Diagnóstico de la contaminación de metales pesados en la cuenca del lago de Chapala. Parte 2

1 ANTECEDENTES

Un aspecto importante en el abastecimiento de agua a las poblaciones es la calidad del agua suministrada, ya no basta con proporcionar la cantidad requerida sino que es necesario que la misma cumpla con las normas de salubridad e higiene. El Programa de Agua Limpia considera el suministro de agua de buena calidad para consumo doméstico, de acuerdo con las normas oficiales nacionales que establece la Secretaria de Salud, como es la NOM-127-SSA1-1994 (1), y la Comisión Nacional del Agua (CNA) (10), que también colabora en la verificación de su cumplimiento.

La calidad del agua puede ser significativamente determinada por la cantidad de la misma. El Lago de Chapala es el lago más  grande de México, con numerosos problemas de calidad de agua (2), su volumen en los últimos 20 años ha disminuido considerablemente, sin embargo, por el temporal de lluvias de las años 2003-2004, se ha recuperado notablemente, por lo cual la cantidad de soluto solvente en el vaso lacustre ha aumentado y de igual manera la cantidad de contaminantes tales como metales pesados y plaguicidas organoclorados entre otros, se ha concentrado en los últimos años.

La práctica de la acuacultura y pesca en la región del Lago de Chapala ha tenido un auge muy importante en los últimos años, ya que como se mencionó proporciona a la población un medio de subsistencia y arraigo en sus comunidades, generando con ello empleos, alimentos y mejora en su economía familiar, por lo que es considerada como una actividad prioritaria.

Para algunas comunidades tales como Petatán, Michoacán, Los Arcos (División Jalisco-Michoacán), por mencionar algunas de ellas, la pesca es su fuente de trabajo y la distribución y abundancia de las especies han venido a menos durante la década de los años 80 (Delegación de la Secretaría de Pesca en Jalisco); especies como el pescado blanco se ha perdido como endémica o por lo menos ha tendido encontrarse en menor cantidad y algunas de ellas en peligro de extinción, además se ha incrementado el alto contenido de sales en el lago y se empieza a presentar deformaciones en algunas especies de peces (19).

A pesar de que la región no cuenta con litoral para la práctica de la pesca, ésta se tratando de sustituir con la práctica intensiva y extensiva de la acuacultura en los cuerpos de agua y principalmente en los almacenamientos naturales y artificiales existentes, incluyendo bordos y manantiales.

Cabe hacer mención que han sido varios los estudios realizados en el Lago de Chapala y muy variados los mismos; los cuales aluden a la gran cantidad de sustancias tóxicas encontradas en peces, agua, plantas y sedimentos (3,4), tales como altas concentraciones de metales pesados en tejidos (5) de las especies como la tilapia y carpa.

Las grandes cantidades de desechos domésticos, actividad agrícola e industrial que se extiende a lo largo de la cuenca Lerma–Chapala han causado una marcada contaminación en el Lago de Chapala debido a los caudales no tratados. Resultado de ello es el alto contenido de fósforo y nitrógeno; ambos conocidos como causa de eutroficación (6). En consecuencia se ha presentado un desequilibrio hidrológico, aunado a la acumulación de metales pesados (7) y plaguicidas organoclorados (8), todo ello provocado por una degradación la calidad del agua además de la adición de fertilizantes restringidos, suministrados en gran parte en las chayoteras de Cuitzeo, San Miguel, el Zapote, Mezcala, Jalisco; y parte noroeste de la ribera del lago.

Los estudios anteriores demuestran la alta contaminación en sedimentos y aguas que de alguna manera han repercutido en la salud humana en la ribera del Lago de Chapala (9), de lo cual se han hecho estudios en una parte de la población encontrándose algunos contaminantes en el humano.

2 OBJETIVOS

• El objetivo general de este trabajo, es el de estudiar la caracterización elemental  de metales pesados de acuerdo a la Norma Oficial Mexicana NOM-001-ECOL-1996 (16),  en los sedimentos y aguas superficiales de la ribera del Lago de Chapala, como resultado de la contaminación por aguas residuales industriales y domésticas en la zona, debido a que los metales pesados han sido reconocidos como uno de los mayores problemas ambientales debido a su toxicidad y comportamiento acumulativo.

3 DESCRIPCION DE LA APORTACION CIENTIFICA O TECNOLOGICA

El trabajo de investigación fue desarrollada en el marco del Lago de Chapala del grupo de investigación de Cuencas Hidrológicas de la Maestría de Ingeniería de Proyectos, del CUCEI, concluido en marzo del 2002(7), tomándose en consideración la problemática en la cuenca Lerma-Chapala en lo que se refiere a asentamientos humanos irregulares, infraestructura hidráulica, sociedad, calidad de agua, uso de la misma en la industria y la agricultura, entre otros. Teniendo como antecedente lo anterior y la alta contaminación de la cuenca, el estudio de investigación es detectar la presencia de metales pesados en el sedimento y aguas superficiales, en la cuenca local del Lago de Chapala por medio de la técnica del Plasma Inductivamente Acoplado por Espectroscopia de Emisión Atómica (ICP-AES), aportando los resultados de la investigación a las organizaciones no gubernamentales como Sociedad Amigos del Lago de Chapala, A.C., siendo miembro activo de Living Lakes y Global Nature Fund,  dando un respaldo científico con el presente trabajo de investigación en lo que a contaminación se refiere, además de darlo a conocer a los organismos oficiales para que se tome en consideración las alternativas de sanidad en la cuenca.

La importancia radica en que los peces son parte de la cadena alimenticia en el ser humano y por consiguiente afectan a la salud. Los muestreos se realizaron en la ribera del Lago de Chapala en agua y sedimentos, teniéndose con ello un panorama más amplio de la situación de afectación, acorde a los resultados obtenidos en la concentración de contaminantes encontrados.

La metodología científica es la que sustenta este trabajo de investigación usada en campo y laboratorio, basado en Normas Oficiales Mexicanas (NOM),  e internacionales (EPA), dando un aporte en la técnica analítica de digestión de muestras en el laboratorio, como parte medular de este trabajo,  respaldado por técnicas analíticas de plasma, resultados y estadística, los cuales permiten tener una visión de lo obtenido y llegar al punto de observaciones y conclusiones,   que es la parte final del presente trabajo de campo en el cual se da sugerencias para las instituciones que tiene el poder de decisión y evitar los daños a la salud y bioacumulación en los seres vivos, animales, plantas y los daños en el ser humano.

La aportación de la presente investigación es, por lo tanto un legado que por derecho tienen las futuras generaciones y por esta parte una responsabilidad asumida en la conservación de nuestro maravilloso Lago de Chapala, en el Estado de Jalisco.

4 JUSTIFICACION  E  IMPORTANCIA DE LOS NUEVOS HALLASGOS

En los diversos estudios realizados en la cuenca propia del Lago de Chapala (7), se encontró la gran reducción del vaso lacustre en la parte este del mismo, que indica la gran concentración de contaminantes en el lago en el momento de su reducción de área; además de la gran problemática que trae consigo.

Los resultados obtenidos en esta tesis de Maestría de Ingeniería de Proyectos de la cuenca propia e inmediata del Lago de Chapala (7), arrojaron una alta contaminación de metales pesados, y en otras tesis plaguicidas organoclorados(8) encontrándose fuera de especificación química, en relación con Normas Oficiales Mexicanas. Además de lo anterior, el desarrollo hidráulico del país durante el siglo pasado ha obedecido, en gran medida, a las condiciones económicas imperantes y su planeación se ha visto limitada a la capacidad de desarrollo que estas condiciones han permitido, así mismo la planeación hidráulica no consideró la cuenca hidrológica como la unidad de gestión que hoy se maneja. Esta razones provocaron la construcción de presas y bordos por parte de un gran número de dependencias de los niveles federal y estatal, así como de particulares, y el crecimiento desordenado de las superficies de riego, lo que necesariamente significó un mayor aprovechamiento de las aguas, ocasionando que las aportaciones a los embalses ya existentes se vieran reducidas, lo que se reflejó en una disminución importante en sus niveles de almacenamiento.

El mayor ejemplo es el Lago de Chapala, que además de la enorme evaporación que presenta, vio reducidas sus aportaciones a tal grado que en 1991 alcanzó uno de los niveles más bajos de su historia (1,200 Mm ³ ). Contrariamente se encuentra el incremento que acusó el Lago de Chapala aumentando su capacidad a 8, 125 Mm ³ , capacidad natural del lago. A pesar de ello el funcionamiento indica que el nivel promedio es menor a 4,000 Mm ³ . actualmente gracias a la bondad de los periodos de lluvias de las años 2003 y 2004 el lago ha llegado a superar la capacidad de 6,000 Mm ³ (19).

Adicionalmente, la problemática que enfrentan los embalses ubicados en la región, en general, consiste en: reducción de la capacidad útil de las presas y de conducción de los cauces, ocasionado por el acarreo de azolves, las avenidas de diseño de las principales presas han sido rebasadas e incluso superadas por los eventos extremos registrados en la región y las condiciones actuales abajo, modificadas ante la invasión de los causes, especialmente en el tramo Lerma–Chapala. La invasión de la maleza acuática en los embalses pone en peligro la adecuada operación de sus obras de excedencias, además de incrementar la evaporación en el embalse, casos especiales son los lagos de Chapala, Cuitzeo y Yuriría.

Además de lo anterior, factores que afectan al Lago de Chapala son: azolves, ocupación de suelos, problemas de invasión de su cauce que podría restringir su capacidad, principalmente durante los prolongados ciclos secos que se registran en la región, niveles de desinfección o calidad, demandas, crecimiento de la población y asentamientos humanos irregulares, acuacultura y pesca, corrientes o cuerpos de agua desecados o en peligro de extinción, calidad del agua e impacto ambiental (10).

Para conocer la calidad de un cuerpo de agua y su comportamiento se deben hacer determinaciones analíticas en forma periódica de parámetros físicos, químicos, bacteriológicos y biológicos. Estas mediciones permiten conocer la problemática de la calidad del agua y su evolución para una determinada región. Todo ello afectado por el grado de desarrollo urbano, industrial y agrícola, por lo que se presenta fuertes contrastes en lo que se refiere a niveles de contaminación de metales pesados (7) y plaguicidas organoclorados(8) en la cuenca propia del Lago de Chapala.

Estudios sobre las aguas del lago realizadas por la Universidad de Baylor (USA) reflejan una concentración y acumulación de metales pesados en aguas y sedimentos que trascienden en la cadena alimenticia (19).

Como se puede observar la cadena alimenticia es afectada por estos contaminantes que se encuentran presentes en el Lago de Chapala identificados desde estudios realizados en el año 1990 y comparados en el año 2002, concluida esta tesis de investigación, detectándose que la cadena alimenticia se está afectando con estos contaminantes y los más probable es que esté ocasionando problemas en la salud humana (15) en la ribera del Lago de Chapala.

5 MÉTODOS DE PREPARACIÓN DE MUESTRAS.

Varios métodos de mineralización se emplean para este tipo de muestras sólidas, estas técnicas son utilizadas en la química de minerales, dentro de ellos destacamos los siguientes: calcinación, mineralización por vía húmeda y digestión de muestras por microondas.

5.1 Mineralización por vía húmeda

El método seleccionado para muestras sólidas es por vía húmeda y con una mezcla de ácidos nítrico/sulfúrico, se preparó cada muestra,  de tal forma que se evita el desprendimiento de elementos como el mercurio y el arsénico.

Consiste básicamente en poner la muestra en disolución por el ataque prolongado a baja temperatura  60-100 ºC, con ácidos fuertes (concentrados), como mezcla de ácidos para la digestión de muestra en base húmeda o base seca suele utilizarse el ácido nítrico/ácido sulfúrico.

5.2 Preparación de muestras sólidas en base seca

Los sedimentos de cada muestra se pasan a una cápsula de porcelana para su secado 60-100 ºC,  durante un periodo de 24 horas. Posteriormente, fue obtenida muestra representativa de cada una a través de la técnica de cuarteo, las cuales fueron molidas en mortero de porcelana, tamizadas a 200 mallas y homogeneizadas durante media hora manualmente con espátula. Las muestras fueron guardadas en bolsas de plástico debidamente etiquetadas para su preparación.

Se pesa aproximadamente 5 gramos de muestra seca se pasa a un matraz Erlenmeyer de 100 ml, se adiciona una mezcla de ácidos concentrados de 15 ml de HNO ₃ y 5 ml de H ₂SO₄ , se calienta en plato caliente 60-100 ºC,  para evitar la volatilización del mercurio y del arsénico durante un periodo de 4 horas de digestión, se enfría y se filtra,  sé afora a 100 ml con agua bidestilada a 14 ºC, Se pasa a un frasco de plástico de polietileno de 100 ml debidamente limpio y se deja etiquetado para sus respectivos análisis por Espectrometría de Emisión por Plasma.

5.3 Preparación de muestras sólidas en base húmeda.

La muestra en base húmeda se separa su mayor parte de agua, se cuartea y se pesa 5 gramos para su digestión con 15 ml de HNO₃ y 5 ml de H₂ SO ₄, se calienta en plato caliente 60- 100 ºC,  durante un periodo de 4 horas, se enfría y se filtra, sé afora a 100 ml en balón con agua bidestilada, se agita y se pasa posteriormente a un frasco de polietileno de 100 ml para su conservación y análisis por el espectrofotómetro.

5.4 Tratamiento de la muestra líquida para el análisis de metales totales
NOM-AA-51-1981 (17)

Transferir una porción representativa de la muestra bien mezclada 100 ml a un matraz Erlenmeyer  agregar 5 ml de ácido nítrico concentrado y cubrir el matraz con un vidrio de reloj. Evaporar casi a sequedad en una placa de calentamiento asegurándose que la muestra no hierva a más de 100 ºC.

Enfriar el matraz y agregar otros 5 ml de ácido nítrico concentrado, volver a cubrir el matraz con vidrio de reloj y regresarlo a la placa de calentamiento, aumentar la temperatura hasta reflujo lento, asegurándose que la muestra no hierva.

Continuar calentando cuando sea necesario, añadir otros 5 ml de ácido nítrico concentrado, hasta que la digestión sea completa, esto se indica por un residuo de color claro.

Agregar de 1 a 2 ml de ácido nítrico y calentar ligeramente para disolver el residuo, añadir finalmente 3 ml de ácido sulfúrico concentrado para eliminar la materia orgánica, filtrar, aforar y analizar.

6 Norma Oficial Mexicana NOM-001-ECOL-1996

Para seleccionar los parámetros a ser evaluados (metales pesados), se considera la Norma Oficial Mexicana NOM –001-ECOL-1996: que establece los limites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales en aguas y bienes nacionales (Publicado en el Diario Oficial de la Federación el 6 de enero de 1996), con el objeto de proteger su calidad y posibilitar sus usos para otros fines y es de observancia obligatoria para los responsables de dichas descargas. Esta Norma Oficial Mexicana no se aplica a las descargas de aguas provenientes de drenajes pluviales independientes. La norma suple a 43 normas expedidas con anterioridad y que dejan tener vigencia: de la NOM-001-ECOL-1993 a la NOM-030-ECOL- 1993, la NOM-032-ECOL-1993, la NOM-033-ECOL-1993 y de la NOM-063-ECOL-1994 a la NOM-073-ECOL-1994, (Diario Oficial de la Federación, 1996).

Un aspecto a resaltar de dicha norma son las definiciones, indicándose aquí las que se consideran cruciales y básicas para establecer el alcance de la misma:

6.1 Limite máximo permisible

Valor o rango asignado a un parámetro, el cual no debe ser excedido en la descarga de aguas residuales.

6.2 Metales pesados

Son aquellos que, en concentraciones por encima de determinados limites, pueden producir efectos negativos en la salud humana, flora o fauna. En lo que corresponde a esta Norma Oficial Mexicana solo se consideran los siguientes: Arsénico, cadmio, cobre, cromo, mercurio, níquel, plomo y zinc.

6.3 Aguas residuales

Aguas de composición variada provenientes de las descargas de usos municipales, industriales, comerciales, de servicios, agrícolas, pecuarios, domésticos, incluyendo fraccionamientos y en general de cualquier otro uso, así como la mezcla de ellas.

6.4 Contaminantes básicos

Aquellos compuestos y parámetros que se presentan en las descargas de aguas residuales y que pueden ser removidos o estabilizados mediante tratamientos convencionales.

6.5 Cuerpo receptor

Corrientes, depósitos naturales de agua, presas, cauces, zonas marinas o bienes nacionales donde se descargan aguas residuales, así como los terrenos en donde se infiltran o inyectan dichas aguas cuando puedan contaminar el suelo o los acuíferos.

Esta norma establece que al responsable de la descarga de aguas residuales que antes de la entrada en vigor de esta Norma Oficial Mexicana se le hayan fijado condiciones particulares de descarga, podrá optar por cumplir los límites máximos permisibles establecidos en esta Norma, previo aviso a la Comisión Nacional del Agua.

También se establece que los responsables de las descargas de aguas residuales vertidas a aguas y bienes nacionales deben cumplir con la Norma a mas tardar una fecha (1° de enero del 2000 hasta el 1° de enero del 2010) en función del numero de habitantes si se trata de una descarga municipal o de la carga de contaminantes.

Por otro lado, los responsables de las descargas de aguas residuales municipales y no municipales, cuya concentración de contaminantes en cualquiera de los parámetros básicos (metales pesados). Que rebasen los limites máximos permisibles señalados en la tabla de la Norma, multiplicados por cinco para cuerpos receptores tipo “B” (ríos, uso público urbano), quedan obligados a presentar un programa de acciones u obras a realizar para el control de la calidad del agua de sus descargas a la CNA en un plazo no mayor de 180 días naturales a partir de la publicación de esta NOM en el Diario Oficial de la Federación.

En el caso de que el responsable opte por cumplir con los limites máximos permisibles establecidos en la NOM y que descargue una mejor calidad de agua residual que la establecida en esta norma puede gozar de los beneficios e incentivos que para tal efecto establece la Ley Federal de Derechos. También se establece que no debe descargar concentraciones mayores a las que descargo durante los últimos tres anos o menos.

Para el caso de que se trate de una nueva instalación (ampliación o giro nuevo), se debe cumplir con la Norma en un máximo de 90 días.

Esta nueva Norma Oficial Mexicana trata de simplificar los criterios que aplican a aguas residuales vertidas a aguas y bienes nacionales. No obstante, su aplicación puede presentar retos y dudas que los centros e instituciones especializadas, como es el caso de la Universidad de Guadalajara, que cuentan con la infraestructura humana y material para asesorar y ayudar a cumplir con la Norma pueden ser determinantes y ayudar a evitar el que esas aguas y bienes nacionales presenten un deterioro mayor.

7. CRITERIOS ECOLOGICOS DE LA CALIDAD DEL AGUA

Para poder considerar la calidad del agua para los diferentes usos antes mencionados se establecieron los Criterios Ecológicos donde están indicados los diferentes parámetros y sus valores respectivos.

Tabla 8.1 Criterios ecológicos de calidad de agua CE-CCA-001/89

9. ANÁLISIS QUÍMICOS

La caracterización elemental de metales pesados fue realizada a través del análisis por Espectrometría de Emisión Atómica de Plasma (I.C.P.), se uso un espectrofotómetro secuencial y simultaneo “Espectroflame” modelo “FMA-03” serie 3359/90 de la Compañía Spectro Analytical Instruments, con las siguientes características:

10.1 Preparación de estándares

Como control de calidad analítico fue utilizado patrones certificados de una compañía de los Estados Unidos “Plasmachem” en forma líquida de cada uno de los elementos en concentración de 1000 ppm, en solución acuosa, se preparó un multiestándar de 7 elementos, arsénico, cadmio, cobre, cromo, mercurio, níquel y zinc, además de un estándar individual de plomo,  seleccionados de acuerdo a la Norma Oficial Mexicana NOM-001-ECOL–1996(16), que establece los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales en aguas y bienes nacionales, se público en el Diario Oficial de la Federación el 24 de junio de 1996.

10.2 Método de análisis

Cuando las condiciones óptimas de operación fueron establecidas, el sistema óptico fue calibrado con agua bidestilada para el policromador y con una solución acuosa de 10 ppm de Cu y Na.

El método de análisis se crea con la solución estándar de concentración alta de 20 ppm, de la solución multiestándar, con la longitud de onda más sensible para cada elemento en cuestión, una vez utilizado y aceptado el método, se calibra con un blanco, con el estándar bajo y el alto, una vez realizada la regresión lineal por el equipo instrumental se inicia los análisis de la muestra respectivas, se analiza los estándares como muestra como control y el blanco. Obteniéndose en ppm los resultados para la muestra respectivamente. Se realiza lo mismo en forma individual con plomo, utilizando una concentración alta de 10 ppm de Pb y un estándar bajo de 5 ppm, para crear el método, se utiliza el estándar alto, y con las características analíticas para la selección de la longitud de onda adecuada,  para cada elemento (metales pesados), se trabaja con la tabla, 5.4.

11. RESULTADOS Y LOGROS

En esta sección se presentan los resultados analíticos correspondientes a los metales pesados de los diferentes puntos de muestreo del Lago de Chapala. Así mismo se toman en cuenta como base para la propuesta de saneamiento para la zona.

11.1 Resultados analíticos

Los resultados presentados en las tablas están expresados en partes por millón (ppm) o miligramos por litro. Los resultados con el símbolo “<” representa él limite de detección de la técnica analítica para cada elemento en particular. Los resultados de las concentraciones de los metales pesados por las técnicas de Espectrometría de Emisión Atómica por Plasma, en sedimentos y aguas superficiales,  se muestran en la tabla 6.

Figura 7.1      Estudio de campo: toma de muestra, Jocotepec, Jalisco. Coordenadas, 20° 16’ 31” de Latitud Norte, 103°24’ 38” de Longitud Oeste, Fotografía, M. En I. José Antonio Gómez Reyna.

ppm = partes por millón o miligramos por litro.

Se escogieron tres muestras al azar para la determinación química por Plasma (ICP),  de los siguientes elementos: aluminio (Al),  magnesio (Mg), hierro (Fe), y  calcio (Ca), para determinar el tipo de suelos.

Tabla 7.2 Resultados de la caracterización elemental mediante el análisis por Espectrometría de Emisión por Plasma, concentraciones en partes por millón, (ppm).

8. LOGROS

Las descargas no controladas de aguas residuales municipales e industriales sin tratar o parcialmente tratadas y recientemente los escurrimientos de las aguas utilizadas en el riego agrícola, implican la contaminación continua de las aguas superficiales y sedimentos.

Es importante mencionar, que el carbono es un elemento que se encuentran en concentraciones elevadas en el sedimento de la ribera cuenca del Lago de Chapala y cuyas concentraciones varían entre un 2.0 %  al 8 %. Esto corrobora las elevadas contribuciones de materia orgánica que se tiene en la cuenca lago de Chapala, en relación al elemento carbono, se analiza en dos muestras seleccionadas al azar: La de Tizapán con 3.868 % de Carbono (C),  0.045 % de Azufre (S); La muestra de los Arcos, límite de Jalisco-Michoacán,  resulta con 2.312 % de Carbono (C) y con 0.018 % de Azufre (S), con la materia orgánica los metales pesados forman complejos incorporándose con facilidad a las cadenas alimenticias, donde pueden ocurrir procesos de bioacumulación, bioconcentración y biotransformación, son considerados uno de los problemas de mayor importancia como contaminantes del medio acuático.  

En relación a los elementos que conforman al sedimento y a las posibles formas mineralógicas que se espera formen parte del sedimento, se puede estimar que los metales pesados tóxicos como el Cr, Zn, Ni y Cu, son probablemente mediante mecanismos de absorción  y desorción transportados  hacia el sedimento mediante la sedimentación de compuestos insolubles o resuspendidos en el agua y transportados  hacia otras regiones del Lago de Chapala  por la descarga del mismo río Lerma mediante la resuspensión de compuestos solubles, los cuales al encontrarse en formas  biodisponibles son fácilmente acumulados  por los organismos en las diferentes  cadenas tróficas del sistema. La presencia  de compuestos como los silicoaluminios, hematita, cuarzo, calcita y la materia orgánica son imprescindibles junto con la actividad bacteriana y las condiciones fisicoquímicas imperantes en el medio, para  que se  lleven a cabo  los procesos antes mencionados.

La presente investigación, concluida en marzo del 2002(7), aporta información,  la cual nos demuestra que es un alto riesgo para la salud, el consumo de pescado.

En esta investigación se ha demostrado que existen altos contenidos de contaminantes de metales pesados tales como: zinc, cobre, níquel, cromo y en estudios actuales en el 2004 a nivel Doctoral (19) se ha encontrado: plomo, arsénico, mercurio y cadmio, a nivel traza en peces; contradiciendo las declaraciones de dependencias oficiales que señalan que no existen contaminantes en el lecho y vaso de agua del Lago de Chapala.

Es urgente que se realice el saneamiento de la cuenca Lerma-Chapala evitando que la industria tire sus desechos a la misma y que sus plantas de tratamiento sean adecuadas al tipo de desechos industriales ya que en la actualidad son obsoletas algunas de ellas.

9. IMPACTOS ECONOMICO Y SOCIAL

Chapala, el vaso lacustre más importante de México y el principal proveedor de agua en Guadalajara se encuentra en una de las peores crisis de su historia y es la manifestación más palpable del agotamiento de fuentes de suministro de agua que se está viviendo globalmente. La población se ha percatado por diversos medios sobre el problema que el lago afronta pero parece que no somos conscientes de su gravedad. La situación es tan delicada que muchos grupos ecologistas han pedido que se declare como “zona de desastre ecológico” a fin de que se puedan tomar las medidas urgentes para su recuperación (22).
           
Al problema del lago es necesario que se le examine en su conjunto, es decir, se debe considerar a toda la cuenca “Lerma-Chapala-Santiago” que ha venido sufriendo la inconsciencia ecológica del hombre que ha dado como consecuencia la desecación del lago. La degradación de este importante recurso natural es pues, fruto de procesos sociales complejos, cuyas consecuencias se han acumulado por décadas y acelerado en los últimos años (22).

Se puede apreciar en los datos estadísticos del Lago de Chapala de 1990 al año 2000 un decremento significativo de 844,796 a 633,739 turistas,  del año 1992 al 1993, incrementándose  gradualmente hasta el año 2000 con un máximo de 851, 702 personas.

Esta afluencia se registra como hospedaje, siendo aun mayor los visitantes que van y regresan en el mismo día, así como las personas que tienen residencias en la ribera pero que habitualmente viven en la Zona Metropolitana de Guadalajara.

La derrama económica tiene un comportamiento diferente a la afluencia turística, se incrementa ligeramente en 1993 (198.26 millones de pesos), para disminuir levemente hasta 1995, donde tiene una fuerte recuperación hasta el 2000 (476.70 millones de pesos). La proporción en la afluencia de turistas nacionales en general duplica a la de extranjeros, pero la derrama económica es mucho mayor de los extranjeros que de los nacionales (23).

9.1 La explosión demográfica y la desecación de la cuenca

En la desecación de la cuenca Lerma-Chapala-Santiago, participan varios factores. Por ejemplo, hacía 1950 se acelera el proceso de industrialización del Valle de México, así como un cambio de patrón en los asentamientos en la cuenca y un mayor crecimiento demográfico, por lo que se empiezan a consolidar un conjunto de centros urbanos que exigen un mayor requerimiento de agua. La Ciudad de México inició su abastecimiento de agua de los manantiales del Lerma en ese año con 3.5 m3/s, cuando contaba con 3.5 millones de habitantes; en 1980, la capital tenía 13.921 millones de habitantes y captaba del Lerma 8.44 m3/s. Por otra parte, la densidad de población a lo largo de la cuenca Lerma-Chapala-Santiago se transformó, a partir de 1921 y por décadas, de la siguiente forma 38, 42, 47, 59, 75 y 98 habitantes/Km2. Actualmente se estima hay más de 160 habitantes/Km2, es decir, alrededor del 9% de la población nacional, y en esta cuenca se asientan una gran diversidad de industrias químicas, petroquímicas y agroindustriales, grandes superficies de riego agrícola y las aguas se destinan a usos urbanos de numerosas ciudades medianas y pequeñas, así como parte del consumo de las dos grandes metrópolis del País: el Distrito Federal y Guadalajara (22).

Cada año, más de 3,700 millones de metros cúbicos de agua de la cuenca del río Lerma se destinan para usos agrícola y pecuario. El resto del agua disponible, 1300 Mm ³ . Se emplea para uso urbano o industrial (22).

Si se consideran localidades rurales aquellas cuya población es menor a 2,500 habitantes, medias urbanas entre las que cuentan 2,500 y 50,000 habitantes y grandes ciudades con poblaciones mayores o igual a 50,000 y con dotaciones promedio de 300 litros/habitante/día para las grandes ciudades, de 250 para localidades medias urbanas y de 125 para localidades rurales, se estimará que el volumen demandado de agua potable será de 743 Mm ³ . Más tomando en cuenta además de los 323 Mm ³ que extraen de los acuíferos del Estado de  México para suministrar agua a la Ciudad de México y los 237 Mm ³ que se extraen del Lago de Chapala para la Zona Metropolitana de Guadalajara, el volumen total de demanda en la cuenca Lerma-Chapala asciende a  1,303 Mm ³ . Se estima que del total de agua suministrada, un 67 % retorna a los diferentes sistemas de drenaje, de lo que se puede obtener el volumen total de descarga que escurren o se almacenan en diferentes cuerpos de agua de la cuenca (22).

Existen cálculos de la CNA, (Comisión Nacional del Agua) acerca del uso del agua del río Lerma, de la cual, el 47 % se destina al riego agrícola. Esta misma comisión estima que únicamente en el Bajío las extracciones originan actualmente un déficit de los acuíferos mayor de 700 Mm ³ por año. La actividad agrícola en la Cuenca del Lerma es tan intensa que, durante el estiaje, las aguas negras municipales son tomadas en sus descargas, por derivación o por bombeo, para regar parcelas, de tal suerte que en algunos casos esas aguas no llegan a los cauces de los arroyos o ríos (22).

Finalmente, otro proceso que contribuye a la pérdida de superficie lacustre es el índice anual de evaporación que presenta el lago, que va de los 1,800 a 2,200 mm y la disminución en algunos años de la precipitación pluvial y de los aportes del Lerma; por ello durante este siglo, el lago ha sufrido dos crisis graves: la actual y la que inició en 1948 y alcanzó su nivel más crítico en 1955 (22) .

La política mercantilista y la corrupción han propiciado el deterioro constante de los sistemas de soporte de vida de la cuenca. Por un lado, el cobro de regalías y tarifas por el uso del agua a miles de agricultores es visto como más rentable por parte de las autoridades de CNA y, por el otro, la aplicación de la ley en la  materia y la ausencia de sanciones y multas por el desperdicio del agua por parte de las autoridades competentes.

Finalmente, es importante señalar que el dilema no es entre agua para la agricultura o agua para Chapala, sino en un uso racional del líquido que permita el desarrollo de ambos. 

10. APLICACION Y VINCULACION DE LOS RESULTADOS DE INVESTIGACION CON LOS USUARIOS

Sobre la base de los resultados analíticos obtenidos inferimos que las aguas superficiales y sedimentos de la cuenca del Lago de Chapala, no contienen una concentración alarmante de mercurio (7).

Definitivamente esta agua no se puede emplear o aplicar para fines en donde se requiera agua potable por las concentraciones encontradas de cobre, cromo, níquel y zinc, las cuales están por arriba del límite máximo permisible por la Norma NOM-001-ECOL-1996(16) y de la Organización Mundial de la Salud (OMS).

Las elevadas concentraciones, indican considerablemente el grado de contaminación provocado por los elementos, cobre, cromo, níquel y zinc, sobre todo en las siguiente poblaciones: Tuxcueca, Tizapan, Ejido Emiliano Zapata, los Arcos división del Estado de Michoacán con el estado de Jalisco, Río Santiago, Unión de Río Lerma con Canal de Cumuato, Jocotepec, El Chante, San Juan Cosala, Ajijic, San Pedro, San Miguel, San Antonio y San Juan Tecomatlán (7).

La aplicación principal de los resultados son: establecer actividades de control y saneamiento sobre todo en estos poblados, evite el disponer sus residuos domésticos, industriales, agrícolas y porcicolas, etc. A través de de la ribera de la cuenca propia del Lago de Chapala (7).

Con respecto a las plantas de tratamiento de aguas residuales, que están instaladas en los municipios ubicados en las márgenes del lago, es necesario reconocer que algunas de ellas requieren ampliación: Tuxcueca, Tizapan, El Chante, San Juan Cosala. Hay que sanear a corto plazo el Ejido Emiliano Zapata y en la División Jalisco con Michoacán, el río Lerma y río Santiago, San Pedro, San Miguel, Unión de río Lerma con canal de Cumuato, San Juan Tecomatlan y Ajijic, por la gran contaminación existente, en metales pesados(7).

Se recomienda a los usuarios de la precaución del consumo en el pescado sobre todo en Tilapia, Carpa y Charal, la presente investigación concluida en el 2001, y en vinculación con el estudio de la presencia de metales pesados en peces en el Lago de Chapala en el 2004 a nivel Doctoral (19) y con la Universidad de Baylor, demuestran que es un alto riego para la salud.

Estas investigaciones han demostrado metales pesados; Cr, Ni, Cu, Zn, Hg, Cd, As y Pb,  en agua, sedimento y peces en niveles fuera de normatividad como son NOM-127-SSA1-1994 (1) , NOM-ECOL-001-1996 (16), USEPA 1987.

Cabe destacar la retroalimentación a las organizaciones no gubernamentales (ONG, s)  de los resultados obtenidos para que la población civil, gobierno y organizaciones internacionales lo conozcan, marcando la pauta sobre las acciones a tomar en la contaminación de la cuenca propia del Lago de Chapala. El desarrollo de esta investigación representa un avance importante para los H. ayuntamientos de la ribera, en el proceso de la vinculación,   con la Sociedad Amigos del Lago A.C. ya que es miembro activo de Living Lakes y Global Nature Fund, e integración de la misma  con la sociedad.

Vinculación con Water World Web (WWW), para establecer una eficiente y efectiva red regional para la cuenca Lerma-Chapala-Santiago, involucrando formalmente a los gobiernos estatales, regionales y a las instituciones de educación superior. 

BIBLIOGRAFIA

1. NOM-127-SSA1-1994, “Agua para uso y consumo humano al que debe someterse el agua para su potabilización”, Norma Oficial Mexicana que establece la preparación de la muestra y  los límites permisibles, 1994.
2. Owen T. Land and L. O. Davalos-Lind,  “interaction of water quantity with water quality: The Lake Chapala example”, Limnology Laboratory, Biology Department, Baylor University and Chapala Ecology Station, Universidad Autonoma de Guadalajara and Baylor University, Waco, Tx 76798, USA, 2002.
3. Hansen, A., 1992. “Metales pesados en el sistema Lerma-Chapala; distribución y migración”, Ingeniería Hidráulica en México, mayo-dic. 92-98.
4. Ford, T. and D. Ryan 1995, “Toxic metals in aquatic ecosystems: a microbiological perspective”. Environ. Health perspect 103(suppl. 1): 25-28.
5. Shine, J., D. Ryan and T. Ford, 1998. “Annual cycle of heavy metals in a tropical lake –Lake Chapala, México”, J. Enviro. Sci. Healt, part A33: 23-43.
6. José de Anda and Harvey Shear, “Nutrients and Eutrophication in Lake Chapala”, Centro de Investigaciones y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco, A.C.;  Environment Canada. Ontario region, New York, 2001.
7.  Luna E. José Ángel, Director de tesis M. en I.  Gómez Reyna José Antonio. Tesis para obtener el grado de Maestría en Ingeniería de Proyectos,  “Diagnóstico de la contaminación por metales pesados y propuesta de saneamiento: en la cuenca del Lago de Chapala, utilizando espectrometría de emisión por plasma”, Guadalajara, Jalisco, 20 de marzo del 2002.
8. Alejo C. María Lucia, Director de tesis  M. en I. Gómez Reyna José Antonio, Tesis  para obtener el grado de Maestría en Ingeniería de Proyectos, “Estudio y análisis  de la influencia del Estado de Michoacán sobre la cuenca propia del Lago de Chapala”, Guadalajara, Jalisco, 20 de febrero del 2002
9. Jay J. Ford TE. “Water concentrations, bioaccumulation and human health implications of heavy metals in Lake Chapala”, in Hansen A. Van Afferden M. (eds) “The Lerma –Chapala Watershed: Evaluation and Management”, Kluwer Academic/p.Pub. 2001: 123-136.
10. Comisión Nacional del Agua (CNA), “Lineamientos Estratégicos para el       Desarrollo Hidrológico de la región Lerma-Santiago-Pacifico”, México, D.F.,  1999-2000.
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13. Burton T. “Can Mexico Largest Lake be saved? An international rehabilitation effort gets under way, Ecodecision, 23”, México, D.F., 1997.
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17. NMX-AA-51-1981,   “Determinación de metales por AA en agua”, México, D. F., 1981.
18. USEPA method 6010B, “Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry”, USA, 1996.
19. Alejo C. María Lucia, Director de tesis  M. en I. Gómez Reyna José Antonio, Tesis  para obtener el grado de Doctor en Ingeniería y Tecnología., “Estudio de la presencia de metales pesados en peces en el Lago de Chapala,  Guadalajara, Jalisco, diciembre del 2004.
20. Universidad de Guadalajara, “Lago de Chapala”. Programa de Difusión Científica y Tecnológica, Guadalajara, Jalisco, México, pp. 9-64, 1983.
21. Ávila, P.P., Frías. P.H. Zaragoza. O.G. “Caracterización elemental de los sedimentos de la presa J.A. Alzate”. Memorias del XI Congreso Nacional de la Femisca, A.C. Zacatecas, Zacatecas, México, pp. 93-110, 1997.
22. Jiménez, R.A. “La crisis del agua”. El Semanario, Guadalajara, Jalisco, México., pp. 4-9. 2001.
23. Setujal. “Estadísticas del Turismo”. Secretaría de Turismo de Jalisco, Guadalajara, Jalisco, México,  2002.

Por: Mtro. José Ángel Luna Encinas
Escuela Politécnica de Guadalajara
Sistema de Educación Media Superior
Universidad de Guadalajara

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