Factores Que Afectan La Calidad de Las Aguas Naturales

Ciencia y Tecnologa Nuclear. Vol. 2, N 1, Junio 1995 1

Factores que afectan la calidad de las aguas naturales y aceleran el proceso de eutroficacin de los cuerpos de agua

Molina, S.1; Solrzano M1.; Jurez Y1.; Guerrero A1.; Rico G.1; Castellanos, P.2

1 Investigadores. Seccin Radioqumica y Ambiente. Direccin General de Energa Nuclear. 24 Calle 21-12 zona 12. 01812 Guatemala. Telefax (502)-4762007 2 Paula Castellanos. Investigadora. Laboratorio Biolgico Qumico Castellanos LABQUIMICAS. 2a. Avenida 7-36 zona 1. 01001 Guatemala.

RESUMEN Se hace una revisin general de los principales factores que han afectado la calidad del agua natural en Guatemala, fundamentada en los diferentes estudios limnolgicos realizados por los autores como parte de diferentes equipos de investigacin, a lo largo de 8 aos desde 1986, en diferentes cuencas y subcuencas del territorio nacional. Se hace nfasis en los aspectos comparativos segn el grado de intervencin que han sufrido los cuerpos de agua descritos. Palabras clave: Calidad de Agua, Eutroficacin, Impacto Antropognico. ABSTRACT A general review about main factors that affect natural water quality in Guatemala is done, fudamenting in several lymnologic studies carried out by authors as part of different research teams, during 8 years since 1986, over some basins and sub-basins of national territory. Comparative subjetcs are emphasized in function of impact degree suffered by these water bodies. Key words: Water quality, Eutrophication, Anthropogenic Impact. INTRODUCCION La necesidad de la conservacin y mantenimiento del recurso hdrico de una nacin, independientemente de los fines para los cuales sea utilizado (agua potable, generacin elctrica, paisaje, turismo, economa, etc.) se ha convertido en las ltimas dos dcadas en un asunto de prioridad nacional, debido a que el agua es uno de los factores esenciales de la vida de todo ciudadano. La aparente escasez frente a una cada vez mayor demanda del agua, y la evidente baja calidad de la misma desde sus propias fuentes, constituyeron los fundamentos de un reto de investigacin que se inici desde 1986, con los lineamientos de Weiss en 1974, Tabarini en 1978 y Basterrechea en 1984. Se definen con aguas naturales a aqullas aguas continentales no salbregas que responden al ciclo natural de este compuesto en la naturaleza: corrientes subterrneas, nacimientos de agua, riachuelos, ros, lagunas, lagos, humedales y canales. Se incluyen los embalses y presas, no obstante que stos constituyen acumulaciones artificiales de

agua natural, debido a que las consideraciones para su adecuado mantenimiento son anlogas a las que se tienen con los lagos y lagunas. La calidad del agua natural depende fundamentalmente de su contenido en materiales disueltos o dispersos que se ponen en contacto con ella por interaccin con su entorno ecolgico a travs de los ciclos biolgicos no alterados antropogenicamente; por lo tanto no existe un patrn universal de calidad natural debido a que los componentes fsicos, qumicos y biolgicos del entorno, constituyen factores de variabilidad. Sin embargo, existen indicadores tambin fsicos, qumicos y biolgicos que permiten establecer cundo un cuerpo de agua se aleja de las condiciones normales que sus propios ecosistemas definen. Por ejemplo, el contenido de silicato (SiO3-2) encontrado en el Lago de Amatitln[1], de 15 mg Si/L, contrasta con el contenido del mismo anin en el Lago de Izabal[2] de tan slo 5 mg Si/L, debido a la composicin geoqumica de sus respectivas subcuencas. En Amatitln, donde los macizos montaosos estn dominados por rocas silceas y el subsuelo por arena, la lixiviacin ha aportado mayores cantidades de silicio que en Izabal en donde los materiales sedimentarios y calcreos constituyen el mayor aporte. As, las condiciones naturales de las aguas de uno otro lago son diferentes. Por otro lado, la presencia de concentraciones altas del catin amonio (NH4+) en alguno de estos lagos, que solamente puede provenir de procesos de putrefaccin o escorrenta de fertilizantes constitudos por ste, puede considerarse un indicador qumico de que las condiciones prevalecientes no son naturales. El proceso de eutroficacin es una amenaza constante para aquellos cuerpos de agua susceptibles a la intervencin antropognica del ambiente. Etimologicamente proveniente del prefijo eu que significa suficiente y la palabra trofos que significa nutricin, el proceso est directamente relacionado con la cantidad de nutrientes ms simples que la naturaleza puede ofrecer metabolicamente y con las especies que pueden aprovecharlo. As, la eutroficacin se inicia con un mecanismo de llegada a los cuerpos de agua, de suficientes cantidades de iones amonio (NH4+), nitrito (NO2-) y nitrato (NO3-) como metabolitos estructurales, y fosfato (HPO4-2) como metabolito energtico, que desencadenan una serie de procesos de deterioro.

2 Ciencia y Tecnologa Nuclear. Vol. 2, N 1, Junio 1995

Es obvio que las especies mejor adaptadas para aprovechar dichos nutrientes estn agrupadas en las especies vegetales y en el fitoplancton. El equilibrio poblacional del fitoplancton en aguas poco turbulentas como los lagos y lagunas, est determinado por la cantidad de nutrientes disponibles que, en condiciones naturales, son el producto del metabolismo del mismo cuerpo de agua y los aportes de los tributarios y escorrentas, generalmente de poca cuanta. En el momento en que los aportes de nutrientes se elevan por encima de las tolerancias ecolgicas establecidas por la propia evolucin, y que generalmente provienen de la actividad humana, el proceso se inicia y contina mientras los nutrientes se mantengan elevados. La interrupcin de las descargas de nutrientes provoca la inversin del proceso, como en cualquier fenmeno metablico, pero el tiempo necesario para retornar a las condiciones naturales depende entre otros factores, del tiempo que hubiera durado la descarga. Aunque poco observable en sus inicios, la eutroficacin provoca la superpoblacin del fitoplancton, que en las regiones tropicales encuentra todos los elementos ptimos para su desarrollo: suficiente iluminacin solar y nutrientes. Atendiendo al ciclo biolgico de toda especie, las algas que mueren se sedimentan en el fondo del cuerpo de agua, en donde las bacterias y hongos realizan su funcin degradativa, utilizando el oxgeno disuelto en el agua para producir principalmente cidos orgnicos (R-COOH), bicarbonato (HCO3-) por disolucin del dixido de carbono liberado, y amonio, nitrito, nitrato y fosfato que por difusin, se suman a las descargas de nutrientes que originaron el proceso, aumentando la disponibilidad de metabolitos para el libre crecimiento del fitoplancton. La repeticin contnua de esta fase de la eutroficacin conlleva a la observacin de grandes alfombras de algas en la superficie del cuerpo de agua, impidiendo la transmisin de la luz solar a las regiones mas profundas y exterminando as a las macrfitas sumergidas fotodependientes (explotacin de las macrfitas por el fitoplancton), las cuales al morir se degradan para formar ms nutrientes y consumen ms el oxgeno disuelto de las aguas profundas prximas al sedimento. Como consecuencia se establecen dos zonas definidas, caracterizadas por su contenido de oxgeno, acidez, contenido de nutrientes e iluminacin: la zona superficial muchas veces saturada o sobresaturada de oxgeno por la produccin del fitoplancton, de acidez neutra o ligeramente cida, escasos nutrientes simples por la constante utilizacin de los mismos y con suficiente iluminacin; y la zona media-profunda con deficiencia o ausencia de oxgeno disuelto, cida, con alto contenido de nutrientes y exenta de iluminacin. Las consecuencias de este estado son an ms serias. Las especies animales muy exigentes en cuanto a la oferta de oxgeno disuelto, migran a la zona superficial favoreciendo su pesca o depredacin. Los sedimentos, formados como mecanismo natural de secuestro de sustancias nocivas como los metales y metaloides ecotxicos, constitudos por compuestos insolubles en sus formas de fosfato, silicato, xido hidratado y carbonato, empiezan a ser utilizados para realizar la actividad bacteriana oxido-reductiva, como

fuente de oxgeno y electrones, provocando la redisolucin de los metales en la solucin acuosa del lago y exponiendo a sus efectos txicos, a los componentes de toda la cadena trfica, incluyendo el hombre, que consume los productos de las aguas dulces. Por otro lado, la disponibilidad de materiales biodegradables provoca la proliferacin y el establecimiento de bacterias que, si provienen de aguas residuales urbanas, se constituyen en focos de enfermedades entricas. A todo esto puede sumarse el establecimiento de macrfitas flotantes que contribuyen a la estructuracin de suelo en las riberas del espejo de agua debido a su intensa actividad radicular, y junto con las alfombras de algas, a disminuir el valor esttico y turstico del lago, a desestimar su potencial como recurso hdrico potable y a permitir la proliferacin de insectos vectores de enfermedades como el paludismo y el dengue, ya que ofrecen estructuras que protegen a sus larvas de la depredacin natural. La conclusin irreversible de un proceso acelerado de eutroficacin es la pantanizacin y la sucesin biolgica con la formacin de suelos sedimentarios: la muerte prematura de los cuerpos de agua. En trminos generales, la calidad de las aguas naturales se establece a travs de un balance entre los parmetros de calidad del agua potable y las condiciones que la cuenca naturalmente ofrece. Lo anterior se justifica desde el punto de vista de que el principal objetivo del recurso hdrico es la satisfaccin de la demanda de agua potable. Cunto se aleje de esta calidad permite establecer el costo de su purificacin y la rentabilidad de su suministro como servicio pblico. Este es el principal aspecto que preocupa en la actualidad a las instituciones encargadas de velar por la conservacin del medio ambiente (CONAMA) y las responsables del suministro de agua potable (EMPAGUA): ms del 90 % de las fuentes naturales superficiales de agua se encuentran contaminadas[3]. La potabilizacin de las mismas puede representar una erogacin financiera mayor que la exploracin de nuevas fuentes, creando un dficit de oferta del recurso que se explica al usuario como una aparente escasez. La caracterizacin del recurso hdrico natural de Guatemala, con nfasis en los aspectos ecolgicos y sanitarios ha sido hasta la fecha el trabajo realizado a nivel de investigacin, con el objeto de establecer las causas de la disminucin de su calidad natural y de proponer soluciones directas que permitan corregir el problema, dentro del marco de responsabilidad atingente a diferentes personas e instituciones. El presente artculo de revisin pretende dar a conocer las generalidades sobre algunos de los hallazgos producidos durante el desarrollo de nuestros estudios, en relacin a los factores que en Guatemala, alteran la calidad de las aguas naturales y favorecen los procesos eutrficos.


LA MUERTE PREMATURA DE LOS LAGOS Los lagos y lagunas como depsitos continentales del agua drenada por las cuencas, tienen un ciclo de existencia. Desde los lagos glaciares que se formaronn en las depresiones geolgicas dejadas por el movimiento de grandes masas de hielo, hasta los lagos tectnicos y volcnicos en los que el agua encuentr cuencas en donde nivelarse, existe un proceso asociado a su nacimiento, desarrollo y muerte. Este proceso puede tener una duracin calculada en millones de aos en forma natural, pues los cambios climticos y geolgicos influyen sutilmente en su integridad. Los lagos que actualmente existen constituyen la conclusin de una evolucin asociada a la propia evolucin Darwiniana: en ellos se encuentran en equilibrio todos los factores que naturalmente afectaron y siguen afectando su existencia y la calidad de sus aguas, y que conducirn dentro de algunos milenios, a su desaparicin. Sin embargo, la actividad humana puede hacer que su desaparicin se acelere y su muerte sea prematuramente dentro de algunas dcadas. Existen por lo tanto factores propios de la naturaleza (Factores Naturales) y factores desencadenados por la actividad humana (Factores Antropognicos) que determinan la fase final del ciclo de vida de los lagos. La Tabla N 1 resume los principales factores determinantes de la prdida de la calidad natural del agua. FACTORES NATURALES 1. CARACTERISTICAS FISICAS AMBIENTALES Las caractersticas del entorno ambiental constituyen un grupo de factores relativamente constantes o peridicos, de carcter fsico, cuyos efectos positivos o negativos son inevitables, y han sido (y continan siendo) factores evolutivos de los cuerpos de agua. a. Temperatura Ambiental El incremento de la temperatura de un cuerpo de agua incide directamente en la disminucin de la cantidad mxima de oxgeno disuelto en el mismo, debido a que la solubilidad de un gas en agua es inversamente proporcional a la energa cintica de las molculas del solvente, que le permitan o no establecerse en los espacios intermoleculares con suficiente estabilidad. La grfica N 1 muestra la variacin del contenido de oxgeno disuelto en el agua con la temperatura[4]. Adicionalmente, el incremento de temperatura provoca una aceleracin de los procesos metablicos, muchos de los cuales son ptimos entre 25 y 36 C. Por el contrario, los descensos de temperatura producidos por efectos del clima o durante el perodo nocturno es lo que permite la reoxigenacin y renovacin del oxgeno consumido o perdido durante los perodos de mayor temperatura.

Tabla N 1 Factores que Afectan la Calidad Natural del Agua

Factores Naturales

Caractersticas fsicas

ambientales

Composicin geoqumica de la

cuenca

Cambios globales

Temperatura Irradiacin Solar

Profundidad Micticidad

Acidez Alcalinidad

Elementos naturales

Electromagnticos

Geolgicos Astronmicos

Factores Antropognicos

Asentamientos humanos urbanos y

sus desechos

Actividad industrial

Actividad agrcola y pecuaria

Deforestacin

Cambios globales

Desechos lquidos Desechos slidos

Desechos domsticos

Desechos cidos Desechos metlicos Desechos orgnicos

Fertilizantes Biocidas Desechos pecuarios

Sedimentacin

Calentamiento global Capa de Ozono

Otros

Grfica N 1

02468

10121416

0 10 20 30 40 5Temperatura C

mg O2/L

0

Variacin del O2 disuelto en agua con la Temperatura, a 760 mm de Mercurio de Presin Atmosfrica.


En el Lago de Amatitln[1] se han observado condiciones limnolgicas ms deterioradas en la porcin nor-occidental (conocida como estacin D) que en la sur oriental (conocida como estacin A). La primera mantiene un promedio anual de 24.01 C siendo estadisticamente superior a la segunda con un promedio anual de 23.75 C (P=0.0001). La mayor temperatura en la porcin nor-oriental se debe, entre otras causas, a la presencia de una planta termoelctica que utiliza el agua del lago para enfriamiento, la cual es termalizadamente devuelta. Debido a que el volumen de agua es casi el mismo en ambas porciones, y que la tendencia no vara con la poca climtica (lluviosa D=24.68C > A=24.46C, seca D=23.24C > A=22.96C, P=0.0001 en ambas) es que se asume la existencia de una descarga trmica. Sin embargo, nuestras investigaciones en aguas marinas, en la zona costera de Puerto Quetzal[5], en donde tambin se realizan actividades termoelctricas, los perfles de temperatura no se han visto modificados de manera significativa, debido a los mecanismos de intercambio calrico de alta tecnologa que se estn utilizando. La temperatura ambiental es una funcin de la altitud de un ecosistema. El Lago de Atitln[6], en el altiplano de la repblica, presenta temperaturas superficiales de 23 C en un perfil descendente hasta los 20 C a 90 metros de profundidad, mientras que el Lago de Izabal, a unos cuantos metros sobre el nivel del mar presenta temperaturas superficiales de 29 C en un perfil descendente hasta 26 C a 12 metros de profundidad. La calidad del agua de ambos lagos es considerablemente diferente an a simple vista. Estas observaciones demustran cmo a mayor temperatura, la susceptibilidad de los lagos a perder la calidad natural de su agua es sumamente grande. b. Irradiacin Solar Aunque el efecto directo de la radiacin solar sobre los lagos oligotrficos (limitados en nutrientes) es puramente de carcter trmico, pues es uno de los factores de la temperatura ambiental, la cantidad de calor absorbida por el cuerpo de agua y la intercambiada por mezclado con sus afluentes juega un papel importante en la calidad del agua acumulada. Aquellos afluentes del Lago de Amatitln[1], de la Laguna de Chichoj (San Cristbal Verapaz)[7] y del Lago de Izabal[2] que poseen una buena cobertura boscosa o vegetal, que limita la absorcin calrica, constituyen moderadores de la temperatura final, provocan el fenmeno mctico, y casualmente presentan una mejor calidad de agua que los afluentes descubiertos y expuestos a la intervencin antropognica. La tendencia a la eutroficacin que presentan los lagos tropicales radica fundamentalmente en la abundancia constante de radiacin solar suficiente para acelerar el crecimiento fitoplanctnico, especificamente de las Chlorophytas, y en sus temperaturas ms elevadas que aceleran los procesos metablicos.

c. Profundidad del cuerpo de agua. Tanto la profundidad, como el volumen y rea superfcial de los lagos y lagunas, juegan un papel importante en la eutroficacin. El volumen es un factor directamente proporcional a la calidad del agua, debido a que cualquier descarga de nutrientes sufre una mayor dilucin que en aquellos lagos pequeos, encontrndose en los cuerpos de agua muy voluminosos problemas eutrficos tpicos y no totales. El rea superficial influye en la probabilidad de ser afectado naturalmente o intervenido antropogenicamente en ms puntos de su permetro. Como la eutroficacin es un fenmeno que involucra a toda la columna de agua desde la superficie hasta el fondo, es obvio que la profundidad juega el papel ms importante, sobre todo porque por el efecto de alejamiento de la irradiacin calrica solar, las temperaturas en los sedimentos son menores. As, los procesos metablicos se hacen ms lentos en el fondo, retardando la putrefaccin y degradacin. En el Lago de Atitln[6], frente a Panajachel, los sedimentos se ubican a 76 metros de profundidad con una temperatura de 20.39 C para una temperatura superficial de 24.23 C, mientras que en el Lago de Amatitln[1] los sedimentos en la porcin nor-occidental se encuentran a 24 metros de profundidad con una temperatura de 23.23 C para una temperatura superficial de 24.90 C. La diferencia entre las dimensiones y la apariencia de ambos lagos es evidente. En los lagos profundos la sedimentacin es ms prolongada, retrasando la llegada de las especies muertas a la regin metabolicamente ms activa del cuerpo de agua como lo son los sedimentos. Por otro lado, el ascenso de nutrientes provenientes de la degradacin, hasta la superficie, tambin se hace lento, debido a que la difusin se ve afectada por corrientes intensas propias, desviando muchas veces el blanco de sus efectos. Un lago muy profundo tarda ms en eutroficarse completamente para producir la anoxia de sus sedimentos, pero cuando llega a hacerlo, el tiempo de recuperacin puede ser de tres a cuatro veces ms prolongado que el tiempo transcurrido para su eutroficacin. En la Tabla N 2 aparecen las concentraciones superficiales de Nitrgeno de Amonio, Nitrgeno de Nitrito, Nitrgeno de Nitrato, Nitrgeno total, Fsforo de Fosfato, y Fsforo total, de los lagos Atitln[6], Amatitln[1], y la laguna Chichoj[7], as como su clasificacin trfica en base al Fsforo total segn el modelo de Salas y Martino[8, 9]. Como puede observarse, las caractersticas trficas son diferentes. Los lagos menos profundos son los ms eutrficos, a excepcin del Lago de Izabal cuya oligo-mesotrofa se explica mejor por su gran volumen y polimicticidad. Con anterioridad, el estado trfico de un lago poda establecerse en base a la transparencia de sus aguas, como consecuencia de que la eutroficacin provena de los nutrientes aportados por los slidos particulados del suelo a travs de la escorrenta, y por la proliferacin del fitoplancton en la superficie, disminuyendo la penetracin de radiacin solar. Sin embargo, la transparencia ha sido sustituda por la


medicin de fsforo total y de clorofila. No obstante, la tabla N 3 presenta las transparecias medias de los mismos lagos citados.

Tabla N 2

Concentracin de nutrientes (g/L), estado trfico (%P), profundidad en el punto de muestreo (m), Transparencia

(m) Oxgeno disuelto (mg/L), y pH de algunos lagos de Guatemala.

Parmetro Amatitln D Chichoj Atitln N/Amonio 48.0 128.8 6.6 N/Nitrito 9.0 7.1 1.4 N/Nitrato 93.0 379.8 186.9 N total 581.0 1480.3 588.4 P/Fosfato 32.0 157.0 27.0 P total 147.0 199.9 27.7 Estado* eut 80% eut 85% oli 75% Profundidad 30 25 76 OD superficie 7.51 7.79 7.58 OD fondo 1.18 0.00 5.64 pH superficie 7.88 7.68 8.38 pH fondo 7.35 6.11 8.85 [OD]f/[OD]s 0.16 0.00 0.74 [H+]f/[H+]s 4 37 0.3

* eut = eutrfico. oli = oligotrfico. Uno de los indicadores ms significativos en la actualidad para determinar el nivel trfico de una lago, es la evidencia de la separacin de zonas, ya sea en forma contnua (estratificacin) discreta (divisin) en cuanto a su contenido de oxgeno disuelto y la concentracin de in hidrgeno. Los lagos oligo-eutrficos presentan una estratificacin natural que estadisticamente no se diferencia en toda la columna de agua. Por otro lado, los lagos meso-eutrficos, as como los hipertrficos, presentan una divisin marcada cuyo lmite generalmente coincide con la zona ftica (profundidad a la cual comienza la extincin lumnica). Dado que los lagos investigados no poseen la misma profundidad, la tabla N 2 presenta la comparacin de los valores de oxgeno disuelto y pH entre la superficie y el fondo de los cuerpos de agua citados previamente. Obsrvese el dramtico caso del Lago de Amatitln[1] y la Laguna Chichoj[7], cuyas regiones profundas son incapaces de mantener la vida aerbica, con incrementos en la concentracin del in Hidrgeno de 4 veces la cantidad supericial de Amatitln (D) y 37 veces en Chichoj, mientras que en Atitln es de tan slo 0.3 (disminuye 3 veces). Como se describi anteriormente, el consumo de oxgeno y la reduccin del pH provienen de la consecuencia de las altas concentraciones de nutrientes y materiales orgnicos descargados en sus aguas y sedimentados en el fondo.

Tabla N 3 Transparencias en metros, en la regin central de

diferentes cuerpos de agua de Guatemala Parmetro Amatitln D Chichoj Atitln Transparencia 2.01 1.87 13.85 Estos datos ponen de manifiesto cmo el factor invariable profundidad, es determinante en la eutroficacin, ya que lagos como Atitln mantienen concentraciones de oxgeno disuelto suficientes para el mantenimiento de la vida, en toda su columna de agua, y conservan las condiciones de acidez que indican una pobre actividad metablica en sus sedimentos. Lagos como el de Izabal[2], manifiestan el predominio del volumen de agua en vez de la profundidad, como factor limitante de la eutroficacin, debido a la dilucin de nutrientes que por ello se provoca. c. Micticidad del cuerpo de agua. La micticidad de un cuerpo de agua es la capacidad que ste tiene de mezclar todo el contenido de sus aguas para autohomogenizarse, definiendo el fenmeno denominado popularmente como volteo. Los lagos que logran su autohomogenizacin una vez por ao se clasifican como monomcticios. El mezclado de las aguas tiene una base puramente fsica determinada por los cambios en la temperatura superficial y la diferencia de temperatura entre los tributarios y el cuerpo de agua. Los descensos significativos de temperatura, sobre todo en perodos de cambio de poca climtica, as como el efecto criognico del viento, provocan la disminucin de la temperatura superficial sobre una columna de agua ms clida. Como la densidad del agua aumenta al disminuir la temperatura se produce una migracin del agua templada hacia regiones del mismo gradiente de densidad, dejando en la superficie el agua menos densa y ms termalizada que, al equilibrarse termicamente con la temperatura ambiente o enfriarse con los vientos, repite el ciclo, formando una corriente cclica que sumerge las aguas superficiales y emerge las aguas profundas, hasta que todo el cuerpo de agua se equilibra con la temperatura propia de la poca climtica. Este reflujo de agua concluye en la homogenizacin completa de los contenidos disueltos o suspendidos, siendo responsable de la aparicin de bancos de peces muertos, sin otra causa aparente ms que la redistribucin de la zona anxica de los lagos eutrficos, cuyo mezclado puede producir concentraciones medias de oxgeno disuelto sumamente bajas. Similares efectos se observan en aquellos lagos cuyos tributarios transportan aguas ms templadas, ya sea porque provienen de mayores altitudes, porque posean una buena cobertura boscosa o vegetal, o ambas cosas, debido a que la descarga de aguas fras se conduce, por mayor densidad, por debajo de las columnas de agua ms clidas del cuerpo de agua, creando un flujo de rgimen laminar, cuya corriente resuspende los materiales sedimentarios e inicia el


mezclado. Este es el caso de los lagos polimcticos como el de Izabal, en los que no se puede detectar una verdadera estratificacin. En Izabal[2], el agua descargada por los ros Polochic y Cahaboncito, dos de sus principales afluentes, con una temperatura media de 24.5 C y 23.1 C respectivamente, drenan en el lago que se encuentra a una temperatura media de 28.5C, significando un gradiente de densidad (D) de aproximadamente 1.65 g/l. Los lagos oligotrficos que poseen estratificaciones contnuas y poco marcadas en su temperatura, oxgeno disuelto y pH, manifiestan micticidades menos notables o bien se encuentran completamente homogneos. Si el mezclado no es visualmente observable (aumento de turbidez, presencia de olores desagradables, peces muertos, aumento de fitoplancton) ste puede evidenciarse mediante la realizacin de los perfiles repectivos durante un ao en mediciones mensuales. Generalmente el mezclado se produce liberando compuestos fosfatados desde los sedimentos, pudindose observar concentraciones de fsforo total similares en la superficie y el fondo, lo que no sucede en los perodos de estratificacin en los cuales el fsforo total de la interfase sedimento-agua es muchsimo mayor que la superificie, como puede observarse en la Tabla N 4, para la Laguna Chichoj[7], cuyo perodo de mezclado se ha determinado en base a la conductividad elctrica de la columna de agua. La calidad de agua de los lagos eutrficos o mesotrficos se deteriora considerablemente durante el perodo de mezclado (que puede durar algunas semanas) pues la resuspensin de sedimentos pone al agua en contacto con compuestos qumicos aislados previamente de la cadena trfica mediante el proceso de sedimentacin y precipitacin. Muy distante de ser un fenmeno ecolgicamente til para el cuerpo de agua, el mezclado se convierte en un factor ms de aceleracin de la eutroficacin, anulando el factor atenuador de la sedimentacin fosfrica, y proveyendo de nutrientes a las ya abundantes colonias de plancton.

Tabla N 4 Conductividades en la Laguna Chichoj durante el perodo

de mezclado y promedio de los meses restantes. (S/cm) Diciembre Otros meses Superficie 2,000 596

Fondo 2,000 632 Todo el contenido nutritivo de la activa interfase entre el agua y el sedimento contituye el cataltico necesario para continuar la superpoblacin de algas que, junto con el aumento de los slidos particulados, hace emerger an ms la zona ftica. La zona anxica se redistribuye generando una microaerofilia generalizada y la materia orgnica aumenta la demanda de oxgeno en la superficie.

2. COMPOSICION GEOQUIMICA DE LA CUENCA Comprende un grupo de factores constantes que son aportados por la cuenca a travs de los efluentes que la atraviesan. a. Acidez o Alcalinidad Los alfuentes de los lagos han sido los responsables de la evolucin que stos han tenido, ya que se encargan de poner en contacto directo a la cuenca y su composicin qumica, con las aguas corrientes y acumuladas, proporcionndoles parte de sus caractersticas y calidad natural. Las caractersticas cidas o bsicas de los suelos, as como el metablismo producido en las regiones continentales, en forma de iones carbonato o bicarbonato, conjuntamente con la presencia de xidos o hidrxidos alcalinotrreos, determinan la acidez o basicidad y dureza de las aguas que recogen el remanente no aprovechado por el suelo. En la cuenca del Lago de Izabal[2], se manifiestan estas tendencias en dos ros que se unen antes de descargar sus aguas al lago: el ro Polochic, que atraviesa una cuenca mas bien sedimentaria, posee un pH promedio de 6.9 y una alcalinidad equivalente a 63.9 mg CaCO3/L; por otro lado el ro Cahaboncito, cuya cuenca es de tipo calizo, presenta un pH promedio de 8.8 y una alcalinidad equivalente a 120.5 mg CaCO3/L. El sistema Acido Carbnico-Bicarbonato, es un amortiguador que equilibra el pH acuoso a 4.5 con una componente de alcalinidad de 0.0 mg CaCO3/L, por definicin. Lagos con acidez o alcalinidad que no correlacionan con la acidez o alcalinidad de sus tributarios, sugieren un aporte metablico endgeno ms que un aporte exgeno de la cuenca. La lixiviacin de calizas es la responsable de la elevada alcalinidad de los humedales del Ro Escondido y de la Laguna del Tigre en Petn[10], con concentraciones equivalentes a 230 mg CaCO3/L, que contrastan con la alcalinidad observada en el Lago de Atitln de 180.5 mg CaCO3/L y con las del Lago de Izabal de 86.3 mg CaCO3/L (correspondiente al promedio ponderado por el caudal, de los ros Polochic y Cahaboncito). La disolucin de compuestos inicos desde la cuenca se puede establecer mediante la medicin de la conductividad elctrica de las aguas naturales. La Laguna del Tigre y el Ro Escondido en Petn, que se consideran cuerpos de agua libres de la interaccin antropognica, presentan conductividades sumamente altas de hasta 1,100 S/cm como condicin natural, aunque estos valores corresponderan en otros lagos, a condiciones de eutroficacin y contaminacin, como puede observarse en la Tabla N 5.


b. Presencia natural de elementos en la cuenca. La calidad del agua de una cuenca particular, est influda significativamente por los constituyentes geoqumicos de la misma. En tal virtud, es posible que las cuencas hidrogrficas de la bisfera maya presenten aguas naturales de calidad diferente a la encontrada en aqullas en las que la riqueza mineral del subsuelo es evidente, como en las regiones nororientales y noroccidentales del pas. Inclusive, algunas microcuencas del Departamento de Izabal, como el ro Fro[2], contienen trazas de hidrocarburos (8 mg/L) como componente nautral, consecuencia del afloramiento de asfaltos provenientes de probables mantos petrolferos profundos, aportando su contenido al Lago de Izabal en el Golfete. De igual manera, microcuencas que atraviesan regiones geotrmicas que aportan componentes sulfurosos, se ven naturalmente afectadas en la calidad de su agua. Los impactos naturales mas importantes en el agua, radican fundamentalmente en el aumento de la dureza, el contenido de silicio, la lixiviacin de metales pesados, la descarga de materia orgnica y, en aquellos cuerpos de agua que interaccionan con el mar o se ubican en zonas costeras, en el contenido de cloruro y el incremento de la salinidad.

Tabla N 5 Conductividades elctricas medias (S/cm) de algunos

cuerpos de agua de Guatemala. Nombre Ubicacin Interaccin

Ro Escondido Petn 700 Natural El Tigre Petn 1,100 Natural Atitln Solol 467 Intervenida Izabal Izabal 211 Intervenida

Chichoj Alta Verapaz 580 Eutrfica Amatitln (A) Guatemala 834 Eutrfica Amatitln (D) Guatemala 1,035 Eutrfica Ro Chanqun Guatemala 147 Natural

La dureza del agua, que es la expresin del contenido de iones Calcio, Magnesio, Estroncio y Bario, y que se disuelven y transportan en los ros como bicarbonato soluble, provienen del contenido de calcitas, dolomitas y baritas que posea la cuenca. Aguas muy duras ocasionan problemas de turbidez al cambiar a valores de pH mas alcalinos, aportan magnesio para la sntesis de clorofila en las Chlorophytas y otras algas, y tienen diversas consecuencias en la actividad humana fisiolgica, domstica e industrial. Generalmente cuando el contenido geoqumico es menos calcreo, se encuentran niveles elevados de silicio de silicato, debido tanto a la intemperizacin de las rocas silcicas como a la ausencia de formacin de silicato de calcio insoluble. Esta relacin inversa encontrada en la mayora de nuestras investigaciones puede explicarse unicamente por la interaccin calcio-silicio indicada anteriormente.

Los afluentes del Lago de Amatitln[1], a excepcin del Ro Villalobos, presentan durezas bajas debido a que la cuenca contiene principalmente materiales silcicos, lo que explica las elevadas concentraciones de silicato observadas en sus aguas. Por el contrario los afluentes del Lago de Izabal[2], que provienen de las cuencas mineralizadas del norte (ros Cahaboncito, Setal y Sauce) poseen durezas mas elevadas que aqullos que provienen de las cuencas sedimentarias del sur y el oeste (ros Polochic en Panzs y San Marcos). De cualquier manera, en ambos casos, el contenido de silicio en la cuenca es ms bajo que en la de Amatitln, como puede observarse en la Tabla N 6. Por otro lado, las elevaciones de cloruro en Ro Dulce, de hasta 15.3 mg/L en 1976[11], se consideran normales a pesar de mantener valores promedio anuales de 3.9 mg/L, pues son la consecuencia del retorno del flujo marino al descender los niveles del Lago de Izabal durante la poca seca. As mismo, las aguas del Canal de Chiquimulilla en Santa Rosa[12], presentan niveles de cloruro intermedios (9,900 mg/L) entre las aguas dulces (hasta 300 mg/L) y las aguas marinas (hasta 17,600 mg/L).

Tabla N 6 Contenido de dureza (mg CaCO3/L) y silicio (mg Si/L) en

las microcuencas de Ios lagos Izabal y Amatitln. Microcuenca Sub-cuenca Dureza Silicio

Tuluj Amatitln 46 32 Toma Artificial Amatitln 73 38

Chanqun Amatitln 64 39 Pampumay Amatitln 58 39

Km 27.0 Amatitln 63 37 Km 27.5 Amatitln 58 38

Cahaboncito Izabal 145 4 Setal Izabal 128 10

Sauce Izabal 113 11 Polochic Izabal 68 5

San Marcos Izabal 65 7 El silicio es un elemento cuya presencia no es en la actualidad un parmetro de calidad del agua potable, debido a que no se le conocen an, efectos negativos en la salud humana. El agua almacenada en recipientes de vidrio utilizados como contenedores de agua potable, puede contener hasta 0.5 mg/L de silicio como silicato, dependiendo del tiempo de almacenamiento[13]. La alta conductividad en la Laguna del Tigre en Petn[10], se debe fundamentalmente a la elevada dureza de sus aguas (hasta 3,000 mg CaCO3/L) aportada por la disolucin de calizas en sus alfuentes. Otro de los elementos aportados desde la superficie terrestre, solamente que de manera bitica, es la materia orgnica previamente metabolizada o no, que se suma al contenido por disolucin, a travs de las escorrentas de los drenajes naturales, que llegan a los afluentes de un cuerpo de agua, sobre todo durante la poca de precipitacin pluvial. Resduos vegetales y animales, no necesariamente activos desde el punto de vista microbiolgico, afectan la


calidad del agua de los afluentes y sus depositarios, con metabolitos o compuestos orgnicos que en ltima instancia se convierten en potenciales consumidores de oxgeno en su metabolismo final en el agua o en los sedimentos. Por lo tanto, la carga de materia orgnica establece una condicin de demanda de oxgeno para su descomposicin, ya sea metablica (fermentacin aerbica) que se mide como DBO, o qumica (oxido-reduccin no metablica como el proceso indicado en las ecuaciones 1 y 2) que se mide como DQO.

2Fe+2 2Fe+3 + 2e (Ecuacin 1) 2e + O2 2O (Ecuacin 2)

La alteracin de la calidad del agua por materia orgnica radica en la prdida de caractersticas organolpticas (color, olor, sabor) as como por la presencia de metabolitos bacterianos o fngicos txicos producidos previamente. Por ejemplo si se ingiere agua en la que se ha reproducido Vibrio cholerae, aunque la bacteria est ausente, la cantidad de enterotoxinas presentes pueden provocar el cuadro clnico de clera durante algunas horas. La cantidad de materia orgnica transportada por los ros y depositada en los lagos debe ser mnima, para que el consumo de oxgeno en su descomposicin no agote la mxima solubilidad del oxgeno a la temperatura y presin atmosfrica del sistema (8.24 mg O2/L a 25 C y 760 torr, equivalente a 3 mg/L de Carbono orgnico[4]). Valores de Demanda Bioqumica de Oxgeno superiores a la mxima solubilidad de ste, generan cuerpos de agua anxicos. La Tabla N 7 describe algunos valores de DBO en la subcuenca del ro Palatz, en el Departamento de San Marcos[14], mostrando escasos aportes de materia orgnica y calidad de agua potable aceptable, mientras que sucede los contrario en las aguas del Canal de Chiquimulilla en Santa Rosa[12].

Tabla N7 DBO en mg O2/L en las subcuencas del Ro Palatz (San

Marcos) y en el Canal de Chiquimulilla (Santa Rosa) Ro/Pozo Departamento DBO Palatz San Marcos 1.70 El Padre San Marcos 1.00

Agua Tibia San Marcos 1.50 Pozo San Marcos San Marcos 0.00

Esquipulas San Marcos 1.50 El Paraso San Marcos 1.40

La Avellana Santa Rosa 5.10 Monterrico Santa Rosa 5.50

Punto Medio Santa Rosa 5.95

Es evidente que aquellas cuencas sedimentarias son mas ricas en materia orgnica que las cuencas altas y del altiplano. Esta es una de las razones del por qu las tierras de la costa generalmente son ms frtiles, como consecuencia de la fertilidad de las aguas que las atraviesan con toda la carga orgnica e inorgnica recogida de mayores altitudes, como es el caso del Canal de Chiquimulilla. Este fenmeno no se observa en las microcuencas de San Marcos, donde el agua ha recorrido muy poca distancia

como para transportar grandes cantidades de materia orgnica. Resulta mucho menos oneroso purificar las aguas de San Marcos que las del Canal de Chiquimulilla. De hecho, la caracterizacin realizada en la cuenca del Ro Palatz se hizo con fines de obtencin de agua potable. Los depsitos minerales de la Repblica de Guatemala se caracterizan por aportar metales y metaloides en forma natural y en bajas concentraciones a las aguas de sus microcuencas (no se hace referencia aqu, a las zonas de explotacin minera). La informacin obtenida de nuestras investigaciones en Izabal[2], indican que los ros Cahaboncito, Polochic, Amatillo y Oscuro, presentan niveles de Nquel, Plomo y Cobre significativamente mas altos (P = 0.0005) que los ros de la misma cuenca originados en zonas de composicin diferente. Esta informacin puede ampliarse en la Tabla N 8. Los metales se lixivian del suelo por accin del calor, la acidez del agua o la formacin de complejos de Werner con los cidos hmicos transportados por el agua, en un fenmeno denominado intemperizacin. Las condiciones de irradiacin tambin juegan un papel importante en la modificacin de la forma qumica mineral presente en la cuenca, determinando su facilidad de lixiviacin por fenmenos fotolticos. El aporte de metales pesados y minerales afecta considerablemente la calidad del agua como recurso hdrico potable, debido a los efectos dainos en la salud humana que stos provocan cuando se ingieren en grandes cantidades. La presencia de metales pesados o metaloides en aguas naturales cuya cuenca no manifieste geologicamente su presencia, se considera una contaminacin antropognica artificial.

Tabla N 8 Concentraciones de Niquel, Plomo y Cobre (mg/L) en

algunos ros de la cuenca del Lago de Izabal Ro Zona Ni Pb Cu

Polochic Minera 0.16 0.12 0.23 Cahaboncito Minera 0.16 0.88 0.15

Amatillo Minera 0.20 0.18 0.14 Oscuro Minera 0.11 2.00 0.12

Setal No Minera 0.05 0.00 0.15 Sauce No Minera 0.06 0.16 0.15

San Marcos No Minera 0.00 0.31 0.13


FACTORES ANTROPOGENICOS 1. ASENTAMIENTOS HUMANOS URBANOS Y SUS DESECHOS Se consideran asentamiento humanos urbanos a aquellos conglomerados sociales que poseen la infraestructura mnima de servicios pblicos y drenajes. A diferencia de las comunidades consideradas rurales, en la que la obtencin de recursos es mas rudimentaria y los aportes de desechos se realiza de manera congruente con el ambiente, las comunidades urbanas se consideran concentradoras de desechos en focos puntuales, debido a la facilidad de satisfaccin de necesidades y comodidades cuyo costo ambiental es alto. La disponibilidad de energa elctrica hace mas eficientes los procesos de preparacin de alimentos y los de lavado y limpieza, que segn el nivel de comodidad tecnolgica, requieren la satisfaccin de nuevas necesidades y mayor y mas variada produccin de desechos. El tratamiento tcnico de los desechos slidos (basuras) y lquidos (aguas negras) de varios miles de habitantes, asegura que su impacto ambiental sea mnimo. Desafortunadamente, este no es el caso de las principales ciudades de Guatemala, en las que no existen plantas de tratamiento suficientes, o stas estn en construccin, tienen baja eficiencia o estn abandonadas, as como la inexistencia de lugares tecnicamente adecuados para ubicar los rellenos sanitarios. Tan solo el 30% de las aguas negras de la Ciudad de Guatemala son tratadas antes de vertirse a las cuencas hidrogrficas[15], y su relleno sanitario se ha convertido en un foco de contaminacin dentro de los lmites del area metropolitana. a. Desechos Lquidos (Aguas Negras) Las aguas residuales de la Ciudad de Guatemala, drenan a dos vertientes a lo largo de las cuales generan enfermedad, ya que la tasa de morbi-mortalidad infantil debida a afecciones diarricas por causa de la contaminacin fecal de las microcuencas, es una de las ms altas en el pas, junto con la de las enfermedades del tracto respiratorio. Apoximadamente las descargas de la mitad de la ciudad, hacia el norte, se dirigen por el Ro Las Vacas a la cuenca del Ro Motagua hasta llegar al Ocano Atlntico. La otra mitad hacia el sur, drena por el Ro Villalobos hasta el Lago de Amatitln que drena por el Ro Michatoya al Ro Mara Linda, hasta el Ocano Pacfico. Las diferentes plantas de tratamiento ubicadas en ambas vertientes son actualmente insuficientes por falta de mantenimiento y el aparente dficit financiero de la Municipalidad de Guatemala y las de los otros municipios involucrados. En las regiones departamentales donde existen sistemas de drenajes, stos convergen de una otra manera hacia estas dos vertientes, ya sea como descarga directa, pozos de absorcin, fosas spticas o mediante el tratamiento primario en plantas de poca eficiencia. La Tabla N 9 recoge la informacin de

drenajes y descargas de algunos municipios de la cuenca del Lago de Amatitln. El aporte de nitrgeno de los materiales fisiolgicos de desecho (heces y orina) se ha calculado en aproximadamente 15 g por persona al da, y el de fsforo en 4 g por persona al da[16]. La descarga bacteriolgica normal transportada por las heces se ha calculado entre 1012 y 1018 UFC/g por persona al da[17]. Si se considera por lo menos una poblacin de 1 milln de habitantes (Ciudad de Guatemala), las descargas diarias son suficientemente grandes para provocar la contaminacin microbiolgica de las microcuencas abastecedoras de agua potable y la eutroficacin de los lagos hacia donde stas drenan.

Tabla N 9 Drenajes y descargas de los municipios de la cuenca del

Lago de Amatitln

Municipio

N de

Descargas

Destino

Poblacin

(miles)

Volumen

(m3/s)

Guatemala

43

Ro

Villalobos

950

2.010

Mixco

48

Ro

Villalobos

282

0.785

Amatitln

3

Ro Michatoya

Lago

60

?

Villa

Nueva

8

Ro Villalobos

Lago

265

0.045

Villa

Canales

2

Lago

20

?

San

Miguel Petapa

3

Ro

Villalobos

2

0.010

Santa Catarina Pinula

1

Ro Las Vacas

9

0.052

Fuente: EMPAGUA y Municipalidades, Febrero 1994. Una gran parte de los nutrientes simples de nitrgeno y fsforo, producidos por el metabolismo bacteriano en el agua, contribuyen a la fertilidad de los suelos corriente abajo, pero esta oferta es mayor que la demanda, dado que algunas regiones por su carcter sedimentario estn bien provedas de estos elementos. La contribucin negativa de esta aparente ventaja de la fertilizacin del suelo, radica en la presencia de microorganismos patgenos (bacterias, protozoos parsitos, huevos de helmintos y nemtodos, hongos y virus) que contaminan los cultivos y sus productos de consumo, y adems se esparcen en el recorrido de estos ros desage, atravesando ciudades y pueblos mas pequeos como Villa Canales y San Miguel Petapa, en la vertiente sur, antes de llegar al Lago de Amatitln, y donde tambin reciben sus respectivos aportes locales de aguas negras. La Tabla N 10


demuestra las condiciones en las que el habitante de la Ciudad de Guatemala recibe el agua potable, y cmo se desploma la calidad de la misma al ser utilizada en forma domstica, afectando la calidad de las aguas naturales en las que se produce la descarga (Los datos corresponden a promedios en diferentes puntos de la red de distribucin, drenajes y microcuencas propias del rea metropolitana[18]). La conversin en agua potable, de estas aguas intervenidas, es demasiado onerosa para considerarla factible, y sin embargo, en condiciones naturales, las cuencas representaran un recurso hdrico que si no fuera contaminado con la descarga directa de aguas negras, ofrecera una potencial alternativa para la demanda existente.

Tabla N 10 Calidad del agua potable del area metropolitana de

la Ciudad de Guatemala (1) y caracterizacin de las aguas negras (2) y las aguas naturales a las

que stas se descargan (3) junto con las tolerancias para agua potable (T).

Parmetro

(1)

(2)

(3)

(T)

pH

7.34

7.29

7.56

6 a 9

Oxgeno disuelto (mg/L)

6.69

0.80

2.84

>5.00

S de Sulfato (mg/L)

4.09

15.28

56.60


Un ejemplo dramtico de la contaminacin por aguas negras lo constituyen las microcuencas de los ros Pansalic y Pancoch que forma parte de la cuenca del Lago de Amatitln[20]. El Ro Pancoch nace en San Cristbal, Mixco (Departamento de Guatemala) y se une posteriormente al Ro Pansalic, que recibe las aguas negras de las colonias residenciales ubicadas ro arriba. Los resultados que evidencian el cambio de la calidad del agua del Ro Pancoch como consecuencia de su unin con el Pansalic y su conversin en una cuenca vector de la contaminacin fecal y trfica, se observan en la Tabla N 12. Similares condiciones se observan en la Laguna Chichoj (Alta Verapaz)[7] aunque por el limitado nmero de afluentes (uno constante y pocos intermitentes) las descargas estn en proceso de tipificacin, siendo de orgen mixto (aguas negras, desechos industriales y resduos agropecuarios). En algunos casos (que se considerarn mas adelante) el contacto de los contenidos microbiolgicos con los contenidos qumicos de las aguas residuales industriales puede provocar el control indirecto de las enterobacterias y protozoos que se exponen a condiciones sumamente cidas o bsicas. Sin embargo, en otros casos, este contacto con materiales que pudieran resultar mutagnicos (como la azida de sodio) da orgen a cepas bacterianas de caractersticas, resistencia y sobrevivencia diferentes a las de sus congneres naturales, provocando la aparicin de epidemias de difcil control sanitario. Los asentamientos humanos son el principal elemento de tensin para los cuerpos de agua cercanos, en cuanto a su calidad microbiolgica, como lo demuestran los datos anteriores, y por el hecho de que en el Lago de Izabal, solamente aquellas regiones inaccesibles o donde por cualquier razn no existen poblados ubicados en sus mrgenes, los recuentos de coliformes fecales fueron menores de 3 NMP/dL. Segn Margaleff[16], la velocidad de eutroficacin de los lagos suizos durante la dcada de los aos sesenta, responda a una relacin directa con el aumento de la poblacin y el urbanismo de las ciudades ubicadas en sus cuencas. La experiencia europea en cuanto a la eutroficacin de lagos templados y fros debe ser considerada por los pases del trpico que poseen cuerpos de agua mas vulnerables desde el punto de vista de las caractersticas climticas y estacionales. b. Aguas de Desecho Domstico. Aunque en Guatemala no hay diferencia entre las aguas negras y las de desecho domstico (desechos lquidos no fecales del hogar) pues drenan por el mismo sistema, existen regiones del pas donde se realizan actividades de limpieza de ropa en lavaderos pblicos que generalmente descargan a los ros y lagos. La descarga de materiales con acitvidad superficial (o el anglicismo surfactantes) y los fosfatos a ellos asociados, as como los materiales grasos sobre los que stos actan, afectan la calidad de las aguas naturales en su

contenido microbiolgico, aumentan la demanda de oxgeno, elevan el riesgo de eutroficacin de las aguas lentas, y sobre todo, limitan su reoxigenacin. Las molculas de los detergentes y surfactantes, compuestos anfgenos en su compatibilidad con el agua, se orientan en su superficie a manera de colocar su porcin hidroflica dentro del agua y su porcin hidrofbica hacia la interfase con el aire, formando, por el grado de dilucin, extensas monocapas moleculares que presentan una superficie hidrofbica a la atmsfera. Con ello se altera el equilibrio de la presin de vapor que impide la reoxigenacin del agua y acelera el agotamiento de oxgeno por metabolismo. Nuestra investigacin en varios poblados del Departamento de Solol, que poseen lavaderos pblicos que drenan al Lago de Atitln[19], indic que los niveles de surfactantes y fosfatos liberados, son capaces de desarrollar y acelerar el proceso eutrfico del lago. Con base en ello, se sugiri la construccin de procesos primarios de tratamiento de este tipo de efluentes.

Tabla N 12 Caracterizacin de los ros Pansalic, Pancoch, y la unin

de ambos para formar el Ro Molino.

Parmetro

Pancoch

Pansalic

Molino

Temperatura (C)

19.7

20.0

19.8

pH

6.8

7.0

6.8

Oxgeno disuelto (mg/L)

6.0

4.2

4.9

Coductividad (S/cm)

240

265

344

P de fosfato (mg/L)

0.05

1.08

1.61

P total (mg/L)

0.08

2.25

3.21

N de amonio (mg/L)

0.06

2.94

5.61

N de nitrito (mg/L)

0.005

0.028

0.044

N de nitrato (mg/L)

0.53

0.67

0.65

N total (mg/L)

1.38

2.07

4.13

Cloruro (mg/L)

2.7

5.1

9.9

DBO (mg/L)

6.3

41.4

56.6

Coliformes totales miles de NMP/dL

2.9

14.3

13.7

Coliformes fecales miles de NMP/dL

0.65

4.6

5.0


c. Desechos slidos (Basuras). La acumulacin de desechos slidos debe constituir un sistema tecnicamente manejado en su ubicacin, seleccin y separacin de materiales. Generalmente se les ubica en pequeas cuencas no hidrogrficas que posean el menor nmero de drenajes naturales, para evitar la descarga de materiales a las microcuencas hdricas. Los fenmenos de fermentacin, degradacin y putrefaccin se producen mas lentamente en fase slida que en agua, no obstante que la elevacin de la temperatura por efecto metablico, pudiera generar cierta rapidez. Esto se debe a que el medio para efectuarlas es solamente la humedad del material, que impide la movilizacin espontnea o browniana de los microorganismos, lo que s sucede con facilidad en un medio enteramente acuoso. Los productos, generalmente lquidos, de las degradaciones, deberan absorberse en el suelo y adsorberse en el subsuelo logrando la filtracin de agua unicamente, a travs de un mecanismo en el que las arcillas juegan un papel importante. No obstante, como en todo relleno sanitario, el nitrato producido por la degradacin aerbica del nitrgeno orgnico, es un in universalmente soluble y su eliminacin de la solucin es practicamente imposible, transportndose con las aguas filtradas hacia los mantos freticos y contaminando las aguas subterrneas con un compuesto que puede producir metahemoglobinemia sobre todo en nios que consumen agua de pozo[21]. Los mismos elementos trficos producidos en los sedimentos como consecuencia de la degradacin, se encuentran en las escorrentas de los rellenos sanitarios, unidos a otros compuestos de naturaleza muy variada, por lo que la descarga de sus fluidos metablicos a las microcuencas hdricas constituye tambin un riesgo de eutroficacin. En la actualidad no disponemos de informacin relativa a la descarga producida en los rellenos sanitarios del pas, pero sta deber ser una meta a realizarse en corto plazo, si su manejo antitcnico tiende a prolongarse en el tiempo. Una de las consideraciones mas importantes sobre los rellenos sanitarios es su interaccin con el aire. La inflamacin y explosin espontnea proveniente de la mezcla de materiales puede producir aerosoles solido-gas (humo) que son capaces de transportar microorganismos patgenos no afectados por la combustin o explosin (por encontrarse en el trayecto del humo o en capas ms superficiales de donde se produce la explosin), desde el relleno sanitario hasta otros puntos, por medio del viento, pudiendo generarse no solamente problemas de salud, sino que adems, la contaminacin microbiolgica a distancia, de cuerpos de agua no cercanos. Los habitantes de las zonas cercanas al relleno sanitario de la Ciudad de Guatemala constantemente ven invadidos sus alrededores y sus viviendas por una bruma o neblina mal oliente, cuya aparicin correlaciona con el aumento en la incidencia de infecciones del tracto orofarngeo, especialmente por

bacterias Gram positivas del gnero Streptococcus. A este tipo de contaminacin area se le atribuye tambin la elevacin en la casustica de infecciones de las vas respiratorias por microorganismos patgenos Gram negativos. 2. ACTIVIDAD INDUSTRIAL Las aguas residuales industriales se encuentran sujetas a una legislacin ambiental que norma las caractersticas de las descargas que pueden disponerse directamente hacia el colector municipal, segn el tipo de industria. Descargas superiores a los mximos indicados est sujetas a un tratamiento previo, bajo la responsablidad de la empresa industrial. Sin embargo, no son mucha las industrias que respetan este reglamento, y en muchos casos ni siquiera existe colector municipal. En otros, se realiza un procedimiento de aislamiento parcial de los desechos en un pozo de absorcin que solamente transporta los desechos al subsuelo y a las aguas subterrneas. Se describen a continuacin los casos mas crticos o comunes, lo que no significa que sean los nicos que deban ser considerados en la prctica. a. Desechos cidos. Las industrias relacionadas con metales generalmente utilizan cidos inorgnicos fuertes (ntrico, sulfrico, clorhdrico, crmico y sus mezclas) cuyos desechos diludos en agua presentan valores de pH menores de 2. La descarga de estos desechos en los cuerpos de agua, inmediatamente produce un deterioro de su calidad, ya que la acidificacin producida, solamente puede ser eliminada mediante neutralizacin, que hara aumentar la salinidad y la conductividad del agua, que de todas maneras mantendra la calidad resultante por debajo de la calidad original. Por otro lado el desecho cido vertido en un pozo de absorcin solamente provoca la filtracin de la acidez hacia los mantos freticos, alterando la calidad de las aguas subterrneas de igual forma. Los desechos cidos son capaces de alterar la estructura de los suelos y subsuelos ubicados en roca calcrea, provocando alteraciones geolgicas importantes. Por esa razn, todo desecho cido con pH menor de 3.5 debe ser previamente neutralizado y posteriormente sometido a un tratamiento residual. La tendencia a la acidificacin, observada en los pozos ubicados en las cercanas del Lago de Amatitln[1] (pH medio de 6.3) comparada con la de las corientes superficiales (pH medio 7.7), los primeros conteniendo 25 veces ms iones hidrgeno, se puede explicar por la gran cantidad de industrias ubicadas en la cuenca que descargan resduos cidos al subsuelo (pH menor de 1.3) a travs de pozos de absorcin. b. Desechos metlicos inicos.


Los efectos mas importantes de los desechos metlicos radican en la prdida de calidad natural del agua de microcuencas tiles para la agricultura y como recurso de agua potable. Afortunadamente en los lagos, actan los mecanismos de precipitacin y sedimentacin de sus sales insolubles. La mayora de industrias generan en mayor o menor grado, iones metlicos en disolucin como desechos, sobre todo aqullas que se relacionan con hierro, mercurio, cadmio, cobre, cinc, cromo, arsnico, potasio, sodio, calcio, magnesio, cobalto, nquel, manganeso, plata, estao, antimonio, oro y plomo, en donde la industria minera se constituye en el principal factor de alteracin. Tal y como se indic en la parte introductoria, el avance del proceso eutrfico es capaz de redisolver los iones metlicos secuestrados en los sedimentos de un cuerpo de agua, a travs de la anoxia generada. Este aspecto permite explicar el fenmeno observado en nuestra investigacin sobre metales en el Lago de Izabal[2], el cual estuvo expuesto a las actividades mineras de EXMIBAL desde 1976 hasta 1978, mostrando durante dicho perodo, concentraciones sumamente bajas de metales disueltos en agua[11] (no se dispone de informacin de metales en los sedimentos), sugiriendo un eficiente proceso de precipitacin y sedimentacin, como es normal en un lago de caractersticas oligotrficas. Los resultados de los anlisis realizados en 1991 y 1992 reflejaron, en ausencia de actividad industrial minera, elevaciones en las concentraciones de metales con respecto a las establecidas en el estudio anterior, especialmente nquel, as como cantidades relativamente grandes de metales en los sedimentos (Tabla N 13). Es interesante observar como la clasificacin del Lago de Izabal para el perodo 1991-1992 correspondi a la de un lago oligo-mesotrfico, es decir, un avance del proceso eutrfico que permite explicar la redisolucin metlica desde los sedimentos.

Tabla N 13 Concentracin promedio de algunos metales (mg/L) en las aguas del Lago de Izabal en 1978 y en 1992.

Elemento Ao 1978 Ao 1992 Calcio 22.3 49.2 Hierro 0.60 1.82 Nquel 0.01 0.26 Cobre 0.00 0.35 Cinc 0.03 0.31 Titanio No medido 0.48 Estroncio No medido 0.19 Manganeso 0.01 0.36 Plomo No medido 0.33 Cobalto 0.00 0.02

La redisolucin o resuspensin sedimentaria de iones metlicos conduce a la incorporacin de los mismos en la cadena trfica, logrando llegar a afectar la salud humana por intoxicacin crnica acumulativa, y sus repercusiones en las funciones hepticas, renales, hematopoyticas, cardacas y neurolgicas. c. Compuestos orgnicos. Independientemente de la toxicidad de un desecho orgnico acuoso, cuya descripcin sera tan variada como la abundancia de familias de compuestos qumicos, la materia orgnica se constituye en un agente demandante de oxgeno para poder ser metabolizada en el cuerpo de agua, con las mismas condiciones indicadas anteriormente para este tpico como descarga natural. Su contribucin a la eutroficacin radica en la rapidez de la anoxia producida en un cuerpo de agua, la cual crece exponencialmente con la cantidad descargada y el contenido microbiolgico disponbile. Las industrias de caf, azcar, alcohol, alimentos, farmacutica, lctea, pecuaria, papel, y algunas otras, son concentradoras de desechos orgnicos con suficiente cantidad de carbono como para provocar la anoxia de aguas fluyentes inclusive. En la actualidad, el rgano estatal de fiscalizacin del estado trfico y ambiental de la cuenca del Lago de Amatitln (Autoridad del Lago de Amatitln) est realizando un inventario de las industrias y sus desechos, con el objeto de establecer su grado de contribucin en el proceso eutrfico y los mecanismos utilizados por ellas para tratar los desechos. Para evidenciar la trascendencia de las descargas de desechos lquidos industriales en el ambiente, y el impacto de las mismas en las aguas naturales, en la Tabla N 14 aparecen los parmetros de calidad de los efluentes de dos plantas industriales ubicadas en la cuenca del Lago de Amatitln, dedicadas al procesamiento de productos metlicos (A) y de productos avcolas (B). Para permitir la comparacin de ambas, se har referencia a los parmetros en comn, sin incluir los iones metlicos[22]. En el caso particular de estas industrias, ntese como los desechos de los procesos que manejan metales afectan la temperatura, el pH, la conductividad, el nitrato, el cloruro, la acidez y los slidos disueltos del agua de abastecimiento, dado su carcter inico y oxidante, mientras que los que provienen de procesos que manejan material biolgico alteran el contenido de bisulfuro, amonio, nitrito, nitrgeno total, fosfato, fsforo total, dureza, alcalinidad y las demandas qumica y bioqumica de oxgeno, dado su carcter orgnico.


3. ACTIVIDAD AGRICOLA Y PECUARIA Uno de los factores menos evidentes, hasta hace dos dcadas, de la prdida de calidad de agua en diferentes microcuencas, y directamente relacionada con la eutroficacin de los lagos cercanos, es el tipo de prctica agrcola, la utilizacin indiscriminada de pesticidas y las actividades pecuarias industriales. Los cuerpos de agua ms eutroficados de Guatemala se ubican en regiones parcialmente dedicadas a la agricultura o la ganadera. Algunos diseos experimentales han permitido evidenciar la contribucin de esta actividad humana en el deterioro de las aguas naturales. a. Fertilizantes y Desechos Agrcolas. La creciente demanda de insumos agrcolas, no necesariamente por los reales requerimientos del suelo o la planta, sino por la prctica de saturar de nutrientes los cultivos, ha provocado que la agricultura en los pases en vas de desarrollo, sea un factor desencadenante del proceso eutrfico.

Tabla N 14 Comparacin de los efluentes lquidos de dos industrias

diferentes: (A) Productos metlicos y (B) productos crnicos avcolas.

Parmetro (A) (B) Temperatura (C) 42.56 26.11 pH 1.22 7.54 Oxgeno disuelto (mg/L) 3.62 5.66 Conducitividad (mS/cm) 13.33 0.03 Potencial Redox (mV) 0.49 0.07 Bisulfuro (g S/L) 1.69 12.43 Amonio (mg N/L) 1.074 18.452 Nitrito (mg N/L) 0.004 0.051 Nitrato (mg N/L) 4.958 0.580 N total (mg N/L) 25.423 62.437 Fosfato (mg P/L) 0.81 2.16 P total (mg P/L) 1.10 2.96 Cloruro (mg/L) 1587.30 74.24 Dureza (mg CaCO3/L) 18.97 214.65 Alcalinidad (mg CaCO3/L) 0.00 374.11 Acidez (meq/L) 38.50 0.00 Silicato (mg Si/L) 36.79 33.23 Slidos totales (mg/L) 12.12 7.52 Slidos disueltos (mg/L) 8.68 3.16 DQO (mg/L) 80 183

Al igual que sucede con la fertilidad del suelo, los excedentes son arrastrados por la escorrenta o filtracin, hacia los cuerpos de agua a los cuales fertilizan. Los compuestos mas ampliamente utilizados contienen amonio, nitrato, fosfato, o compuestos como la urea y los polifosfatos, que por metabolismo edfico conducen a los primeros. La escorrenta provocada por las lluvias o la irrigacin, arrastra los excedentes de fertilizantes a travs de los

drenajes naturales del suelo a las cuencas de los ros los cuales los transportan y depositan en los lagos. Otro mecanismo de descarga de aguas eutrficas lo constituye la filtracin al subsuelo de las formas mas solubles y menos fijadas al suelo por medio del agua de irrigacin, como en el caso del in nitrato, que les permite llegar hasta las aguas subterrneas. La informacin obtenida del anlisis de agua de pozos ubicados en las proximidades del Lago de Amatitln[21] , que refleja la calidad del agua de los mantos freticos, demostr que el contenido de nitrato es mayor (P=0.0001) en los pozos (5.18 mg N/L) que en el Ro Villalobos (3.17 mg N/L), y a su vez mayor (P=0.0001) que en las aguas del lago (1.51 mg N/L). El pozo San Pedro ubicado cerca de los cultivos de caa de azcar, mostr las concentraciones mas altas (15.64 mg N/L) mientras que los restantes, Cuadrado, La Virgen y Santa Teresa, presentaron concentraciones similares menores (en su orden 2.16, 1.82, 1.10 mg N/L) ubicndose en regiones mas alejadas de la actividad agrcola. El in nitrito, proveniente de la reduccin microbiolgica del nitrato (en las condiciones del manto fretico) fue considerablemente alto en los pozos San Pedro, Cuadrado y La Virgen (0.046, 0.031, y 0.029 mg N/L respectivamente) comparados con el pozo Santa Teresa (0.002 mg N/L), lo que indica una gran actividad metablica en los primeros, y sugiere una contaminacin microbiolgica adicional. La agricultura en estas condiciones, puede resultar entonces nociva para la salud, en los casos de alteracin de la calidad natural de las aguas subterrneas, pues el consumo e ingestin de stas (funcin de los pozos en dicha regin) puede causar Metahemoglobinemia en infantes, debido al alto contenido de nitrito, y en adultos por el alto contenido de nitrato. La metahemoglobinemia es la conversin de la hemoglobina (responsable de la oxigenacin biolgica de los tejidos animales para su mantenimiento vital) en metahemoglobina (molcula de hemoglobina que por accin del nitrito convierte su hierro II en hierro III) en el torrente sanguneo, volvindola incapaz de transportar oxgeno y produciendo la muerte por asfixia metablica. Por otro lado, los desechos agrcolas representan aportes de materia orgnica que contribuyen a la mayor demanda de oxgeno y constituyen factores de deterioro y eutroficacin, como se discuti anteriormente. La Tabla N 15 describe los cambios de la calidad del agua del Ro Tuluj, en Amatitln, al ser utilizada y redescargada por un ingenio[1].


Tabla N 15 Parmetros que evidencian el cambio de calidad del agua

del RoTuluj (Amatitln) al ser agroindustrialmente utilizada y redescargada.

Parmetro Pre-uso Post-uso DBO (mg/L) 7.4 58.9 N total (mg/L) 1.35 3.94 P total (mg/L) 0.125 0.781 Slidos totales (mg/L) 2.0 4.5 Temperatura (C) 21.7 39.2

La Tabla N 16 describe los cambios en la calidad natural de los ros Chanqun y Pampumay que al unirse atraviesan un beneficio de caf en Amatitln[1], formndose dos corrientes que drenan al lago a la altura de los kilmetros 27.0 y 27.5 de la carretera que conduce de Villa Canales a Amatitln.

Tabla N 16 Cambios en la calidad del agua de los ros Chanqun (Cha),

Pampumay (Pam) en las estaciones 27.0 y 27.5 Parmetro Cha Pam 27.5 27.0 DBO (mg/L) 1.3 2.1 59.2 26.5

N total (mg/L) 0.19 0.20 1.47 0.45 P total (mg/L) 0.13 0.13 0.38 0.33

b. Desechos pecuarios. Los desechos pecuarios se consideran de igual manera que las aguas negras, debido a la naturaleza de su composicin, producindose con mayor intensidad los procesos de putrefaccin. Un ejemplo de la contribucin de desechos pecuarios es la Laguna Chichoj en Alta Verapaz[7] , que aunque responde a un proceso multifactorial, es significativa la contaminacin de su afluente, el Ro Chijulj, con los resduos del rastro municipal que son vertidos directamente sobre l, pocos metros antes de su descarga en la laguna. Considerada un 85% eutrfica, la Laguna Chichoj debe su deterioro a las descargas realizadas al afluente. La comparacin entre la calidad natural del agua de la cuenca puede observarse en la Tabla N 17 en la que se evidencian los parmetros ms alterados antropogenicamente, siendo las contribuciones pecuarias las que estn relacionadas con el nitrgeno (sobre todo el amonio de la putrefaccin), la DBO, la dureza (especialmente por el calcio de orgen seo), el cloruro, el hierro (de orgen sanguneo), la alcalinidad (metabolismo de la putrefaccin) y los microorganismos coliformes (contenido intestinal de los mamferos). El fsforo se observa aumentado con respecto a la contribucin natural de la cuenca, pero su impacto es ms bien a nivel eutrfico en la laguna, por su acelerado metabolismo de incorporacin por parte de los microorganismos sin produccin de compuestos extracelulares, y en forma de fsforo orgnico.

4. DEFORESTACION La ausencia o disminucin de la vegetacin en las cuencas, deja a los pocos centmetros de suelo guatemalteco, expuestos a diferentes efectos. La ausencia de la compactacin realizada por las races vegetales y la exposicin mas directa a la radiacin solar, producen cambios en la estructura del suelo, hacindolo mas frgil y seco. Si a esto aadimos que la deforestacin hace inexistente el amortiguamiento que realiza la cubierta vegetal contra el impacto energtico de las gotas de lluvia, es comprensible que la escorrenta de la poca lluviosa transporte tanto los constituyentes solubles (nutrientes) como los insolubles (matriz silcica) del suelo, hacia las microcuencas, para aumentar su contenido de slidos disueltos y suspendidos. Los slidos disueltos contribuyen a la eutroficacin por sus constituyentes nutritivos y los particulados a la turbidez del agua y la hipersedimentacin, producindose en los lagos una significativa disminucin de la transparencia y el ascenso de la zona ftica. Aunque la turbidez por slidos particulados es uno de los aspectos mas facilmente solventados en los procesos de potabilizacin tcnica o rural del agua, siempre son considerablemente negativos al pretender utilizar el recurso como fuente de energa hidroelctrica, provocando el asolvamiento de presas y embalses. Por otro lado, la prdida de cobertura vegetal por deforestacin, expone a los afluentes a mayor radiacin solar, aumentando su temperatura y limitando los procesos mcticos naturales del lago al que tributan, obstaculizando el mecanismo natural de autodepuracin de los mismos.

Tabla N 17 Comparacin entre la calidad natural del agua de la cuenca de la Laguna Chichoj (Estacin A Chijulj 1000 m antes de su descarga) y la calidad del agua drenada hacia la laguna

(Estacin B Chijulj 100 m antes de su descarga) Parmetro A max B max

Potencial Redox (mV) +0.13 0.11 N de Amonio (mg/L) 2.00 0.13 N de Nitrito (mg/L) 0.006 0.174 N de Nitrato (mg/L) 0.56 1.67 N total (mg/L) 1.18 19.00 DBO (mg/L) 2.78 50.0 Dureza (mg CaCO3/L) 197.2 291.8 Cloruro (mg/L) 12.9 119.9 Alcalinidad (mg (CaCO3/L) 193.7 257.2 Coliformes totales (miles NMP/dL) 0.6 11.2 Coliformes fecales (miles NMP/dL) 0.1 11.0 La comparacin entre los ros Polochic y Cahaboncito, que atraviesan regiones de diferente magnitud de deforestacin cada uno, hace evidente el impacto de este factor en la calidad del las aguas naturales. La Tabla N 18 describe los resultados obtenidos en la investigacin del estado trfico del Lago de Izabal[2].


Tabla N 18 Comparacin de la carga de slidos en dos afluentes del

Lago de Izabal: Ro Polochic en Panzs y Ro Cahaboncito en su desembocadura.

Slidos (mg/L) Polochic Cahaboncito Disueltos 122.0 186.7

Suspendidos 139.3 40.8 Totales 261.3 227.5

DISCUSION FINAL Indudablemente, el fortalecimiento de la cultura ambiental es imprescindible en una sociedad relativamente despreocupada de su entorno ecolgico, y va mas all de consideraciones sociales sobre el tabaquismo y el alcoholismo. Como es lgico, la situacin actual de los pases pobres, como el nuestro, en cuanto a la satisfaccin de otras necesidades como la salud, alimentacin, vivienda, paz, seguridad y posibilidades de desarrollo individual y social, son en estos momentos las preocupaciones prioritarias del guatemalteco y del Estado de Guatemala. Sin embargo, muy poco se ganara satisfaciendo dichas necesidades, de frente a un pas carente de recursos hdricos adecuados. La cultura ambiental necesaria, podra poner en su justa prioridad la atencin a los problemas de los rellenos sanitarios y las aguas negras (que tambin constituyen contribuciones a la salud y la alimentacin) en vez de maquillar las ciudades solamente con los aspectos estticos superficiales; a responsabilizar al sector industrial de evitar el deterioro de las aguas superficiales y subterrneas y a proteger el recurso forestal; y al propio ciudadano, a convivir en una sociedad de consumo de productos menos lesivos para el ambiente. Por otro lado, le permitira a todos los sectores sociales y al investigador cientfico, valorar y ponderar todos aquellos factores que modifiquen positivamente sus recursos naturales para hacerlos de utilidad en forma racionada y renovable si es posible. La situacin de los cuerpos de agua en Guatemala, es desde hace algunas dcadas sumamente difcil, agudizndose en nuestros das por la carencia de recurso hdrico natural de buena calidad, que permita satisfacer la demanda de agua potable de una ciudad en desordenado crecimiento, y de las zonas rurales por falta de infraestructura. La Ciudad de Guatemala, como ncleo concentrador de las actividades econmicas y productivas de carcter industrial y del mayor conglomerado social de la repblica, contina contaminando sus microcuencas y eutroficando sus lagos depositarios. El interior del pas, dedicado a las actividades industriales agrcolas y pecuarias contina aportando materiales trficos que incidirn a corto plazo en las regiones costeras (tales como las mareas rojas que se observan anualmente en el Pacfico, y que, an sin evidencia experimental a la fecha, se sugiere que provengan del metabolismo planctnico de pesticidas fosforados por el tipo de manifestaciones fisiolgicas de los seres intoxicados). De frente a esto, se encuentra un Estado poco solvente para enfrentar los retos ecolgicos que demandan

las condiciones actuales de los cuerpos de agua del pas. Con modelos de desarrollo, ejecutados parcialmente, sin involucrar la variable ambiental, solamente los guatemaltecos seguiremos siendo los responsables de la prdida de un recurso que determin, determina y determinar la existencia de la vida humana en el planeta: el agua. Los factores naturales involucrados en la disminucin del tiempo de vida de los lagos son practicamente constantes y su modificacin realmente imposible. Sin embargo, los factores antropognicos son factiblemente modificables an con beneficios directos desde un punto de vista financiero. Todo el potencial nutritivo de los materiales componentes de las aguas negras y de los rellenos sanitarios puede ser transformado en eficientes fertilizantes del suelo, evitando la fertilizacin del agua (eutroficacin), con la ventaja de utilizar una materia prima de mucha oferta y costo nfimo, disminuyendo la importacin y fabricacin de fertilizantes qumicos para un pas que basa mucho de su economa en la produccin agrcola, y contribuyendo a disminuir los efectos lesivos de la eutroficacin para mejorar su recurso hdrico. Las barreras franqueables en este caso estn constitudas por los mecanismos que permitan la desinfeccin de la materia prima y la eliminacin de elementos metlicos o compuestos orgnicos txicos. Los estudios de desinfeccin de aguas y lodos residuales de las plantas de tratamiento de aguas negras, realizados por Solrzano[23], utilizando la radiacin gamma del 60Co, han demostrado in vitro, que la carga microbiana disminuye en un 100% asegurando no solamente que las descargas carezcan de microorganismos patgenos, sino que la utilizacin de todo el material orgnico sedimentable, rico en nitrgeno, fsforo y potasio, pueda ser aprovechado por la agricultura. En la actualidad, se efectan investigaciones cientficas que permitirn evaluar el rendimiento agrcola de suelos enriquecidos con formulaciones qumicas de fertilizantes contra aqullos en los que se han utilizado lodos irradiados como nutrientes del suelo. Las investigaciones realizadas en el municipio de San Cristbal Verapaz (Alta Verapaz), en relacin a la utilizacin de piscinas de retencin de nurientes y iones metlicos por medio de la actividad purificadora del lirio acutico Eichhornia crassipes [24] y la transformacin de sus excedentes poblacionales en materiales frtiles para la agricultura de la regin, as como la utilizacin de las semillas de Moringa oleifera en la coagulacin, desinfeccin y sedimentacin de slidos suspendidos en las aguas turbias del oriente del pas[25], junto con la determinacin de metales en el msculo comestible de las especies de peces encontradas en la Laguna Chichoj[26], representan una pequea parte de este esfuerzo de la comunidad cientfica de Guatemala en el que los autores tambin han querido contribuir. AGRADECIMIENTOS


Los autores desean agradecer al personal del Laboratorio Biolgico Qumico Castellanos LABQUIMICAS, as como al de los laboratorios de Radioqumica y de Aplicaciones Nucleares en la Industria de la Direccin General de Energa Nuclear, por su dedicacin en el desarrollo de las diferentes investigaciones que se describen en este trabajo. Adems desean dejar constancia de su agradecimiento a Merck Centroamericana, en especial al Lic. Erick Jurez, a Asesoras Basterrechea, a Shell Exploration B. V., a Young Men Christian Association (Sweden), al Centro de Estudios del Mar y Acuicultura CEMA, a la Dra. Paloma Martino, a la Autoridad del Lago de Amatitln, a la Asociacin de Amigos del Lago de Atitln, a la Facultad de Ciencias Qumicas y Farmacia de la USAC, al Organismo Internacional de Energa Atmica y a la Dra. Aida de Infante (OEA), por su colaboracin constante en beneficio de la investigacin cientfica en Guatemala. REFERENCIAS 1.Basterrechea, M.; Molina, S.; Jurez, Y.; Solrzano, M.; Beltrn, E.; Melgar, S.; Cerrato, L.; Castellanos, P. Sedimentos del Lago de Amatitln. Informe Final del contrato 4477/RB/R1 entre DGEN, OIEA, OEA. Doc. Tec. Guatemala. 1988 2.Basterrechea, M.; Molina, S.; Jurez, Y.; Solrzano, M.; Cerrato, L.; Aguilar, E.; Castellanos, P.; Palma. J.; Palacios, R. Calidad del Agua del Lago de Izabal y Principales Tributarios. Anlisis estadstico e interpretacin de los parmetros fsicos, qumicos, bioqumicos y microbiolgicos de 12 muestreos relalizados entre octubre de 1991 y octubre de 1992. Informe Final del Convenio de Cooperacin Cientfica entre DGEN y Shell Exploration B. V. Doc. Tec. Guatemala. 1993 3.Organizacin Panamericana de la Salud. Las condiciones de salud en las Amricas, 1977-1980. Pub. Cient. 427. Washington D. C. 1982 4.YSI. Oxymeter Operation Manual. Yellow Spring Instruments. E. U. A. 1980 5.Basterrechea, M.; Molina, S.; Jurez, Y.; Solrzano, M.; Cerrato, L.; Castellanos, P.; Palma, J. Calidad de Agua de las regiones costeras cercanas a la instalacin de Plantas Flotantes de Generacin Elctrica en Puerto Quetzal. DGEN. Doc. Tec. Guatemala. 1993 6.Basterrechea, M.; Molina, S.; Jurez, Y.; Solrzano, M.; Cerrato, L.; Castellanos, P.; Palma, J. Calidad del Agua del Lago de Atitln. DGEN-AALA. Doc. Tec. Guatemala. 1993 7.Basterrechea, M.; Molina, S.; Mourio, C.; Solrzano, M.; Castellanos, P.; Jurez, Y.; Palma, J.; Palacios, R. Calidad de Agua y Nivel Trfico de la Laguna Chichoj, Alta Verapaz, Guatemala. Cienc. Tecnol. Nucl. 1994, 1(1), 32-42 8.Salas, H.; Martino, P. Metodologas Simplificadas para la evaluacin de eutroficacin en lagos clidos tropicales. Informe del Programa Regional CEPIS/OPS/HPE 1981-1990. Doc. Tec. Per. 1990 9.Martino, P. Review on Water Quality Study of Lake Izabal and Its Main Tributaries. Report for Shell Exploradora y Productora de Guatemala B. V. Guatemala. 1993

10.Basterrechea, M.; Molina, S.; Jurez, Y.; Solrzano, M. Los Humedales del Biotopo Ro Escondido - Laguna del Tigre, Petn, Guatemala. Asesoras Manuel Basterrechea. Guatemala. 1993. 11.Basterrechea, M.; Barrientos, M. Anlisis estadstico de los datos de calidad de agua del Lago de Izabal generados entre 1975 y 1978 por EXMIBAL. Informe de Avance del Convenio de Cooperacin Cientfica entre DGEN y Shell Exploration B. V. Doc. Tec. DGEN. Guatemala. 1992 12.Molina, S.; Gil, N.; Gutirrez, R. Eutroficacin en el Canal de Chiquimulilla en el sector de La Avellana a Monterrico, Taxisco, Santa Rosa. Informe Final a la Comisin Cientfica de la Direccin General de Energa Nuclear. Guatemala. 1993 13.Molina, S. Disolucin de silicato en contenedores de vidrio utilizados para almacenar soluciones. Doc. Tec. Seccin Radioqumica DGEN. Guatemala. 1987 14.Basterrechea, M.; Molina, S.; Solrzano, M.; Jurez, Y.; Palma, J. Calidad del Agua de la cuencas hdricas del Departamento de San Marcos para evaluar la factibilidad de su utilizacin como agua potable. Doc. Tec. DGEN. Guatemala. 1992 15.Comunicacin verbal del Ing. Ph. D. Manuel Basterrechea. Asesoras Manuel Basterrechea. 1993 16.Margaleff, R. Limnologa. Ediciones Omega. Barcelona, Espaa. 1983. p. 836 17.Nicoletti, G.; Nicolosi, V. Diccionario de Bacteriologa Humana. Centro de Documentacin Cientfica de Menarini. Ediciones Doyma S. A. Barcelona, Espaa. 1990 18.Kugaprasatham, K.; Molina, S.; Gonzlez, G. Evaluacin y Caracterizacin de las fuentes de agua, aguas negras, aguas residuales y la red actual de drenajes y plantas de tratamiento del area metropolitana de la Ciudad de Guatemala. Informe de Anlisis para Japan International Cooperation Agency. DGEN-JICA. Guatemala. 1995 19.Molina, S.; Flores, E. Niveles de Fsforo y Detergentes en las Aguas de la ribera del Lago de Atitln. Tesis de Graduacin (Flores, E.) de la Facultad de Arquitectura de la Universidad de San Carlos de Guatemala. DGEN-USAC. Guatemala. 1988 20.Molina, S.; Paredes, D.; Castellanos, P.; Gmez, M. Parmetros fisicoqumicos y bacteriolgicos de las microcuencas de los ros Pansalic y Pancoch (Mixco, Guatemala), durante las pocas seca y lluviosa. Tesis de Graduacin (Paredes, D.) de la Facultad de Ciencias Qumicas y Farmacia de la Universidad de San Carlos de Guatemala. DGEN-USAC. Guatemala. 1995 21.Molina, S.; Valladares, M.; Lpez, E. Niveles de Nitrito y Nitrato en aguas de pozo de la cuenca del Lago de Amatitln como causas de Metahemoglobinemia. Tesis de Graduacin (Valladares, M.) de la Facultad de Ciencias Qumicas y Farmacia de la Universidad de San Carlos de Guatemala. DGEN-USAC. Guatemala. 1994 22.Molina, S. Informe de Inspecciones a la Autoridad del Lago de Amatitln. Resultados de Anlisis. Doc. Tec. DGEN. Guatemala. 1994


23.Solrzano, M. Irradiacin de Aguas y Lodos Residuales. Informe Final del primer ao del Contrato 7185/RB entre la DGEN y el Organismo Internacional de Energa Atmica. Doc. Tec. DGEN. Guatemala. 1994 24. Molina, S.; Aguilar, E.; Snchez, J. Determinacin de nitrgeno total, fsforo total y metales pesados en macrfitas acuticas de la especie Eichhornia crassipes (Lirio acutico) de la Laguna Chichoj, Alta Verapaz, para sugerir su posible utilizacin como purificadores biolgicos y fertilizante agrcola. Tesis de Graduacin (Snchez, J.) de la Facultad de Ciencias Qumicas y Farmacia de la Universidad de San Carlos de Guatemala. DGEN-USAC. Guatemala. 1994 25.Molina, S.; Xet, A.; Arenales, R. Efecto de las suspensiones de semillas de Moringa oleifera (Lam.) sobre la coagulacin de aguas turbias naturales. Tesis de Graduacin (Arenales, R.) de la Facultad de Ciencias Qumicas y Farmacia de la Universidad de San Carlos de Guatemala. DGEN-USAC. Guatemala. 1991 26.Solrzano, M.; Alvarez, N. Anlisis Multielemental por Reflexin Total de Rayos X, en tejido muscular de lobina Micropterus salmoides (Lacepade) y guapote Cichlasoma maneguense (Gnter), en la Laguna Chichoj, San Cristbal Verapaz, Alta Verapaz. Tesis de Graduacin (Alvarez, N.) de la Facultad de Ciencias Qumicas y Farmacia de la Universidad de San Carlos de Guatemala. DGEN-USAC. Guatemala. 1995

Factores Que Afectan La Calidad de Las Aguas Naturales

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