargas directas a los cuerpos de agua, por fugas y escurrimiento superficial, o lixiviado y percolación de las lagunas de residuos donde se concentran estos desechos, o bien por la aplicación excesiva de este abono a los cultivos (Carpenter et al., 1998; Chadwick y Chen, 2002; GWP-CA, 2006).
Además de las altas concentraciones de nutrientes presentes en el estiércol, causantes de la eutrofización de los cuerpos de agua superficiales, el estiércol puede contener otros agentes contaminantes, entre ellos bacterias, protozoarios y virus patógenos como Salmonella, Giardia y Rotavirus, materia orgánica que representa demanda bioquímica de oxígeno, residuos de medicamentos y hasta metales pesados como el cobre y zinc, con los que en ocasiones se suplementa la alimentación de los animales (Chadwick y Chen, 2002). La población pecuaria del país es entonces un indicador indirecto, pero representativo, de la presión que ejerce la ganadería y la avicultura sobre la calidad de las fuentes de agua.
La ganadería extensiva deja a los suelos más vulnerables a los procesos de degradación por la pérdida de la vegetación y la compactación que ocasiona el sobrepastoreo (ver capítulo de Suelos). Las diferentes formas de degradación del suelo repercuten, a su vez, sobre la calidad del agua, porque se favorece el aporte de sedimentos, nutrientes y otros contaminantes.
Disposición final de residuos sólidos urbanos
Los desechos sólidos urbanos producen lixiviados, que son líquidos que pueden contener elevadas concentraciones de sustancias orgánicas o inorgánicas tóxicas, cuya naturaleza depende del tipo y cantidad de los desperdicios, de las condiciones climáticas e hidrogeológicas del lugar y de la edad y condiciones del tiradero o confinamiento. El agua de la lluvia, el escurrimiento superficial y el agua subterránea (cuando la profundidad a la que se entierran los desechos alcanza el nivel freático) lavan las sustancias que se desprenden de la descomposición de la basura y las llevan consigo a los cuerpos de agua (Fatta et al., 2000; Fetter, 2001; UN-WWAP, 2006). La disposición final de residuos sólidos urbanos en sitios no controlados es una importante fuente de contaminación de las aguas subterráneas y superficiales, ya que estos lugares pueden carecer de las condiciones hidrogeológicas y técnicas adecuadas para minimizar el impacto de los lixiviados. De hecho, la contaminación del agua subterránea se considera el principal impacto de los desechos sólidos (Ibe y Njoku, 1999). Cabe señalar que la disposición de desechos sólidos en climas húmedos produce grandes volúmenes de lixiviados, en comparación con las zonas áridas, donde la escasez de precipitación, escurrimiento superficial e infiltración tiende a impedir la contaminación de las fuentes de agua (Fetter, 2001). La disposición de residuos provoca eventualmente la contaminación del suelo y ésta, a su vez, la del agua. Este indicador está desarrollado en el capítulo de Residuos sólidos urbanos.
Consumo aparente de plaguicidas
Plaguicidas es un término genérico usado para referirse a un grupo amplio de compuestos que comprenden a los herbicidas, insecticidas, fungicidas, molusquicidas y rodenticidas. Son usados por diversos sectores: en salud para el control de fauna transmisora de enfermedades; en el doméstico, urbano, comercial e industrial para el control de roedores y otros animales y plantas indeseables en jardines, parques, caminos e instalaciones; en el forestal y agrícola para el control de plagas y enfermedades de las plantas. El sector agrícola representa el principal mercado de estas sustancias, pues han resultado muy exitosas para incrementar los rendimientos, la calidad y variedad de la producción (Gevao y Jones, 2002; Clarke y King, 2004).
El tipo de sustancias activas que contienen estos compuestos es muy diverso, como diversos son los efectos nocivos que tienen para la salud humana. Entre ellos se cuentan el daño agudo y permanente al sistema nervioso y pulmones, lesión de los órganos reproductores, disfunción de los sistemas inmune y endocrino, defectos al nacer y cáncer (Mansour, 2004; Lo et al., 2007). La contaminación del agua con plaguicidas, aparte de tener un efecto tóxico directo sobre la salud de los seres humanos y los ecosistemas, en algunos casos también puede afectar las propiedades organolépticas de este recurso, incluso cuando está en bajas concentraciones, haciendo al agua inaceptable para el consumo humano (OMS, 1970).
Muchas de estas sustancias son difícilmente degradadas a formas inocuas, pues la persistencia es una de las características que se buscan en el diseño de este tipo de productos para que sus efectos sean de larga duración. Esto último, junto con otras de sus características, como son su volatilidad, tipo de solubilidad y forma en que son aplicados, facilita su dispersión y acumulación en el ambiente natural, particularmente en el suelo, los medios acuáticos y los organismos vivos (Gevao y Jones, 2002).
El uso de plaguicidas agrícolas es tratado también en el capítulo de Suelos. Al igual que los fertilizantes, los plaguicidas degradan químicamente al suelo, afectando su fertilidad y dañan la calidad de los cuerpos de agua por el arrastre de estas sustancias con el escurrimiento superficial y la infiltración al subsuelo.
Elconsumo aparente de plaguicidas cuantifica una parte de la presión de las actividades agrícolas sobre la calidad de las fuentes de agua. La ONU lo incluye entre sus Indicadores de Desarrollo Sustentable (ONU, 2004), mientras que la EPA utiliza en su lugar la concentración de plaguicidas en ríos y acuíferos en terrenos agrícolas en su Iniciativa de Indicadores Ambientales (EPA, 2004).
Producción acuícola
La acuacultura es una de las actividades productivas de más rápida expansión en el mundo. En la década de los 90 creció a más del doble considerando el peso y valor de la producción (Naylor et al., 2001). Si bien se trata de una actividad importante para la provisión de alimentos, laproducción acuícola puede ocasionar impactos negativos en la calidad del agua en forma directa e indirecta. Cuando no se tratan las aguas de desecho de la acuacultura se contribuye a la contaminación directa de las fuentes de agua donde se vierten, debido a la carga de materia orgánica y nutrientes presentes en el alimento que no fue consumido y en las heces de los organismos cultivados (Naylor et al., 2001; EPA-South Australia, 2007; EEA, 2009c). Esto ocasiona, entre otras cosas, la eutrofización de las aguas, su acidificación, turbidez y la reducción del oxígeno disuelto. Las aguas de desecho de la acuacultura pueden contener también residuos de aditivos químicos, patógenos, antibióticos y provocar cambios en la temperatura del agua (EEA, 2003; EPA-South Australia, 2003; MPCA, 2004). Los impactos negativos indirectos ocurren con el establecimiento de instalaciones que implican la remoción de la vegetación riparia o de manglar. Esta vegetación provee servicios ecológicos que tienen que ver con la calidad del agua, como son la captación y retención de sedimentos, la degradación de contaminantes y el reciclado de nutrientes, provenientes de los terrenos aledaños (Daily et al., 1997; Naylor et al., 2001).
Erosión del suelo
El crecimiento de actividades como la agricultura, la ganadería, el desarrollo urbano y la construcción de carreteras ha provocado severas pérdidas en la cobertura vegetal del país (Semarnat, 2009). Una de las consecuencias de la remoción de la cubierta vegetal es el incremento en la erosión del suelo, un proceso causado por el viento y el agua que arrastran sedimentos hacia los cuerpos de agua superficiales. Cabe señalar que, además de la vegetación, existen otras condiciones naturales como el clima, el tipo de suelo y roca, la topografía y la actividad tectónica que influyen sobre la vulnerabilidad de una cuenca a la erosión del suelo (Dingman, 2002).
El aporte excesivo de sedimentos deteriora la calidad del agua porque la enturbian y frecuentemente traen consigo adheridos otros contaminantes como son los nutrientes naturales y de fertilizantes, plaguicidas, sales, patógenos y metales pesados presentes en el suelo (Bianchi y Harter, 2002; EPA, 2004). El incremento en la sedimentación también causa el azolve de presas, lagos y ríos, con lo que se disminuye su capacidad de almacenamiento y se incrementa el riesgo de inundación de los terrenos aledaños (Daily et al., 1997; Revenga, 2000). En este sentido, la erosión del suelo representa un indicador de presión sobre la calidad de las fuentes de agua superficiales. La EPA, en su Iniciativa de Indicadores Ambientales (EPA, 2003), usa en su lugar un índice de sedimentación. La erosión se trata también en el capítulo de Suelos, junto con otras formas de degradación de este recurso en el indicador desuperficie afectada por degradación edáfica.