5 de Febrero 818 sur, C.P Cd. Obregón, Sonora. Tel/Fax: (644)

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1 LOS RECURSOS HIDRÁULICOS DE SONORA: UN ANÁLISIS DE SU CALIDAD Y CONTAMINACIÓN, EN UN CONTEXTO DE PLANEACIÓN ESTRATÉGICA PARA SU DESARROLLO SUSTENTABLE. Rodrigo GONZÁLEZ-ENRÍQUEZ 1 y Leticia Guadalupe CASTILLO-ACOSTA 2 1 Instituto Tecnológico de Sonora 5 de Febrero 818 sur, C.P Cd. Obregón, Sonora. Tel/Fax: (644) rglez@itson.mx 2 Comisión Estatal del Agua del Estado de Sonora Calle Bravo No. 42, Col. Centenario, C.P Hermosillo, Sonora. Tel/Fax: (662) leticia_castillo@yahoo.com.mx Palabras clave: Intrusión salina, agroquímicos, metales pesados RESUMEN La calidad de los recursos hídricos superficiales y subterráneos en el estado de Sonora, se han visto afectados por problemas de salinidad debido a la sobreexplotación de acuíferos y a la intrusión marina, así como por contaminación con metales pesados y agroquímicos derivados de las actividades antropogénicas. Para determinar el grado de afectación y el impacto que esto acarrea, es prioritario realizar un análisis contextual de la sustentabilidad de las condiciones de calidad y de contaminación que presenta el agua en el estado de Sonora, mediante un análisis de los estudios hidrológicos que el Departamento de Ciencias del Agua y del Medio Ambiente del Instituto Tecnológico de Sonora ha desarrollado en colaboración con otras dependencias preocupadas por el manejo hidráulico sustentable en la región, lo que permitirá una óptima planeación en la ubicación y perforación de pozos de producción de agua de mejor calidad para el abastecimiento de los diversos sectores y usuarios. INTRODUCCIÓN Los principales problemas de contaminación del agua en Sonora, se ubican en tramos localizados de los cauces de los ríos, principalmente en las zonas de riego con aguas superficiales, cuyos canales de drenaje a tajo abierto son receptores de descargas de aguas residuales no tratadas o insuficientemente tratadas de centros poblacionales, industrias, actividades pecuarias y aguas de retorno agrícola. En las zonas de riego por bombeo, el uso de agroquímicos está creando una contaminación difusa, de la cual, se desconoce la magnitud y el impacto. No obstante a medida que transcurre el tiempo, dicha contaminación se agrava y pone en riesgo a las propias fuentes de suministro. Las aguas costeras y esteros son los receptores finales de estas cargas contaminantes. La Figura 1 resume la distribución de zonas con problemas de contaminación del agua en el estado. Por ejemplo, en la cuenca del río Sonora, desde hace varios años ha existido el problema de contaminación por metales pesados, lo mismo sucede en la afluente 1

2 del río Bacanuchi, que es originado por la explotación minera, debido a las tecnologías utilizadas para la extracción del cobre y el manejo inadecuado de los derechos industriales que se generan como subproductos. Figura 1. Principales problemas de calidad de agua en Sonora. (Comisión Nacional del Agua, 2003). En cuanto al agua subterránea, en México como en la mayoría de los países constituye una de las fuentes más importantes para el suministro de agua potable e irrigación, principalmente en aquellas regiones áridas y semiáridas como es el caso del estado de Sonora localizado en el Noroeste de México, en donde debido a los limitados escurrimientos superficiales y a la creciente demanda para usos agrícola, urbano e industrial, se ha usado en forma desmesurada el agua subterránea. Es así como los acuíferos localizados al norte del estado de Sonora, tales como los de la Costa de Hermosillo, Caborca y Mesa Arenosa de San Luis, por citar los de mayor potencial, han sido intensamente explotados durante varias décadas y actualmente presentan daños irreversibles, a pesar de que las extracciones se han reducido considerablemente, pero no ha sido suficiente y en ellos persisten extracciones superiores a la recarga natural (Comisión Nacional del Agua, 2005). METODOLOGÍA Se parte de un diagnóstico de estudios hidrológicos realizados principalmente por el Instituto Tecnológico de Sonora en colaboración con otras dependencias implicadas en el estudio, manejos y gestión del agua, para con esto establecer la base de estrategias de planeación del desarrollo regional en un marco sostenible. Algunas ya están implementadas y otras están en proceso de implementación. 2

3 RESULTADOS Y DISCUSIÓN En general, la calidad del agua en los acuíferos de Sonora tiene un nivel aceptable, a excepción de los acuíferos costeros de Caborca, Costa de Hermosillo y Valle de Guaymas, que tienen problemas de intrusión salina causada por la sobreexplotación, y los acuíferos de los valles del Yaqui y Mayo, en los que la salinidad presente se debe a la propia naturaleza de los materiales con los que el agua subterránea tiene contacto (Canales et al. 2002). En las zonas agrícolas los excedentes de riego se infiltran y aportan a los acuíferos sales y diversos compuestos en solución, derivados del lavado de los suelos y de la aplicación de plaguicidas y fertilizantes. En las zonas urbano industriales se infiltran a los acuíferos aguas residuales no tratadas que contienen contaminantes orgánicos e inorgánico, y en el medio rural, los núcleos de población que no cuentan con sistemas de saneamiento básico así como instalaciones pecuarias, constituyen otras fuentes de contaminación local. Con respecto a los acuíferos del Sur de Sonora (Fig. 2), éstos son fuente de abastecimiento para tres Valles: el de Guaymas, el del Yaqui y el del Mayo. El sector agrícola es el principal usuario de esta región, y los problemas principales son de salinidad de las aguas subterráneas (Fig. 3) y, en menor escala, de contaminación por agroquímicos. Figura 2. Acuíferos del sur de Sonora 3

4 El Valle de Guaymas cuenta con escurrimientos superficiales muy limitados, las aguas subterráneas son el único recurso disponible para su desarrollo. A partir de los años cincuentas se inició una severa sobreexplotación del acuífero, debido al gran auge de la agricultura y la ganadería, realizando extracciones muy superiores a la recarga del acuífero, esto trajo como consecuencia que para los años setenta se generara un cono de abatimiento por abajo del nivel del mar provocando intrusión marina en el acuífero y daños irreversibles en la mayor parte de la zona costera del valle, teniéndose que abandonar una gran cantidad de pozos debido a su contaminación por agua de mar. Esto limitó el desarrollo agrícola, y para poder sostener y ampliar el desarrollo urbano-industrial, se vio en la necesidad de importar el agua potable procedente de acuíferos más alejados, perforando una batería de pozos que se encuentran en la zona de Boca Abierta y otra en el Valle Aluvial del Río Yaqui, a lo que se añade la conducción a través de un acueducto de más de 1, para abastecer de agua potable principalmente a Empalme, Guaymas y la zona turística de San Carlos PRESA ALVARO OBREGON LATITUD NORTE (UTM) RIO YAQUI CANAL ALTO CIUDAD OBREGON GUADALUPE 164 VICTORIA TOBARITO PUEBLO YAQUI RIO COCORAQUE VILLA JUAREZ 2500 GOLFO DE CALIFORNIA CANAL BAJO RIO MAYO LONGITUD OESTE (UTM) Figura 3. Salinidad (micromhos/cm) del agua subterránea del Valle del Yaqui. Exploraciones geofísicas y geoquímicas realizados por el ITSON permitieron localizar la interfase salina en el Valle de Guaymas y en la zona de Boca Abierta, en su parte más cercana a la franja costera, se ha identificado que presenta un alto riesgo de intrusión salina, la situación es más critica en cuanto a la presencia de acuíferos altamente salinos, se presenta el municipio de Huatabampo, localizado en la franja costera del Valle del Mayo (González y Canales, 2002 y 2004). 4

5 Esto hace necesario buscar las medidas correctivas y preventivas para controlar la intrusión en Guaymas y evitar daños al acuífero de Boca Abierta, tales como: considerar la alternativa el aprovechamiento de las aguas residuales de las poblaciones de Empalme y Guaymas las cuales una vez tratadas, se puedan utilizar en la agricultura o en la recarga artificial del acuífero por inyección; redistribuir los volúmenes que se extraen en el Valle de Guaymas; y, evaluar la opción de instalar una planta desalinizadora con la finalidad de proteger los pozos de agua dulce y abastecer de agua de buena calidad a las poblaciones de Guaymas y Empalme. Solo con acciones como estas y con un marco legal apropiado, se logrará impulsar el desarrollo sustentable de esta región. Respecto a los Valles del Yaqui y Mayo, su principal problema inicia con la salinización de pozos localizados en zonas que hasta antes de 1970 contenían agua dulce y que progresivamente han alcanzado salinidad intolerable para consumo humano e irrigación. Actualmente en algunas zonas de estos valles se observa una continua elevación en los niveles de salinidad, generando problemas de abastecimiento. Antes de iniciarse la explotación intensa del agua subterránea en la región, existían manantiales y zonas de terrenos muy húmedos que formaban parte de la descarga natural del agua del subsuelo y en donde se desarrollaba una vegetación abundante que se alimentaba de esta humedad. Esto provocaba la evapotranspiración directa de freatofitas y posiblemente el aumento de la salinidad en los suelos y el agua subterránea. Para controlar estos efectos se implantaron algunas medidas como las de drenaje superficial y parcelario, además de inducir un drenaje vertical mediante el bombeo para abatir los niveles freáticos someros. Perforaciones profundas exploratorias, además de sondeos geofísicos y monitoreo geoquímico realizados por el ITSON en estos acuíferos, han permitido la localización de zonas con agua salina y contaminación por agroquímicos (Fig. 4). Perfiles verticales de salinidad de pozos evidencian que se tienen elevadas concentraciones de sales en la parte superior de extensiones considerables del acuífero, propiciado no sólo por el manejo del agua de riego, sino también a la formación geológica de la planicie costera, dado que se encontró que la salinidad en el agua subterránea es en parte generada por arcillas interestratificadas. 5

6 Figura 4. Perfil del ión nitrato (mg/l) en el pozo ITSON-3, del Valle del Yaqui. Otra región del estado que ha sido de interés de estudio de calidad del agua por parte del ITSON, es la cuenca del Río Sonora, misma que presenta dos problemáticas. En la parte alta y media de la cuenca, el problema principal es por contaminación de metales (Fig. 5 y 6), atribuible a la actividad minera; mientras que en la parte baja, el principal problema es por intrusión salina (situación similar a la del Valle de Guaymas), ya que las extracciones agrícolas continúan superando a la recarga natural de sus acuíferos, lo que ha generado el abandono de pozos y terrenos agrícolas por la salinización de los mismos (González, 2005). a) Acuífero del Río El Zanjón b) Acuífero del Río San Miguel de Horcasitas c) Acuífero del Río Sonora Figura 5. Plomo (mg/l) Monitoreo 1 al inicio del periodo de lluvias. 6

7 Campaña de monitoreo 2 a) Acuífero del Río El Zanjón b) Acuífero del Río San Miguel de Horcasitas c) Acuífero del Río Sonora Figura 6. Plomo (mg/l) Monitoreo 2 al término del periodo de lluvias. La extracción de aguas subterráneas salobres para aplicar procesos de desalinización es una opción apropiada, porque además de controlar el avance del frente salino proveniente del mar, aportaría agua desalinizada para el consumo humano en la ciudad de Hermosillo. Las alternativas de desalinización del agua ya se están evaluando y una planta piloto esta en proceso de construcción en el Laboratorio de Ingeniería Química del ITSON (González, 2006). El agua superficial y subterránea en las cuencas fronterizas, como es el caso de la cuenca del Río Santa Cruz, que al ser escasa y presentar problemas de contaminación, tiene importantes repercusiones de orden internacional por ser un recurso compartido con los Estado Unidos de Norteamérica. Nogales es la principal ciudad de esta cuenca, su deficiente sistema de alcantarillado sanitario ha presentado fugas, lo que ha generado contaminación microbiana y de compuestos orgánicos que provienen de lixiviados de solventes industriales utilizados en las maquiladoras. En este caso, en ambos Nogales (Sonora y Arizona) se están haciendo esfuerzos binacionales compartidos para atender y solucionar los problemas, ya que sus efectos no reconocen fronteras; la principal acción fue la ampliación de la planta de tratamiento de Nogales Arizona, misma que da servicio de tratamiento a las aguas residuales de ambos Nogales (Díaz y González, 1995). Otra cuenca binacional es la del Río Colorado, en donde el principal problema es por descargas de aguas residuales no tratadas en cuerpos superficiales por salinidad y agroquímicos en aguas subterráneas. La presencia de amibas de vida libre en las aguas superficiales generó la muerte de bañistas que utilizaron los canales de riego durante las temporadas de verano, misma situación que en los valles de sur del estado. El monitoreo de estos microorganismos en el agua, así como las campañas de advertencia de la presencia de las amibas, ha permitido 7

8 reducir en forma muy importante la muerte de personas, tanto en el Valle Imperial del Río Colorado como en los del Yaqui y Mayo. CONCLUSIONES Por lo anterior, es importante implementar un programa estatal de monitoreo periódico, tanto de la cantidad como de la calidad del agua. La ubicación de zonas contaminadas por aguas residuales no tratadas, salinas y por agroquímicos, permitirá identificar sitios inadecuados para la reserva y explotación de agua potable, para uso industrial e irrigación. Un análisis de la relación hidrogeológica, con el contenido y tipo de minerales disueltos en el agua subterránea, contribuirá en la ubicación y diseño óptimo de pozos para la explotación, así como el desarrollo de modelos de transporte de contaminantes que sirva como herramienta auxiliar que permita hacer una mejor planeación de la ubicación de pozos dependiendo de las zonas contaminadas o potencialmente contaminadas y obtener así, un agua de mejor calidad. Esto permitirá no repetir el esquema de perforar un pozo y abandonarlo más tarde por problemas de salinidad. Al conocer el comportamiento de la migración de la salinidad, es posible tomar decisiones respecto a la ubicación y magnitud de la obra de extracción (pozo) y hacer un balance económico, refiriéndose a las características del pozo como profundidad y diámetro, además considerar la vida útil de la obra y ver la conveniencia de construir o no. REFERENCIAS Canales, A.G.; González R., Encinas D.H. y Garatuza J. (2002) Estudio de disponibilidad y actualización hidrogeológica en los acuíferos de los valles del Yaqui, el Mayo, Boca Abierta y Guaymas, Sonora. Reporte final de proyecto para: Comisión Nacional del Agua. Comisión Nacional del Agua (2003) Programa Nacional Hidráulico Comisión Nacional del Agua (2005) Estadísticas del Agua en México Díaz, S. y González R. (1995) Manejo transfronterizo del agua superficial y subterránea en ambos Nogales. Informe final de proyecto para: Fundación Ford. González, R. (2005) Monitoreo de la calidad del agua en la cuenca media y alta del río Sonora, en varias localidades, de varios municipios, en el estado de Sonora. Proyecto en proceso para: Comisión Estatal del Agua (CEA). Clave: CEA-ED-PR-EST González, R. (2006) Procesos de desalinización de aguas salobres y marinas para el abastecimiento de agua potable para Empalme, Sonora. Propuesta de investigación para: Comisión de Agua Potable y Alcantarillado del Estado de Sonora. González, R. y Canales A.G. (2004) Actualización del estudio geohidrológico de cuenca del río Mayo (elaboración de estudios geofísicos), en varias localidades, mpio, de Navojoa y Huatabampo en el estado de Sonora. Reporte final de proyecto para: Comisión Estatal del Agua (CEA) y 8

9 Comisión de Agua Potable y Alcantarillado del Estado de Sonora (COAPAES). Clave: CEA-ED-CO-EST González R. y Canales A.G. (2002) Caracterización Geofísica y Geoquímica del Acuífero del Valle del Yaqui, Sonora. Reporte final de proyecto para: CONACYT. 9