Artículos técnicos

 

Calidad química del agua subterránea y superficial en la cuenca del río Duero, Michoacán

 

Groundwater and surface water quality in the Duero River basin, Michoacan

 

José Teodoro Silva*¹, Rodrigo Moncayo¹, Salvador Ochoa¹, Francisco Estrada¹, Gustavo Cruz-Cárdenas¹, Carlos Escalera¹, Fabián Villalpando¹, Jaime Nava¹, Alfredo Ramos², Martín López³

 

¹ Instituto Politécnico Nacional, México. *Autor de correspondencia.

² Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica, A.C., México.

³ Universidad Nacional Autónoma de México.

 

Dirección institucional de los autores

Dr. José Teodoro Silva
Dr. Rodrigo Moncayo
M.C. Salvador Ochoa
M.C. Francisco Estrada
M.C. Gustavo Cruz Cárdenas
M.C. Carlos Escalera
Arq. Fabián Villalpando
Biól. Jaime Nava
Centro Interdisciplinario de Investigación para el
Desarrollo Integral Regional, Unidad Michoacán-Instituto
Politécnico Nacional (CIIDIR-IPN-Michoacán)
Justo Sierra 28
59510 Jiquilpan, Michoacán, México
Teléfono: +52 (353) 5330 218
tsilva09@hotmail.com
rmoncayo@hotmail.com
sochoae@colpos.mx
ingestrada01@hotmail.com
gcruzc@colpos.mx
cescalera@ipn.mx
fvillalpando@ipn.mx
jnavav@ipn.mx.

Dr. Alfredo Ramos
Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica,
A.C. (IPICYT)
Camino a la Presa San José 2055
28216 Lomas, 4ª Sección, San Luis Potosí, San Luis Potosí,
México
jalfredo@ipicyt.edu.mx.

Dr. Martín López
Laboratorio de Ciencias del Mar y Limnología
Universidad Nacional Autónoma de México
Ciudad Universitaria, delegación Coyoacán
04510 México, D.F., México
Teléfono: +52 (55) 5622 5815
mlopez@hotmail.com.

 

Recibido: 18/09/2011
Aceptado: 20/02/2013

 

Resumen

Se describe la calidad química de los recursos hídricos tanto subterráneos como superficiales en la cuenca del río Duero. El agua subterránea se analizó mediante un estudio hidrogeoquímico en 97 aprovechamientos (20 manantiales y 76 pozos) para la época de estiaje. Se aplicó el Índice de Calidad del Agua (ICA; NSFWQI) en el agua superficial para 35 sitios, a partir de ocho parámetros, dividiéndolos en manantiales y el cauce. Se compararon diferentes parámetros con información previa mediante un análisis de varianza. La calidad del agua subterránea en términos generales resultó buena y está asociada con el tipo de rocas y geología de la cuenca. Predomina la clase de agua C1-S1, baja en salinidad y sodio, pudiéndose utilizar en la mayor parte de los cultivos y cualquier tipo de suelos sin desarrollar peligro por salinidad y sodicidad. Los valores ICA obtenidos, uso en agua potable, ubican a la mayoría de los manantiales como contaminados, con excepción del manantial de Carapan (condición excelente con 92 puntos). En el cauce, uso en agricultura, el 75% de los sitios resulta como contaminado y el resto en levemente contaminado. La comparación de los nitratos en 20 años de diferencia fue estadísticamente significativo (F = 15.73, p = 0.0001), lo que representa un aumento importante de los nutrientes en el río. Por último, el creciente deterioro de la calidad del agua del río, a pesar de un balance hidrológico positivo, promueve la extracción del agua subterránea, llevando a un proceso de sobreexplotación del manto acuífero.

Palabras clave: análisis hidrogeoquímico, índice de calidad del agua, contaminación, sobreexplotación.

 

Abstract

This work describes the chemical quality of groundwater and surface water resources in the Duero River basin. The groundwater was analyzed by a hydrogeochemical study of 97 water sources (20 springs and 76 wells) during the dry season. The Water Quality Index (NSFWQI) was used for 35 surface water sites, with eight variables divided according to springs and the river. The overall groundwater quality was good and was associated with the basin's rocks and geology. The predominant class was C1-S1, with low salinity and sodium, useful for most crops and any soil types, with no risks due to salinity and sodicity. Based on the NSFWQI values obtained for potable water, most of the springs were classified as contaminated, except for the Carapan spring (excellent quality, 92 points). On the main river channel, with agriculture use, 75% of the sites were determined to be contaminated and the rest slightly contaminated. The comparison of nitrates over 20 years presented a statistically significant difference (F = 15.73, p = 0.0001), indicating a significant increase in nutrients in the river. Finally, despite a positive water balance, the increasing deterioration in the quality of the water in the river leads to groundwater extraction and the resulting overexploitation of the aquifer.

Keywords: hydrogeochemical analysis, pollution, overexploitation, water quality index.

 

Introducción

En México, el Plan Nacional de Desarrollo 2006-2012 incluye el Programa Nacional Hídrico, en el cual se señalan los pasos para un manejo adecuado del recurso de manera comunitaria (Presidencia de la República, 2007). Sus objetivos principales son prevenir y reducir la contaminación del agua; fomentar su uso adecuado; proteger ríos, lagos y lagunas; y reducir los efectos de inundaciones y sequías (Conagua, 2008).

Para lograrlo, la Comisión Nacional del Agua (Conagua) ha promovido la realización de lo que denomina proyectos emblemáticos para el saneamiento integral de cuencas, considerados de alto beneficio social y que pueden ser concluidos en cinco años. Con ello se busca dar respuesta más efectiva a la solución de la problemática socioambiental de cuenca, con base en un consenso de usuarios.

Esto responde a que en la actualidad podría establecerse que prácticamente la totalidad de las cuencas hidrológicas de México se encuentran en mayor o menor medida con verdaderos problemas de contaminación. Ejemplo de ello es la cuenca del río Lerma, considerada la más contaminada de México (Pacheco-Vega, 2007).

La cuenca del río Duero, localizada dentro de la zona hidrológica río Lerma-Chapala no escapa a esta situación. Problemas relacionados con la pérdida de suelo, disminución de la cubierta vegetal, tala clandestina de bosques, contaminación de suelos y acuíferos por basura, descarga de aguas negras directas al río, y desaparición de fauna silvestre, son el común denominador (Conagua, 2009).

Dado el deterioro continuo en la calidad del agua superficial de la cuenca del río Duero, el aprovechamiento del agua subterránea en la misma se ha incrementado de forma considerable. El Registro Público de Derechos de Agua (Repda) de la Conagua registra la existencia de un total de 150 pozos para el año 2000, pasando en el 2012 a 805 pozos, con volúmenes totales de extracción anual de aproximadamente 120 Mm³. En la cuenca, los acuíferos presentan condiciones de libre a semiconfinado, lo cual la hace altamente vulnerable a actividades antropogénicas.

En atención a dicha problemática, es que se desarrolla el presente estudio, con el objetivo principal de evaluar la actual problemática del agua subterránea y superficial en la cuenca, en términos de su calidad química, que impacta una importante actividad económica en el ámbito estatal en el sector agrícola, con el cultivo de frutillas, hortalizas y granos, que incluyen productos de exportación, como la fresa.

 

Metodología

Área de estudio. La cuenca del río Duero se ubica al noroeste del estado de Michoacán, en las coordenadas 19° 40' y 20° 15' latitud norte, y 101° 45' y 102° 45' longitud oeste. Pertenece a la Jurisdicción Administrativa núm. VIII Lerma-Santiago-Pacífico, dentro de la Región Hidrológica núm. 12 Lerma-Santiago, específicamente en la denominada Subregión Hidrológica Bajo Lerma. Tiene una superficie de aportación de 2 531.3 km², con un escurrimiento promedio anual de 250 millones de metros cúbicos. Tiene forma alongada y corre en dirección sureste-noroeste, cruzando cuatro microcuencas: la cañada de los Once Pueblos, los valles de Guadalupe y Zamora, para, finalmente llegar hasta la Ciénaga de Chapala (figura 1).

Análisis de la calidad del agua subterránea. Con el fin de determinar el esquema de distribución de la calidad química del agua subterránea para uso agrícola en la cuenca del río Duero, se realizó un muestreo hidrogeoquímico en 96 distintos tipos de aprovechamientos (20 manantiales y 76 pozos) durante el periodo abril-mayo de 2009.

Durante el muestreo se obtuvieron datos en campo de temperatura, conductividad eléctrica, sólidos totales disueltos, y pH, utilizando un conductivímetro portátil de medición, marca HANNA Instruments, modelo HI 9635.

En la determinación de los principales elementos químicos (Ca²⁺, Mg²⁺, Na⁺, K⁺_, HCO^-₃, Cl^- y SO^2-₄,) necesarios para la obtención de las distintas facies y clases de agua, se siguieron patrones establecidos en el manual de Standard Methods for Examination of Water & Wastewater (APHA, 1998) y fueron realizados en el Laboratorio de Suelos y Aguas del Centro Interdisciplinario de Investigación para el Desarrollo Integral Regional, Unidad Michoacán (CIIDIR-IPN-Michoacán).

Con el Diagrama de Piper se definieron las distintas facies químicas de agua prevalecientes en la cuenca. Las aguas geoquímicamente similares quedan agrupadas en áreas bien definidas. Las concentraciones de los iones dadas en meq/L, se expresan como porcentaje con respecto a la suma de aniones y cationes, respectivamente.

Para definir el peligro de salinización o sodificación del suelo a partir de parámetros medidos en el agua de riego, se utilizó el esquema propuesto por el U.S. Soild Salinity Laboratory Staff, en 1954, conocido como Normas de Riverside. Este sistema se basa en la medida de la conductividad eléctrica del agua para determinar el riesgo de salinización del suelo y en el cálculo de la Relación de Adsorción de Sodio (RAS), para definir el riesgo de sodificación o alcalinización, mediante la fórmula:

Donde las concentraciones de Na⁺, Ca⁺⁺ y Mg⁺⁺ están dadas en meq/L.

Se definen cuatro clases de riesgo de salinización y otras cuatro de riesgo de sodificación, resultando en total 16 clases de agua (C1-S1, C1-S2, etc.) cada una de las cuales tiene diferentes condicionantes para ser utilizada en regadío.

Se elaboraron los mapas de distribución de isovalores para los parámetros de conductividad eléctrica (CE), sólidos totales disueltos (STD), temperatura y relación de adsorción de sodio (RAS), aplicando en todos los casos el método de interpolación Kriging.

Análisis de la calidad del agua superficial. Se muestrearon 35 sitios en el río Duero, incluyendo el cauce principal, afluentes secundarios y manantiales. Dentro de las variables ambientales se midieron la temperatura (ºC), pH, oxígeno disuelto (ppm), % de saturación de oxígeno y nitratos (ppm) por medio de un multisensor (Hydrolab DataSonde 4X). Además, se recolectaron 2.5 L de muestra en el primer metro de profundidad para determinar la alcalinidad, demanda bioquímica de oxígeno (DBO₅; en ppm), demanda química de oxígeno (DQO; en ppm), sólidos totales suspendidos (ppm) y fosfatos (APHA, 1998). Por último, se estimaron las bacterias coliformes fecales, mediante lo establecido en la NOM-112-SSA1-1994, y según Vanderzant y Spittstoesser (1992), empleando la técnica del número más probable (NMP).

Para la determinación del índice de calidad del agua (ICA), se incluyó la medición de ocho variables (temperatura, pH, oxígeno disuelto, coliformes fecales, demanda bioquímica de oxígeno, fosfatos, nitratos y sólidos totales suspendidos). Se siguió el método del Water Quality Index desarrollado por la National Sanitation Foundation (WQINSF), en donde la evaluación se realiza a partir de técnicas multiplicativas y ponderadas. Esto asigna un peso específico a cada una de las variables, según la importancia que tenga para la vida acuática y el ambiente. Se aplicó la ecuación propuesta por Brown et al. (1973):

Donde n son las ocho variables; w_i, el peso específico que se asigna a cada parámetro (i), que se pondera entre 0 y 1, de tal forma que se cumpla que la sumatoria sea igual a uno; q_i, la calidad del parámetro (i), en función de su concentración, y cuya calificación oscila entre 0 y 100; PI representa la operación multiplicativa de las variables Q elevadas a la W.

Las gráficas de sensibilidad, en donde, como función de la concentración de la variable, se lee la calificación de la calidad y se obtienen de las referencias originales. En el caso de la interpretación se dividieron los sitios entre manantiales, donde se aplicó el criterio para uso de agua potable, y el cauce del río con el criterio de uso agrícola.

El valor ICA obtenido se acomodó en una escala entre 0 y 100, que califica la calidad, a partir del cual y en función del uso del agua, se puede estimar el nivel de contaminación. Esto permite interpretar y comunicar fácilmente los resultados en una escala sencilla, agrupando la calidad del agua de los ecosistemas acuáticos en seis intervalos: (E) Excelente; (A) Aceptable; (LC) Levemente Contaminada; (C) Contaminada; (FC) Fuertemente Contaminada, y (EC) Excesivamente Contaminada.

Dado que se cuenta con información previa de algunas de las variables (López et al., 1990), se hizo una comparación de la información de manera gráfica y se realizó un análisis de varianza de una vía (ANOVA) para determinar si hay diferencias significativas estadísticas. Se determinaron las diferencias mediante la prueba de Tukey, con un intervalo de confianza del 95% (P < 0.05), por medio del programa SPSS Statistics, ver. 17.0 (2008).

 

Resultados

Agua subterránea

La figura 2 muestra la localización dentro de la cuenca de los 76 pozos y 20 manantiales muestreados.

Los resultados de los análisis químicos realizados en manantiales y pozos se muestran en el cuadro 1 y 2, respectivamente.

Para tener una idea preliminar de la calidad química del agua para uso agrícola se obtuvieron mapas de isovalores para los parámetros de conductividad eléctrica (CE), sólidos totales disueltos (STD) y temperatura (T). La figura 3 muestra la configuración de los mismos en la cuenca.

Se obtuvieron rangos de valores de CE, de 101 a 2 630 µS/cm; los valores más bajos que representan una mejor calidad química del agua subterránea se distribuyen en las estribaciones de las sierras de mayor altitud, localizados en la porción sur-sureste de la cuenca; en tanto que los valores más altos se registraron al NW del área de estudio, que se relacionan con la zona de influencia del campo geotérmico de Ixtlán de los Hervores, así como con la porción central orientada en el sentido de la falla geológica Pajacuarán.

En relación con STD, los rangos oscilaron entre 60 y 1 800 mg·l^-1, coincidiendo los valores más bajos con las estribaciones de los cerros de mayor altitud, aumentando su concentración de manera gradual hacia los valles; lo anterior es una guía de la presencia de agua de mejor calidad asociada con el tipo de acuífero en explotación.

El área de mayor concentración se relaciona con la zona de influencia del campo geotérmico de Ixtlán de los hervores, así como con la porción central orientada en el sentido de la falla geológica Pajacuarán.

La relación de conductividad eléctrica (CE) es directamente proporcional al contenido de sólidos totales disueltos en el agua subterránea y éstos se incrementan con la evolución del agua subterránea, o por efecto de la contaminación natural o antropogénica.

La temperatura puede influir en el incremento o decremento de la solubilidad de las sustancias presentes (Porras-Martín et al., 1985), en específico su conductividad eléctrica; en la cuenca, los valores obtenidos fueron entre 17.5 y 43 °C. Las temperaturas más frías se ubican hacia las estribaciones volcánicas, coincidiendo con la alta concentración de manantiales. Los valores mayores se asocian con el sistema estructural de la porción norte, que dan lugar a condiciones geotérmicas locales. En esencia, estas anomalías de temperatura están relacionadas con el esquema geológico-estructural de la región.

La figura 4 muestra la distribución de isovalores de RAS para la cuenca. Los valores obtenidos de RAS oscilaron entre 1 y 32 meq·l^-1, lo que refleja que, en términos del elemento sodio, la mayoría de los aprovechamientos representan un grado bajo de peligrosidad. Destaca la zona de la ciénaga con valores máximos y la parte alta de la cuenca con los valores menores.

En relación con la clase de agua presente, la figura 5 muestra la ubicación de manantiales y pozos, respectivamente, en el diagrama referido.

El agua de manantiales se clasifica principalmente como del tipo C1-SI, con bajo peligro de salinización y sodización, aptas para utilizarse en el riego agrícola sin restricción. Es decir, son aguas de excelente calidad química. Las clases de agua para los pozos son predominantemente del tipo C2-S1 con salinidad media y bajas en sodio, pudiéndose utilizar en mayor medida en riego agrícola. La mayoría de ellos se ubican en un ambiente geológico de tipo fluvial.

En la región lacustre se encontraron aguas del tipo C3-S1, con peligrosidad alta a la salinización, por lo cual su uso debe restringirse al riego de productos tolerantes a dicha condición. Finalmente, el ambiente lacustre influenciado por hidrotermalismo, la clase de agua predominante, es C3-S3, con salinidad muy alta y peligro de sodio alto, por lo que su uso en la agricultura se debe restringir.

Lo anterior demuestra la interacción agua-roca como mecanismo de control de la calidad química del agua subterránea en la cuenca hidrológica del río Duero para uso primordialmente agrícola (figura 6).

Por otra parte y con la utilización del diagrama de Piper, se puntualizaron las distintas facies químicas de agua presentes en la cuenca. La figura 7 muestra su distribución en el diagrama respectivo.

En general, tanto el agua de manantiales como de pozos se clasifica como de tipo bicarbonatada-sódica, que corresponde con aguas poco evolucionadas, consideradas como típicas de ambientes geológicos volcánicos.

 

Agua superficial

La figura 8 muestra la ubicación de los sitios de muestreo a lo largo del cauce del río Duero.

En cuanto a las variables ambientales, los valores de oxígeno disuelto fueron relativamente bajos a lo largo de todo el río (cuadro 3). El pH resultó tendiente a la acidez, aunque con cantidades muy aproximadas al valor neutro. Los valores de la conductividad eléctrica aumentaron de manera gradual, conforme se dirige de la parte alta a la parte baja de la cuenca.

De manera similar, la alcalinidad cambia de aguas blandas en la parte superior (0-75 mg·l^-1) a aguas duras en la parte baja de la cuenca (150-300 mg·l^-1, con la clasificación de Sawyer y McCarty, 1967). Otras variables, como el DBO₅, presentan patrones de fluctuaciones, los cuales muestran procesos de dilución hacia la parte alta y procesos de sedimentación en la parte baja. Por su parte, aquellas variables que representan nutrientes derivados de drenajes y de residuos de fertilizantes de la agricultura indican sitios de mayor impacto por estas actividades, en especial en los valles (cuadro 3).

La interpretación de los valores ICA en los ocho manantiales analizados, en términos de su uso en la categoría de agua potable, indica que sólo el manantial de Carapan (origen del río Duero) muestra condiciones de excelente calidad (92 puntos; figura 9). La localidad del manantial de La Luz presenta contaminación leve. El resto de los manantiales, como es el caso de Camécuaro, Orandino y San José de Gracia, se clasifican como contaminados, destacando en particular la presencia de bacterias coliformes fecales.

En lo que respecta al cauce del río, se implementó la interpretación del índice en el aspecto agrícola, quedando los diferentes sitios en la condición de levemente contaminado y contaminado. Destacan como los sitios de mayor contaminación el río Tlazazalca y río El Sagrario en Tangancícuaro, este último recibiendo las descargas domésticas de la capital municipal y de actividades agropecuarias, lo que degrada su calidad del agua de manera importante. Otros lugares con valores bajos del ICA son la presa Urepetiro, La Estanzuela, dren Camucuato y El Capulín (figura 10).

El análisis de las fluctuaciones del valor del ICA a lo largo del trayecto del río refleja procesos de concentración de contaminantes y de su dilución por la entrada de aguas menos deterioradas, como de los manantiales. Cabe destacar que en la parte final del trayecto, antes de la desembocadura en el río Lerma, cambia de contaminado en El Capulín, a levemente contaminado en Cumuato e Ibarra, porque esta zona es más léntica y se tiene un proceso de sedimentación.

Un comparativo realizado para los últimos 20 años muestra el avance del deterioro que manifiesta el río Duero en términos de calidad de agua. Por ejemplo, el oxígeno disuelto en algunos tramos distribuidos a lo largo del río disminuye, rebasando los límites de tolerancia de los organismos acuáticos (La Estanzuela y Briseñas).

La figura 11 muestra tal tendencia, comparándose valores actuales con datos reportados por López (1988) para esas localidades. También se registra un incremento en los valores de turbidez de hasta dos órdenes de magnitud en algunos sitios (López obs. pers.), lo que está directamente relacionado con la erosión y descargas.

Por su parte, los nutrientes también aumentaron al comparar cuatro años. Destaca en particular que la diferencia entre los años se da principalmente entre los tres primeros, que fueron monitoreados de manera seguida en la década de 1980 y el valor obtenido en el 2009, indicando una diferencia estadística importante (F = 15.73, p = 0.0001) (cuadro 4).

 

Discusión

Los problemas de contaminación de cuencas en México se han agudizado al paso del tiempo. Su deterioro se ve reflejado en los afluentes y reservorios, los cuales indican el estado de salud de la cuenca, de lo que pasa en ella. Esto es especialmente importante debido a que gran parte de la actividad económica que se desarrolla depende de la calidad del agua disponible en las cuencas. Para describir esta calidad se pueden tener diferentes aproximaciones, desde la clasificación en escalas de uno hasta tres parámetros, el análisis de diferentes parámetros de una manera individual o multivariada, por medio de estadísticos de agrupación u ordenación, hasta la implementación de índices.

El organismo encargado de monitorear la calidad del agua en México es la Conagua, la cual emplea índices de acuerdo con parámetros químicos. Antes del año 2002, la Conagua utilizó un índice de calidad del agua basado en un promedio ponderado de los índices de calidad de 18 parámetros representados en una escala de 0 a 100. El uso de este método colocó 73% de las corrientes de agua superficial en la condición de contaminado (Conagua, 2001).

Posterior al 2002, la Conagua decidió cambiar la forma en que se establece la calidad del agua de aguas superficiales. Para ello utiliza principalmente de manera independiente los parámetros de demanda bioquímica de oxígeno (DBO), demanda química de oxígeno (DQO) y sólidos suspendidos totales (SST) (Conagua, 2011). El valor resultante de estos parámetros se contrasta con un criterio de clasificación de la calidad del agua. A pesar de que es una forma más sencilla, rápida y efectiva —en términos de costos— de obtener una valoración de dicha calidad, también presenta ciertas limitantes.

La principal limitante en el caso del DBO y DQO es que determina aquellos efectos debido a los cambios en las descargas orgánicas, implicando que la calidad está siendo definida en relación con la contaminación por materia orgánica. Los SST indican, sin discriminar, la presencia de diferentes elementos: limo, arcillas, sedimentos de escorrentías, plancton, desechos industriales y de aguas residuales, entre otros, presentes en el agua. Esto crea una tendencia a mostrar que el panorama en general es mejor de lo que realmente está (SEPA, 2013). Para corroborar lo anterior, cuando se realiza el análisis de la situación de la calidad del agua con estos criterios en el año 2004, se tuvo un cambio a tan sólo un 17.4% de los ecosistemas acuáticos con algún grado de contaminación (Conagua, 2004).

En el caso del río Duero, también se identifican diferencias al aplicar los distintos criterios con respecto al ICA. En los manantiales, el DBO, DQO y SST dan la clasificación de Excelente, mientras que en el ICA sólo el de Carapan alcanza dicha categoría, y la mayoría está al nivel de Contaminado. Esto se relaciona en buena medida con la presencia de coliformes fecales, incluso Escherichia coli, que se utilizan como indicadores de posible contaminación por patógenos. Además, los nutrientes —nitratos y fosfatos— en algunos casos alcanzaron valores elevados y están ligados con procesos de eutroficación.

En el cauce del río, aun con un criterio menos estricto —uso agrícola— y equiparando las categorías —dándoles el nombre equivalente—, no hay concordancias entre los indicadores. Incluso se llega en el sitio de la unión del Duero con el Lerma a tener cada indicador una categoría diferentes (DBO: Buena Calidad; DQO: Aceptable; SST: Excelente, e ICA: Contaminada). También cambian las proporciones por criterio; mientras que en el DBO se tiene un 26% de sitios catalogado como aceptable, en el DQO es 48% y en el ICA 63%. Por su parte, 4% de sitios está contaminado de acuerdo con el DBO; 19% en el DQO, y 37% en el ICA.

Esto no significa que se esté siguiendo un criterio erróneo, de antemano se ha reconocido el valor del DBO como indicador y se ha registrado durante extensos periodos de tiempo en diferentes países como el caso de Inglaterra (Callow, 1990). Ellos incluyen además parámetros físicos con los que se cuentan en México, como el flujo del río y la temperatura, al igual que nutrientes como el nitrógeno amoniacal y el fósforo total. Ambos se relacionan con fertilizantes, ganadería, y aguas residuales industriales y domésticas (SEPA, 2013). Por su parte, si bien los ICA proveen valores significativos que indican la salud del recurso hídrico, y crean un criterio para medir y calcular la calidad del agua, también presentan imprecisiones.

El ICA propuesto (NSFWQI) se ha señalado como no muy objetivo, porque un grupo de expertos califica y escala los parámetros de calidad del agua que se utilizan —apodado como método Delphi— y dicho escalamiento puede cambiar en la apreciación de otro grupo (Lumb, 2011). Incluso el índice se ha modificado para atender las necesidades específicas de los estados, como en el caso de Oregon (OWQI; Cude, 2008) e Iowa en los Estados Unidos (IDNR, 2013). Su implementación en el presente trabajo parte no sólo de su aún común implementación, además de su formulación multiplicativa que le da robustez en cuanto al mejor ajuste a las opiniones de los expertos, sino a la disponibilidad de la información para incorporar un mayor número de sitios.

Más aún, el ICA en sus diferentes modalidades proporciona una visión parcial sobre la salud de los ecosistemas acuáticos. Cuando se desea evaluar el estado de los ecosistemas es importante incorporar de manera adicional el uso de índices biológicos; ente los más utilizados se encuentran el Índice Biótico Estendido (IBE) y el Índice de Integridad Biótica (IBI), basado en macroinvertebrados y peces, respectivamente. Estos índices se han propuesto en diferentes ocasiones para cuerpos de agua mexicanos (Weigel et al., 2002; López et al., 2007; Mathuriau et al., 2011). Ante esta situación se debe establecer un esfuerzo conjunto para monitorear de forma integral los ecosistemas acuáticos, aunque no sea de manera continua, pero sí con cierta periodicidad.

En la cuenca del río Duero es muy clara la tendencia a un creciente proceso de degradación, según se demostró en el análisis temporal. Esto es crítico, dado que la principal actividad económica de la región es la agricultura. En el ámbito nacional, se distingue por ser la principal productora de fresa, y en los últimos tres años, en cultivos de frutillas, como zarzamora, arándanos y frambuesa.

Entre las problemáticas que afectan a estos cultivos se tiene principalmente la calidad del agua para su riego. El mercado externo requiere productos con alta inocuidad. Tiempo atrás, el agua de riego utilizada era la del río, sin embargo hoy en día esto es imposible por el deterioro de su calidad.

La problemática sentida en la calidad del agua superficial fue el detonador de la apertura de una gran cantidad de pozos profundos para explotar el agua subterránea, pasando de un registro de 150 aprovechamientos para el año 2000 a 805 en la actualidad (REPDA-Conagua). La apertura de estas concesiones se ha realizado sin planeación alguna, como lo demuestra la alta concentración de pozos, pudiéndose encontrar hasta 20 pozos por áreas de 4 km². La figura 12 muestra esta problemática, definiéndose tres niveles: baja (0-2), moderada (3-4) y alta (> 4); como consecuencia, se inicia un círculo vicioso de perforación de pozos que puede propiciar su agotamiento.

Aunado a lo anterior está la calidad del agua subterránea, que si bien en términos generales es buena para la cuenca, hay sitios donde la gran presencia de sales (en los alrededores de Ixtlán) llega a causar problemas de salinización de los suelos. En estos casos se requiere un pretratamiento.

 

Conclusiones

El estudio hidrogeoquímico del agua subterránea en la cuenca demostró la interacción agua-roca como mecanismo de control de su calidad química para uso primordialmente agrícola. La clase de agua predominante es C1-S1, baja en salinidad y en sodio, pudiéndose utilizar en la mayor parte de los cultivos, así como en cualquier tipo de suelos, sin desarrollar peligro por salinidad y sodicidad.

La problemática principal en la cuenca con respecto al recurso hídrico es la mala calidad del agua del río Duero, relacionada con las descargas directas de aguas residuales, por lo general de origen urbano, detectadas a lo largo del río. Es resultado de la falta de compromiso por parte de las autoridades municipales por cumplir con su responsabilidad de saneamiento y se complica de acuerdo con el esquema normativo, que permite se mezcle el agua de manantiales con las descargas urbanas. También un factor decisivo es la poca coordinación entre autoridades en los tres niveles de gobierno para el desarrollo de acciones, y una escasa o nula cultura del agua entre los pobladores de la cuenca.

 

Agradecimientos

Este proyecto se realizó gracias al financiamiento otorgado por la Comisión Nacional del Agua en el estado de Michoacán y el Instituto Politécnico Nacional. Se agradece el apoyo otorgado por la Comisión de Cuenca del Río Duero.

 

Referencias

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