Ortiz mauricio aporte individual mia

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    28-Jul-2015

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<p> 1. MAESTRA EN DESARROLLO SOSTENIBLE Y MEDIO AMBIENTE MANEJO INTEGRADO DEL AGUA REUS DE AGUAS RESIDUALES. Presentado por: ORTIZ SARRIA MAURICIO FERNANDO UNIVERSIDAD DE MANIZALES CEDUM MANEJO INTEGRADO DEL AGUA Semestre II COLOMBIA 2015 2. RESUMEN El presente trabajo contiene informacin acerca del estado actual de la reutilizacin de las aguas residuales y se examina las necesidades de tratamiento que tiene la reutilizacin de las mismas y sus potencialidades en la planificacin de los recursos hdricos, el aumento incesante de las demandas de agua en contraste con la irregularidad de los recursos naturales disponibles en reas de clima rido o semirido, unido a una creciente sensibilidad social e institucional en materia de proteccin medioambiental, son argumentos suficientes para explicar el gran inters actual por la depuracin, recuperacin y la reutilizacin de las aguas residuales urbanas. Las aguas residuales son una importante fuente adicional para satisfacer la demanda del recurso, a causa de la disponibilidad limitada de agua potable para cubrir los requerimientos de las poblaciones, los bajos costos, los beneficios para los suelos agrcolas y la disminucin del impacto sobre el ambiente. Sin embargo, el predominio del uso de aguas residuales crudas o diluidas con aguas superficiales y el bajo porcentaje de aguas residuales tratadas en Colombia y en los pases de Amrica Latina, en general, generan riesgos en la salud pblica, en especial cuando se utilizan para riego de cultivos para consumo directo. Para el reus de aguas residuales se aconseja realizar siempre un tratamiento preliminar y primario; el tratamiento secundario, adems de remover de manera eficiente materia orgnica y slidos suspendidos, influye directamente sobre la estructura de algunos compuestos, como los de nitrgeno, siendo importante tener en cuenta los requerimientos del cultivo a irrigar y el tipo de suelo. Desde esta revisin se analiza la realidad y las perspectivas de utilizacin y se proponen acciones que permitiran su aplicacin en funcin de la escasez de recursos hdricos, mediante la integracin de las aguas residuales en la planificacin hidrolgica en la produccin agrcola como un recurso adicional. 3. INTRODUCIN El agua es un recurso indispensable para las actividades humanas, para el desarrollo econmico y el bienestar social. En promedio se necesitan 3.000 L de agua por persona para generar los productos necesarios para la alimentacin diaria. Aunque la irrigacin para fines agrcolas representa apenas 10% del agua usada, sta es la actividad de mayor consumo de agua dulce del planeta. En los ltimos aos, debido a la creciente escasez de agua fresca, la necesidad de proteger el medio ambiente y aprovechar econmicamente las aguas residuales se ha promovido internacionalmente el reso controlado de efluentes, lo que representa: Reducir considerablemente la carga contaminante que se dispone en los cuerpos receptores superficiales, subterrneos y zonas costeras mediante vas simples, efectivas y de menor costo. Incrementar el potencial aprovechable de los recursos hdricos, as como su mejor manejo al liberar grandes cantidades de agua fresca de mejor calidad para otros usos. Mejorar importantes reas agrcolas aportndole materias orgnicas y nutrientes. El crecimiento acelerado de la poblacin, especialmente en pases en va de desarrollo; la contaminacin de los cuerpos de agua superficial y subterrnea; la distribucin desigual del recurso hdrico y los graves perodos secos; han forzado a buscar nuevas fuentes de abastecimiento de agua, considerndose a las aguas residuales una fuente adicional para satisfacer la demanda del recurso. Una de las prcticas ms comunes de disposicin final de las aguas residuales domsticas ha sido la disposicin directa sin tratamiento en los cuerpos de agua superficiales y en el suelo; sin embargo, la calidad de estas aguas puede generar dos tipos de problemas: de salud pblica, particularmente importantes en pases tropicales por la alta incidencia de enfermedades infecciosas, cuyos agentes patgenos se dispersan en el ambiente de manera eficiente a travs de las excretas o las aguas residuales crudas, y los problemas ambientales, por afectar la conservacin o proteccin de los ecosistemas acuticos y del suelo, lo que contribuye a la prdida de valor econmico del recurso y del medio ambiente y genera a su vez una disminucin del bienestar para la comunidad ubicada aguas abajo de las descargas. Las aguas residuales domsticas, sin ningn tratamiento, han sido utilizadas desde hace ms de doscientos aos en varios pases para riego agrcola, aumentando por un lado la productividad del terreno debido a los elevados contenidos en nutrientes 4. orgnicos para las plantas, pero a su vez, se han incrementado notablemente las enfermedades gastrointestinales como consecuencia de los patgenos contenidos en este tipo de aguas, produciendo verdaderos problemas de salud pblica especialmente, en la poblacin infantil. La utilizacin de aguas residuales en reas agrcolas proviene de los tiempos antiguos en Atenas; sin embargo, la mayor proliferacin de sistemas de aplicacin de aguas residuales en el suelo ocurri durante la segunda mitad del siglo XIX, principalmente en pases como Alemania, Australia, Estados Unidos, Francia, India, Inglaterra, Mxico y Polonia. En el periodo de la posguerra, la creciente necesidad de optimizacin de los recursos hdricos renov el inters por esta prctica en pases como frica del Sur, Alemania, Arabia Saudita, Argentina, Australia, Chile, China, Estados Unidos, India, Israel, Kuwait, Mxico, Per, Sudn y Tnez. Con frecuencia se desconoce la forma como los alimentos se han producido; sin embargo, aguas residuales, a menudo no tratadas, son utilizadas para el riego de 10% de los cultivos del mundo. Aunque sta es una prctica en gran parte oculta y sancionada en un gran nmero de pases, muchos agricultores, especialmente aqullos ubicados en las reas urbanas, utilizan las aguas residuales porque, adems de los beneficios de su uso, no tienen ningn costo y son abundantes, an durante la poca de sequas (Silva et al., 2008). En pases del Sudeste Asitico, de Amrica Latina y de frica, el riego con aguas residuales se hizo durante dcadas de manera espontnea y no planificada por parte de los agricultores ms pobres de las reas urbanas y periurbanas. En Israel, 67% del agua residual es usada para riego; en India, 25% y en Sudfrica, 24%. En Amrica Latina, alrededor de 400 m3/s de agua residual cruda es entregada a fuentes superficiales y las reas son irrigadas, la mayora de las veces, con aguas residuales no tratadas; ms de la mitad de esta cantidad se genera en Mxico, Colombia tiene una superficie irrigada con aguas residuales de 1.230.193 ha, con 27% de agua residual tratada y 73% sin tratar, por lo general diluida con aguas superficiales; al igual que sucede en toda Amrica Latina, no se cuenta con informacin completa y confiable sobre el tema del reus (Cepis, 2003) y solamente 8% del total de aguas residuales que se producen diariamente es tratado. La implementacin de sistemas integrados de tratamiento y el uso de aguas residuales domsticas deber considerar la calidad del agua en sus tres dimensiones: sanitaria, agronmica y ambiental. La calidad sanitaria estar determinada por las concentraciones de parsitos, representados por los huevos de helmintos y los coliformes fecales como indicador de los niveles de bacterias, as como virus causantes de enfermedades entricas al ser humano. La calidad agronmica estar relacionada con las concentraciones de nutrientes (nitrgeno, fsforo, potasio y oligoelementos), as como de aquellos elementos limitantes o txicos para la agricultura, como la salinidad y cantidades excesivas de metales 5. pesados y otros. Finalmente, la calidad ambiental en principio involucra todos los indicadores antes mencionados y otros. En la prctica, estar ms relacionada con las concentraciones de slidos, materia orgnica, nutrientes y elementos txicos que pueden generar impactos negativos en los cuerpos de agua. 6. OBJETIVOS Analizar los diferentes factores a tener en cuenta en la reutilizacin de agua residual en el sector agrcola. Establecer un punto de vista acerca de la relacin entre la cantidad y calidad de agua residual reutilizada en el sector agrcola. Plantear un anlisis de las tecnologas de tratamiento de aguas residuales que se recomiendan actualmente para reso de agua residuales en el sector agrcola. 7. MARCO TEORICO Generalidades del reus El reus de aguas residuales est definido como su aprovechamiento en actividades diferentes a las cuales fueron originadas (Ministerio del Medio Ambiente, 2001). Los tipos y aplicaciones se clasifican de acuerdo con el sector o infraestructura que recibe el beneficio, siendo los principales: el urbano, que incluye irrigacin de parques pblicos, campos de atletismo, reas residenciales y campos de golf; el industrial, en el que ha sido muy empleado durante los ltimos aos, especialmente en los sistemas de refrigeracin de las industrias, y el agrcola, en la irrigacin de cultivos. Este ltimo es el principal uso (Gutirrez, 2003). La actividad agrcola demanda agua residual por la necesidad de un abastecimiento regular que compense la escasez del recurso, por causa de la estacionalidad o la distribucin irregular de la oferta de otras fuentes de agua a lo largo del ao (Lara y Hernndez, 2003); adicionalmente, el uso de aguas residuales presenta beneficios asociados al mejoramiento de la fertilidad de los suelos agrcolas por el aporte de materia orgnica, macronutrientes (N y P) y oligoelementos, como Na y K, permitiendo reducir, y en algunos casos eliminar, la necesidad del uso de fertilizantes qumicos y trayendo beneficios econmicos al sector (Hoek et al., 2002, citados por Medeiros et al., 2005). La preservacin del medio ambiente se favorece tambin, al evitar el vertimiento directo de las aguas residuales o al reducir los costos de su tratamiento, conservando la calidad del agua y la recarga de los acuferos de aguas subterrneas (Moscoso, 1993; Cepis, 2004). El marco normativo y los criterios de calidad La agricultura requiere mayor cantidad de agua que otros usos, como el domstico o el industrial; sin embargo, para el uso de aguas residuales debe considerarse aspectos de calidad con el fin de evitar riesgos a la salud pblica, principalmente en lo que se refiere a sus caractersticas microbiolgicas. sta es considerada la principal razn para el establecimiento de guas y regulaciones para el reus seguro de estas aguas en diferentes aplicaciones (Metcalf y Eddy, 2003). Las principales guas que regulan el reuso son las directrices de la Organizacin Mundial de la Salud (OMS), sobre calidad microbiolgica de aguas residuales para irrigacin (tabla 1), clasificadas en tres categoras, segn sus niveles de parsitos y coliformes fecales, indicadores de la presencia de patgenos (virus, bacterias, protozoos y helmintos) en las aguas residuales domsticas (OMS, 1989), y las fsico-qumicas para calidad de las aguas de riego de la FAO (1999). TABLA 1. Directrices de la OMS (1989) sobre calidad parasitolgica y microbiolgica de aguas residuales para uso en agricultura. 8. En 2006, la OMS public nuevas guas de uso de aguas residuales, excretas y aguas grises (WHO, 2006), que son una herramienta de manejo preventivo de aguas residuales en agricultura para maximizar la seguridad para la salud pblica. La gua incluye el anlisis microbiano, esencial para el anlisis del riesgo, que comprende la recoleccin de informacin relativa a patgenos presentes en aguas residuales, campos y cosechas regados. Estos factores varan segn la regin, clima, estacin, etc. y deben ser medidos siempre que sea posible, sobre un sitio especfico. La gua no da valores sugeridos para patgenos virales, bacteriales o protozoarios, nicamente valores para huevos de helmintos (1/L) tanto para riego con restriccin como sin restriccin; para el riego por goteo en cultivos de alto crecimiento, no da recomendacin alguna. A travs de un anlisis cuantitativo del riesgo microbiano se puede lograr la remocin de patgenos requerida para no superar el riesgo aceptable por infeccin. Adicionalmente, se incluyen las medidas de control para la proteccin de la salud (tabla 2). La FAO public en 1999 la gua sugerida para aguas tratadas en el reus agrcola y sus requerimientos de tratamiento (tabla 3). La Agencia estadounidense de Proteccin Ambiental (EPA) clasific el reus en ocho categoras, de acuerdo con la calidad del agua: urbano, reas de acceso restringido, agrcola para cultivos consumidos crudos y para cultivos no consumidos crudos, recreacional, industrial, recarga de acuferos y reus indirecto potable (EPA, 2004; Metcalf y Eddy, 2003). 9. TABLA 2. Medidas de control de proteccin a la salud. TABLA 3. Guas sugeridas para aguas tratadas en el reus agrcola y sus requerimientos de tratamiento. Adicionalmente, figuran las directrices fsico-qumicas de la FAO para interpretar la calidad de las aguas de riego. En ellas se clasifica el grado de restriccin de uso en tres niveles, de acuerdo con el problema potencial definido por caractersticas fsico- qumicas del agua, como la conductividad y el RAS (relacin adsorcin/sodio) (tabla 4). En general, los pases que tienen una normatividad sobre el reus de las aguas 10. residuales han tomado como referencia lo establecido por la EPA, en trminos de la clasificacin por tipos del reus, y las directrices de la OMS y de la FAO en lo relacionado con lmites mximos permisibles de algunas sustancias. En Colombia, el Decreto 1594 de 1984 del Ministerio de Salud reglamenta los usos del agua y los residuos lquidos, considerando entre el total de siete al agrcola, 11. entendido como irrigacin de cultivos y otras actividades conexas o complementarias; para ello establece los criterios admisibles para la destinacin del recurso (captulo IV, artculo 40) y los siguientes criterios: el boro deber estar entre 0,3 y 4,0 mg B/L, dependiendo del tipo de suelo y de cultivo; el NMP de coliformes totales y fecales no deber exceder de 5.000/100 mL y 1.000/100 mL, respectivamente, cuando se use el recurso para riego de frutas que se consuman sin quitar la cscara y para hortalizas de tallo corto (Ministerio de Salud, 1984). Los criterios de calidad para la irrigacin con aguas residuales en la agricultura dependen tambin del tipo de cultivo: cuando el reus agrcola se realiza en cultivos que se consumen crudos y no se procesan comercialmente, como es el caso de las hortalizas frescas, el riego es restringido; cuando se aplica en cultivos que se consumen y se procesan comercialmente, como es el caso del tomate enlatado, y en cultivos que no se consumen por el hombre, como pastos, el riego es no restringido (OMS, 1989). La tabla 5 muestra los principales cultivos en los que se aplica el reuso de aguas residuales domsticas en Amrica Latina (Cepis, 2003). En esta tabla se observa que el mayor porcentaje (83,1%) de las aguas residuales es usado principal...</p>