Estudio de clasificación del río Atoyac, Puebla-Tlaxcala RESUMEN EJECUTIVO

Transcripción

1 RESUMEN EJECUTIVO La subcuenca del río Atoyac se ubica entre los estados de Puebla y Tlaxcala y forma parte del inicio de la cuenca del río Balsas, en la región hidrológica Núm. 18 parcial, el río Zahuapan confluye con el río Atoyac a unos 10 km al norte de Puebla. La sección del río Atoyac que se estudió inicia 1.40 km aguas arriba de la descarga municipal Santa Rita Tlahuapan, estado de Puebla, antes de la confluencia con el río Atotonilco y finaliza en la desembocadura a la presa Valsequillo Manuel Ávila Camacho y tiene una longitud de km; por otro lado el afluente río Xochiac, fue también evaluado a detalle por el número de descargas industriales y municipales, y que se incluyó en un tramo de 31.6 km. La subcuenca del río Atoyac queda comprendida en el Eje Neovolcánico, esta provincia ha sido descrita como una faja volcánica en la que se encuentran diversos aparatos y rocas volcánicas asociados a grandes fallas y fracturas. Las formaciones geológicas predominantes en la región del Alto Balsas o Atoyac, se componen principalmente de rocas volcánicas del Plioceno Superior al reciente, predominando lavas, brechas y tobas andesíticas y riolíticas. La subcuenca del río Atoyac tiene una superficie total de 2,189.4 km 2, de esta superficie poco más de tres cuartas partes (75.6%) se ubica en 19 municipios del estado de Puebla; y el 17.0% se distribuye en 12 municipios de Tlaxcala. La subcuenca tiene un uso de suelo principalmente agrícola (63.6%), seguida de una superficie relativamente baja de bosque (22.0%) y de pastizal (4.95%); por último, la zona urbana ocupa el 7.6 porciento. El clima presente en la subcuenca del río Atoyac, presenta un predominio de 78.3% de los templados subhúmedos, con lluvia en verano (C (w1); C (w2); en segundo lugar, con un 21.4%, se encuentran climas en las porciones altas de semifrío subhúmedo (Cb (w2)) y una zona muy pequeña (0.26%) de clima frío (E (T)). En la región se presenta una baja precipitación anual (812 mm), que junto con una importante evaporación media anual (1, mm), provoca que el volumen escurrido resultante sea insuficiente para su autodepuración natural. El río Atoyac es un cuerpo de agua de propiedad nacional y constituye un recurso vital, vulnerable y finito con valor económico, social y ambiental cuyo deterioro en las últimas décadas esta asociado a su crecimiento económico, a una expansión demográfica sostenida y a un proceso irreversible de urbanización y industrialización. Históricamente este río y su afluente río Xochiac han sufrido deterioro en su calidad con motivo de las descargas de aguas residuales provenientes de procesos industriales y asentamientos humanos. La actividad industrial cuenta con los giros de alimentos, textil, química, petroquímica, automotriz, papelera, bebidas, hierro y acero, farmacéutica, curtido de pieles, metalmecánica, siderúrgica y Página 1

2 servicios. La actividad agrícola se caracteriza por la producción de maíz, hortalizas, alfalfa, forrajes, fríjol y otros. En la subcuenca existe una intensa demanda en el uso del agua que, junto con un rápido crecimiento de la población, así como un aumento en la cantidad de descargas tanto municipales como industriales, provocan que el volumen escurrido resultante sea insuficiente para su adecuada autodepuración natural. La presa más importante en la subcuenca del río Atoyac es la presa Valsequillo Manuel Ávila Camacho, con una capacidad de almacenamiento de 304 millones de m 3 y una superficie aproximada de 3,000 ha. Recibe principalmente las aguas de dos ríos, el Atoyac y Alseseca (superficie = 240 km 2 ), siendo el primero el más importante por su caudal aportado. El uso del agua de la presa es para riego agrícola del distrito de riego 030 Valsequillo, el cual cuenta con una superficie total de 33,800 ha. Durante el año de 2005, se realizaron dos campañas de muestreo (en julio y noviembre), con el objetivo principal de elaborar un diagnóstico de calidad del agua, la realización del estudio de clasificación y el anteproyecto de Declaratoria de Clasificación, con su respectiva Manifestación de Impacto Regulatorio. El presente estudio se dividió en tres secciones, una que abarca la introducción, descripción de la metodología empleada en los muestreos de calidad del agua, aforos y análisis de muestras; la segunda sección donde se realizó la captura, procesamiento, graficado y revisión de los resultados ambientales y de campo, y la interpretación en cuanto a la calidad del agua y del caudal, tanto histórica como actual; dichos resultados se utilizaron en un modelo matemático. Se utilizó el paquete QUAL2E, que ha sido ampliamente utilizado por la CONAGUA y el IMTA. Con el uso del modelo matemático, se obtuvo la simulación de varios escenarios, se evaluó el proceso de asimilación y dilución del río a lo largo de las zonas en que fue dividió el río; y, con ayuda de las corridas del modelo, se integró el anteproyecto de Declaratoria de Clasificación del río; por último, en la tercera sección, se tratan temas de reciente inclusión en los requerimientos de estudio de clasificación de un río: los análisis de riesgo sanitario-ambiental, de costo-beneficio y la Manifestación de Impacto Regulatorio. De un total de 85 estaciones se evaluaron 52 descargas de aguas residuales, distribuidas en 42 descargas industriales y 10 descargas municipales; además, se incluyen 6 estaciones en los influentes y efluentes de tres plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR). Además, se realizó un total de 21 estaciones en ríos y afluentes. Por último, se monitorearon seis estaciones en la presa (tres estaciones, a dos profundidades en la columna de agua). Para efectuar la modelación de calidad del agua se utilizó el programa QUAL2E de la Agencia de Protección del Medio Ambiente de los EE.UU., el cual permitió simular de forma integral la calidad del agua en el río Atoyac y el efecto de las descargas y afluentes sobre este. De esta manera, se evaluó un tramo del río Atoyac de km hasta la presa Valsequillo, el cual fue dividido en seis zonas. Página 2

3 El caudal del río Atoyac aumenta considerablemente debido a grandes descargas a lo largo de su recorrido. En la estación RA-1 el río empieza con un caudal de L/s y finaliza en la presa Valsequillo con 5, L/s, resaltando como el aporte más significativo el río Zahuapan, en la zona cuatro, con un caudal de 1, L/s, seguido por las plantas de tratamiento Barranca del Conde, San Francisco y Atoyac Sur los cuales aportan al río , 1, y L/s, respectivamente. Cabe señalar que las plantas de tratamiento en la zonas 5 y 6 contribuyen con el 70% del caudal descargado al río Atoyac, las municipales directas al río aportan el 13%, los colectores industriales el 7% y la industria Petroquímica el 4%. Al analizar las diez estaciones evaluadas sobre el río Atoyac, los valores de oxígeno disuelto disminuyen de modo significativamente marcado, de una etapa aerobia en las dos primeras estaciones (con 8.97 y 8.29 mg/l, respectivamente), a un nivel de marcada anoxia (<0.34 mg/l) y, por lo tanto a partir de la tercera estación (RA-5), ya no se logra recuperar el sistema. Las industrias que tienen una alta contaminación del agua se encuentran, en gran medida, de las zonas 5 y 6. De ellas y por el número de veces que se presentan en los primeros lugares de mayor contaminación del agua, sobresalen las descargas DI-44 Productos Confitados, DI-27B Ciba descarga B y DI-35 Industrial de Abastos. Las descargas municipales con más alto grado de contaminación se ubican en la zona 1 la DM-46 Tlalancaleca, en la zona 3a (río Xochiac) la DM-37 Santa María Xalmimilulco y en la zona 2 las DM-35 San Baltazar Temaxcalac y DM-48 Santa María Moyotzingo. Los afluentes altamente contaminados son dos: el arroyo Atenco RA-20 en la zona 6 y el río Xopanac RA-10 en la zona 3; estos dos cauces resaltan por sus altos valores de DBO 5, DQO y nutrientes. En el caso del río Xopanac son en gran medida, provocados por la descarga DM-37 de Santa María Xalmimilulco así como por las pequeñas textileras presentes en la zona, como la DI-16 Buen Lavado. De un total de 42 descargas industriales y colectores industriales, las estaciones que sobrepasaron cuando menos en una ocasión la NOM-001-SEMARNAT-1996 fueron: 27 para grasas y aceites (G y A); 30 para sólidos suspendidos totales (SST), 16 para sólidos sedimentables, 10 para nitrógeno total, 3 para fósforo total, 35 para la demanda bioquímica de oxígeno (DBO 5 ), 37 para coliformes fecales, 3 para plomo y 2 para cromo. El arsénico, cadmio, cianuro, cobre, mercurio, níquel y zinc, presentaron concentraciones por debajo de la NOM-001-SEMARNAT Sin embargo, sí se excede la norma para cromo y el plomo en dos y tres descargas, respectivamente; dichas industrias pertenecen el giro textil y químico-farmacéutico para el cromo y metalúrgico y químico-farmacéutico para el plomo. Página 3

4 Las descargas municipales (DM) que excedieron la NOM-001-SEMARNAT-1996, fueron: 10 (100%) para la DBO 5, para SST y para coliformes fecales; y 9 para G y A, para sólidos sedimentables (SSed) y para N-total. Para el caso de las 3 plantas de tratamiento de aguas residuales presentes en la zona urbana de Puebla, se evaluaron tanto sus influentes como efluentes. Los parámetros que rebasaron la NOM-001-SEMARNAT-1996 fueron: 6 (100%) para SST, para DBO 5, para G y A y para coliformes fecales; 4 para N-total y 2 para SSed. Con respecto a los nutrientes, las estaciones que sí cumplen la norma para N-total fueron el influente y efluente San Francisco; las seis estaciones de plantas también cumplen con los LMP de P-total; cuatro de las seis PTAR para SSed, excepto los influentes de Barranca del Conde y Atoyac Sur que exceden el límite máximo permisible. Con respecto a la toxicidad presente en el estudio, sobresalen los valores de cinco descargas industriales (DI), que son: a) En la zona 5, la DI-36 Tenería Continental, con UT; en la misma zona (5), la DI-40 Parque Industrial Cuautlancingo y Ciba descarga B, con y UT; b) una DI de la zona 2, DI-3 Oxiquímica con UT; y c) De la zona 6, la DI-44 Productos Confitados, con UT. Cabe aclarar que un valor igual o mayor a 5 UT, se clasifica como toxicidad alta. La presa Valsequillo presenta problemas graves de contaminación debido a las aportaciones de aguas residuales, urbanas e industriales a través de los ríos Atoyac, Alseseca, así como por las descargas de las poblaciones ribereñas del embalse. Este cuerpo de agua recibe desde hace muchos años una alta concentración de materia orgánica y nutrientes, los cuales se reflejan en la continua infestación de lirio acuático en una porción de su espejo de agua. En el presente, la presa tiene aproximadamente un 40% de su superficie cubierta por esta macrofita. El lirio acuático provoca varios problemas en el sistema acuático, entre ellos, la evapotranspiración del agua, problemas para la navegación, la presencia de lodos ricos en materia orgánica (los cuales, con el tiempo, aportan una carga interna de nutrientes a la columna de agua), la disminución de oxígeno disuelto en el agua y la presencia de mosco. Con un promedio de mg/l de y mg/l de fósforo total y nitrógeno total, se clasifica al embalse Valsequillo como hipereutrófico. Este embalse casi se puede comparar con cuerpos de agua como el lago Nabor Carrillo, Méx. y el embalse Endhó, Hgo., ambos receptores de aguas residuales tratadas (el primero) o de aguas residuales crudas (en el caso del segundo cuerpo de agua). En toda la presa, el nitrógeno amoniacal un compuesto reducido presente en medios anóxicos, representa la forma predominante del grupo de compuestos del nitrógeno, con un 76.8% del N-total presente. Este alto porcentaje implica una contaminación reciente de agua residual cruda. Se vierten toneladas al día de materia orgánica medida como demanda química de oxígeno, 62.8 toneladas al día de sólidos suspendidos totales, 14.7 toneladas al día de nutrientes, 0.14 toneladas al día de metales pesados y 0.09 Página 4

5 toneladas al día de compuestos orgánicos tóxicos, entre otros, más contaminación microbiológica, que impiden el uso sustentable del agua en la subcuenca, por el grave deterioro de su calidad. Por giro y en orden de magnitud son las plantas de tratamiento las principales aportadoras de carga con el 60%, las descargas municipales con el 17%, varios giros con el 13%, la industria petroquímica con el 5%, la química farmacéutica con el 3% y la textil con el 1%. Las descargas que aportan las cargas más altas de DBO, SST, DQO, SAAM, grasas y aceites, nitrógeno total, fósforo total, sulfatos, cloruros y fenoles, son las plantas de tratamiento San Francisco, Atoyac Sur y Barranca del Conde y las municipales San Martín Texmelucan y San Baltazar Temaxcalac. La carga de contaminantes del río Zahuapan es relativamente baja, lo cual se refleja en los resultados de la modelación, ya que después de la zona cuatro el río empieza a recuperarse. Más abajo, ocurre lo contrario en el río después de las aportaciones de las plantas de tratamiento. En las zonas 5 y 6 se inicia la zona industrial entre Tlaxcala y Puebla, junto con descargas municipales que son canalizadas a tres plantas de tratamiento de la ciudad de Puebla. Estas plantas de tratamiento se destacan por aportar cargas muy altas al río. La capacidad de asimilación está sobrepasada en la mayoría de las zonas para los parámetros como grasas y aceites, sólidos suspendidos y disueltos totales, nitrógeno, fósforo, SAAM, demanda bioquímica y química de oxigeno y aluminio, siendo mas críticos estos valores en la parte baja del mismo. De acuerdo al estudio de riesgo sanitario ambiental, y debido a que el agua del río Atoyac desde su inicio es afectado por las aguas residuales, se considera que constituyen un peligro para la salud pública, principalmente debido a que las características de los contaminantes favorecen su distribución en los diferentes compartimientos ambientales (atmósfera, suelo, productos agrícolas y agropecuarios), lo que lo que conlleva daños en la preservación del ecosistema, afectación de los usos del agua y a otros recursos susceptibles de ser aprovechados (pesca, recreación, entre otros), así como al deterioro en la calidad de vida de los residentes. Debido al tipo de industrias que prevalecen en la región, es posible suponer que las rutas de de exposición incluyan la inhalación e ingestión para la población general, y contacto dérmico para agricultores o trabajadores del campo. Se observa que las zonas 4, 5 y 6 son las más densamente pobladas, además de ser las que se encuentran expuestas a una mayor concentración y diversidad de analitos potencialmente tóxicos. Página 5

6 Los índices de peligrosidad por zona, muestra que el mayor peligro potencial se encuentra en la zona IV (de 52.28), seguida por la V (48.93), la II (38.53), la VI (37.53), la III ( 37.51) y la de menor peligro es la zona I (17.85). Es preocupante la presencia de mercurio, benceno y cloruro de vinilo, relacionado con su capacidad para migrar a diferentes compartimientos ambientales; el primero es, junto con el plomo, uno de los neurotóxicos del desarrollo más potentes; el benceno y el cloruro de vinilo son carcinógenos de humanos. La presencia de orgánicos sintéticos, que pueden ser susceptibles de transformarse en organoclorados obliga al uso, en determinados trenes, del tratamiento avanzado; y cuando estos contaminantes son sancionados, de otras opciones de desinfección como la luz ultravioleta. Los costos de operación y mantenimiento, incluyendo los de amortización, varían de $1.16/m 3 a $79.10/m 3 para las 23 descargas que vierten directamente al río Atoyac y los tres influentes a las plantas de tratamiento existentes, establecidos en tres etapas de planeación de mejoramiento de las aguas del río Atoyac. En estos costos están incluidos los relacionados con el tratamiento de los subproductos (lodos) generados en la purificación de las aguas. El costo varía por el nivel de tecnología requerida y los volúmenes de aguas residuales involucradas. ETAPA 1a 2a 3a COSTO $MN / m 3 Mínimo Máximo La inversión requerida para el saneamiento integral de las aguas del río Atoyac asciende aproximadamente a $458.4 millones de pesos, para cumplir con la calidad de las aguas de la primera etapa. Para la segunda etapa, se requieren $188.7 millones de pesos y, para la tercera, de $76.9 millones de pesos. Se recomienda que el tratamiento se realice de modo conjunto, ya que se presentan mejores condiciones de costeabilidad y operatividad. Resulta importante realizar las obras o trámites requeridos con el fin de que las plantas de tratamiento de aguas residuales de los poblados de San Martín Texmelucan y de Huejotzingo, reinicien o arranquen el proceso de tratamiento. Se recomienda revisar y/o implementar el tratamiento primario avanzado que actualmente reciben las plantas ubicadas en la ciudad de Puebla, que son: PTAR Barranca del Conde, PTAR San Francisco y PTAR Atoyac Sur. El proceso que actualmente manejan está enfocado a disminuir la materia particulada, por ejemplo, los sólidos suspendidos totales, sin embargo la materia orgánica disuelta, Página 6

7 como la DBO 5, y el fósforo total y el nitrógeno total, no es tratado, ni para cumplir con lo estipulado por la NOM-001-SEMARNAT También se recomienda realizar una inspección más detallada de los sistemas de tratamiento de aguas, con el fin de encontrar fallas en la operación y mantenimiento de las mismas. Destaca la importancia de implementar y dar seguimiento a las actividades de reforestación y de rehabilitación del suelo en la subcuenca del río Atoyac. Página 7