MODELO MATEMATICO DE CONTAMINACION DEL RIO APATLACO. INTRODUCCION: La contaminación del agua en el Estado de Morelos

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1 MODELO MATEMATICO DE CONTAMINACION DEL RIO APATLACO INTRODUCCION: La contaminación del agua en el Estado de Morelos es generada principalmente por los desechos industriales y municipales. Las descargas de aguas residuales medidas como DBO, han ido en aumento en los últimos años. Se aportan 44.8 millones de kgs., asimismo se descargan 2,498 L/seg de aguas residuales que corresponden al 83% de origen industrial y al 17% de origen urbano. Los principales aportadores en el sector industrial son las industrias azucareras con el 65%, la fabricación de alimentos con el 17%, la industria textil con el 2 %la elaboración de bebidas y la industria química con el 1% respectivamente. Los principales municipios que aportan contaminación son el de Zacatepec con el 49%, Yautepec con 21%, Cuautla con el 14 % y Cuernavaca con 11 %. En este último municipio el problema es causado por la Ciudad Industrial del Valle de Cuernavaca (CIVAC). Los desechos de CIVAC, se descargan en los drenajes naturales más cercanos como en las Barrancas Puente Blanco y La Gachupina, algunos otros descargan en la Barranca Rivetex. Algunas aguas residuales son conducidas a la planta de tratamiento, la que descarga su efluente en La Barranca Puente Blanco. Esta agua se aprovecha aguas abajo para el riego agrícola y después desembocan en el Río Apatlaco a la altura del Municipio de Xochitepec. 1

2 En este trabajo también se analiza la calidad del agua del Río Apatlaco y se propone un sistema adecuado para su tratamiento con el objetivo de poder lograr la calidad del agua para consumo humano. Se analiza la evolución de la contaminación en el río. Se utilizaron los resultados de pruebas de tratabilidad para determinar para determinar la capacidad de tratamiento de diferentes procesos de tratamiento, diferentes coagulantes, floculantes y sus combinaciones fueron evaluadas en pruebas de jarras. Para determinar el índice de calidad del agua (ICA) en el Rió Apatlaco se utilizaron los datos de la red de monitoreo estatal de la comisión Nacional del Agua para el período ubicándose tres estaciones en el río METODOS: Con base en datos obtenidos de la estación Temixco, Estado de Morelos localizada en el margen derecho del Río Apatlaco, se analizó la 2

3 evolución de la contaminación del río así como se determinaron los promedios y las variaciones de 15 parámetros de calidad en los últimos años, para corroborar la información y complementar los datos se realizaron seis muestreos del agua en el río, cerca de la estación Temixco. Se procedió primero a la selección del mejor reactivo y su dosis, se procedió a la evaluación del proceso coagulación-floculaciónsedimentación a nivel piloto con un caudal de 3 l/seg, bajo condiciones de variación de la calidad del agua cruda. El efluente de este proceso fue sometido a filtración. La adsorción con carbón activado fue evaluada en corridas seleccionadas. La desinfección se realizó utilizando hipoclorito de sodio. Después de determinar las condiciones de operación y estabilizar los procesos unitarios se realizó la evaluación de diferentes trenes y se seleccionó la mejor alternativa de tratamiento. Los análisis de los parámetros de calidad del agua se realizaron de acuerdo al Standard Methods for examination of water and wastewater. Se encontró el índice de calidad del agua (ICA), que toma en cuenta una serie de 15 parámetros fisicoquímicos y bacteriológicos, los cuales de acuerdo a su valor global indican el grado de contaminación y su posible uso. Este índice se obtuvo a partir de una media geométrica ponderada dado por: Ln( ICA)=sum(WiLn(Qi)) 3

4 En donde Wi son los pesos unitarios asignados a cada parámetro por su importancia y ponderados entre 0 y 1 de tal forma que se cumple que: Sum(Wi)=1 Es necesario hacer notar que las (i) varían desde 1 hasta n, en donde n es el número de parámetros elegidos, Qi es la calidad del parámetro (i), en función de la concentración y cuya calificación oscila entre 0 y 100 y sum representa la operación suma de todas las variables con (i) variando desde 1 hasta n. El valor de ICA que se obtiene es un número entre 0 y 100 que califica la calidad del agua, permitiendo estimar el grado de contaminación del cuerpo de agua 4

5 RESULTADOS: En la estación Temixco del Río Apatlaco se observó desde el año de 1995 que la contaminación por patógenos es muy alta, los coliformes fecales en los últimos 5 años fueron entre 5000y NMP/100 ml. Los años de mayor contaminación fueron entre 1991 y 1995, hasta de NMP/100 ml después de lo cual los valores disminuyeron gradualmente los mayores valores de turbiedad y color se presentan en los meses del período de lluvias (junio, julio, agosto y septiembre alcanzan valores de 140 UTN y 40 UC Pt-Co respectivamente, ambos parámetros deben para un uso ser reducidos para que el agua sea de consumo humano hasta llevarlos a valores permitidos por la norma mexicana NOM-127_SSA referente al agua para consumo humano. El contenido de materia orgánica y de nitrógeno amoniacal en el Río Apatlaco está por encima de los valores típicos para ríos, los cuales indican la presencia de contaminación de origen antropogénico. El valor promedio de la DBO5 y de la DQO para los últimos 25 años es de 12 y 40 mg/l respectivamente presentándose la tendencia de incremento y siendo los valores promedios para los últimos 5 años de 15 mg/l de DBO5 y de 57 mg/l de DQO, considerándose aguas de mala calidad, no adecuadas para utilizarse como fuente de agua potable. El nitrógeno amoniacal tiene un valor promedio de 1 mg/l y en los periodos de estiaje aumenta hasta a 3 o 4 mg/l. 5

6 Los sulfatos los cloruros los fluoruros, calcio manganeso, sodio, nitratos dureza, fierro, sólidos disueltos no representan problema por que sus niveles están por debajo de los valores que permite la norma NOM-127- SSA En la estación Zacatepec se registró un intervalo de 26% a 56% en el ICA dado que el rango es elevado se considera el agua contaminada para consumo humano, agricultura, pesca e industria y calidad aceptable para recreación. Por lo que respecta a la estación Jojutla ésta presenta un intervalo del ICA del 23% al 53% indicando que únicamente para recreación se considera el agua de calidad aceptable. IMPACTO: los resultados que arroja este estudio son útiles a toda la sociedad del Estado de Morelos, en virtud que arrojan luz sobre los usos aceptables y no aceptables que tienen las aguas del Río Apatlaco. Asimismo del índice de calidad del agua, se desprenden los posibles tratamientos que se le debe dar a la cuenca del Río Apatlaco a efecto de poder sanear y recuperar tan importante cuerpo de agua. 6

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