Análisis costo-beneficio de la norma obligatoria para las descargas de aguas residuales a cuerpos nacionales

Franz Rojas Gamal Serhan Sergio Volantin

Comisión Nacional del Agua

Existen 41 Normas Oficiales Mexicanas, NOM, que definen parámetros de calidad de las descar- gas a los cuerpos de agua nacionales en función del tamaño de la población y del giro industrial. La Comisión Nacional del Agua, CNA, ha propuesto reformular en sólo una NOM que los señala- mientos de los niveles de calidad de las descargas en función del uso y del tipo de cuerpo recep- tor. Para determinar la viabilidad de esta alternativa se elaboró un análisis costo-beneficio sobre los efectos de la NOM, expresados como valores monetarios cuyo objetivo es eliminar la incerti- dumbre acerca de la efectívidad de una regulación obligatoria de cobertura nacional. El resulta- do del análisis indica que la relación B-C es mayor a 1.0 y se concluye que la norma es econó- micamente viable.

Palabras clave: calidad del agua, medio ambiente, Normas Oficiales Mexicanas, descargas de aguas residuales, costo-beneficio, tamaño de población, giro industrial.

Introducción

Existen 41 Normas Oficiales Mexicanas, NOM, (publi- cadas entre 1993 y 1994) que establecen los paráme- tros de calidad de las descargas de las ciudades e in- dustrias a cuerpos de agua nacionales, en función de la fuente generadora, y obligan a los municipios y a las industrias a construir plantas de tratamiento que les permita cumplir con la normatividad. Sin embargo, a pesar de sus buenos propósitos ambientales, la reali- dad es que su cumplimiento ha sido incipiente.

En el país se descargan aproximadamente 160 m3/s de aguas residuales municipales pero la capacidad instalada para hacer frente a este problema es de 42.78 m3/s, aunque por deficiencias en el diseño y operación de las plantas, sólo se procesan 32 m3/s, lo que representa el 20% del volumen descargado (CNA, 1995).

Por otra parte, el sector industrial genera descargas de 8.3 millones de m3/día (equivalentes a 96 m3/s), sin incluir a las termoeléctricas cuyo caudal se estima en 260 m3/s (CNA, 1995a). De este volumen, sólo se tra- tan 5.8 m3/s, que equivalen al seis por ciento.

Ante esta perspectiva, es necesario reflexionar acer- ca del establecimiento de una política ambiental nacio- nal que considere las posibilidades financieras de quienes tienen que cumplir la normatividad. Adelan- tamos dos opciones:

Que el gobierno apoye con créditos blandos y se promuevan inversiones privadas bajo modalidades de concesión, arrendamiento o capitalización. Disminuir el grado de exigencia ambiental de acuer- do a las capacidades de apalancamiento.

Por ello, resulta congruente plantear una política que conjugue ambas opciones, de tal forma que se alcan- cen niveles de calidad ambiental aceptables acordes con las posibilidades económicas del país. A este res- pecto, la Comisión Nacional del Agua, CNA, ha pro- puesto la reformulación de las 41 NOM vigentes, por una sola, que exija niveles de calidad de las descar- gas de aguas residuales tratadas por uso y tipo del cuerpo receptor, a diferencia de las otras que estable- cen requisitos de calidad del agua en función del giro industrial o tamaño de la población.

Para que esta nueva NOM sea viable, debe existir un análisis económico de los beneficios y costos aso- ciados con su implantación. Para ello, se requiere de- terminar los costos de la construcción y la operación de plantas de tratamiento municipales e industriales, así como los beneficios resultantes, mismos que pue- den evaluarse mediante la reducción de daños en la salud humana y el ahorro en costos asociados con la contaminación y deterioro ecológico.

Un estudio costo-beneficio considera la compara- ción de beneficios públicos y privados con relación a los costos también públicos o privados, es decir, como beneficios y costos totales en una perspectiva macro- económica; por ello., no debe entenderse como una evaluación financiera. Esta Última, deberá ser realiza- da por cada uno de los responsables de cumplir con los requisitos de calidad formulados en la NOM y deci- dir la estrategia financiera que mejor le convenga.

Este tipo de estudios tradicionalmente se evitan por la dificultad de identificar y evaluar los beneficios aso- ciados a un proyecto ambiental, simplificando este análisis bajo premisas, dotadas de fuertes valores so- ciales intangibles, como la disminución de la contami- nación y la preservación más eficaz de los recursos naturales o de la salud humana.

La NOM contempla que las descargas de aguas re- siduales a cuerpos de agua nacionales cumplan con determinada calidad fisicoquímica y bacteriológica, que dependerá del tipo de cuerpo receptor, habiéndo- se fijado los siguientes niveles de calidad:

Nivel A: Cuando la descarga sea a ríos que se utili- cen para riego agrícola

Nivel B: Si la descarga es a ríos destinados a con- sumo humano, embalses destinados al rie- go, descarga a estuarios o aguas costeras destinadas a recreación.

Nivel C: Cuando la descarga sea a embalses desti- nados al consumo humano; suelos destina- dos al riego agrícola o cuando sea a hume- dales (pantanos).

La determinación de costos y beneficios de la NOM implica la determinación de éstos para cada nivel de calidad (A, B y C) y posteriormente, la obtención del valor ponderado.

costos

Supuestos básicos

La NOM está propuesta por etapas de cumplimiento en función del tamaño de la población o de la carga contaminante de las industrias.

Con la finalidad de evaluar los costos, las localida- des fueron agrupadas por tamaño de población, aso- ciadas a un caudal representativo. La población se calculó tomando como base el Censo General de Po- blación 1990 del Instituto Nacional de Geografía y Es- tadística, INEGI, considerando una tasa de crecimien- to del 2.5% anual (INEGI, 1982), para determinar el caudal representativo se consideró una dotación de 200 I/hab/día para poblaciones de hasta 20 000 hab y de 250 I/hab/día para poblaciones con más de 20 000 hab y en ambos casos un porcentaje de retorno del 90% (uso consuntivo del 10%).

En relación con los parámetros físico, químico y bio- lógico, FQB, de aguas residuales de origen municipal, se consideraron los parámetros típicos conforme a las referencias bibliográficas (Metcalf y Eddy, 1991 y EPA, 1992).

En el análisis de descargas municipales se consi- deraron los parámetros FQB típicos del influente y los parámetros del efluente para tratamientos nivel A, nivel B y nivel C; el resultado del peso específico de éstos proporciona los costos asociados con la Norma Oficial Mexicana. La metodología adoptada fue la siguiente:

Selección del tipo de aguas residuales típicas muni- cipales con base en bibliografía y registros. Cálculo de los costos unitarios de aquellos concep- tos que son comunes a todas las plantas de trata- miento tales como energía eléctrica, mano de obra, concreto y productos químicos. Definición del tren de tratamiento por analizar, des- glosado para la serie de procesos que conforman cada tren. Cálculo de los costos asociados con el tren de tra- tamiento para el gasto de diseño típico.

En relación con los parámetros FQB de los principa- les giros industriales se adoptaron los valores prome- dio del influente que se presentan en la sección co- rrespondiente y que se compararon con los registros del Sistema de Actualización de Descargas de Aguas Residuales, SACDAR. Para realizar el análisis de cos- tos, al igual que en las descargas de aguas residuales municipales, se utilizó el programa de cómputo CAP- DET-PC elaborado por el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos de América (US Corps of Engineers, 1991).

Costos cuantificables por año y por sectores afectados

Los costos se agrupan en dos grandes rubros: los cos- tos públicos que se encuentran asociados con las in-

versiones que corresponden a los municipios, para tra- tar sus aguas residuales que se descargan a cuerpos receptores nacionales, y los costos privados que resul- tan de la aplicación de la presente Norma y que inci- den en las empresas particulares. De esta manera, se evaluaron los costos correspondientes a los giros in- dustriales registrados.

Costos públicos

Para cuantificar los costos públicos, se definieron seis tamaños de población y se calcularon los costos de capital y de operación y mantenimiento asociados con cada tamaño de población. Con relación a los niveles de tratamiento municipal, se consideraron los siguien- tes procesos unitarios:

Tratamiento para alcanzar el Nivel A. Se logra me- Tratamiento secundario. $13 500 000 000 diante desarenación, sedimentación y cloración; el tren de Iodos consiste en espesamiento de Iodos, -Tratamiento primario. $1 012 000 000 digestor anaerobio o aerobio, lechos de secado y su -Tratamiento primario avanzado. $1 350 000 000 disposición final. -Tratamiento secundario. $1 575 000 000 Tratamiento para alcanzar el Nivel B. El tren de trata- miento consiste en desarenación, mezcla rápida y Con base en los costos de las áreas metropolita- coagulación, sedimentación y cloración; el tren de nas y las obtenidas para las demás ciudades en fun- Iodos consiste en espesamiento de Iodos, digestor ción del cuerpo receptor, el costo público asciende a anaerobio o aerobio, lechos de secado y su dispo- 13 805 millones de pesos (cuadro 1). sición final. Para localidades menores de 20 000 ha- bitantes se consideraron lagunas de estabilización, Costos privados que logran mejor remoción de contaminantes que un tratamiento químico y a menor costo. Se compararon los costos de capital de los principales Tratamiento para alcanzar el Nivel C. El tren de tra- giros industriales (exceptuando las termoeléctricas). tamiento propuesto consiste en desarenador, sedi- La CNA tiene registradas las principales descargas mentador primario, filtros percoladores o Iodos acti- que suman un caudal de 8.3 millones de m3/día, co- vados, clarificadores secundarios y cloradores; el rrespondiente a 15 giros industriales. Del caudal regis- tren de Iodos propuesto contempla espesamiento trado, cinco giros concentran el 71.23% del volumen de Iodos, digestor anaerobio o aerobio, filtros pren- (SACDAR, 1995), que en orden decreciente son los si- sa y su disposición final. guientes:

Los costos (actualizados con tipo de cambio del dó- Industria Caudal en miles m3/día lar a enero de 1996) de las áreas metropolitanas de la Ciudad de México y de Guadalajara, Jalisco, se obtu- Azucarera 3 866

Química 935 Guadalajara, 1993 y son; Celulosa y el papel 602

Petrolera 461 49

* Área metropolitana de Guadalajara.

vieron de los estudios JICA, 1994 y el Plan Maestro de

Área metropolitana de la Ciudad de México. Hierro y el acero -Tratamiento primario. $4 500 000 000

Tratamiento primario avanzado. $7 500 000 000, Se evaluaron los costos asociados con los cinco gi- que considera un proceso de filtración después del ros industriales antes mencionados; para ello se dis- clarificador. Si se descuenta el costo de la filtración, cretizaron varios caudales de diseño por giro de el monto de un primario avanzado es de 5 000 millo- acuerdo con el número de industrias asociadas con nes de pesos, mismo que ha sido considerado en cada caudal representativo y se tomaron en cuenta los el presente análisis. tratamientos que se presentan a continuación.

Industria del Azúcar.- Se agrupa en ingenios que producen azúcar crudo o mascabado, estándar y refi- nado (SRH, 1976), para ello utilizan tres fuentes princi- pales de agua residual en la fabricación de azúcar cru- do: la de lavado de la caña, la de condensación de las columnas barométricas y, en menor grado, la de lava- do de equipo, tuberías y pisos.

En términos generales, el agua de lavado de la caña contiene concentraciones altas de sólidos suspendi- dos, de los cuales una gran cantidad se presenta en forma coloidal. Las características del agua de con- densados puede variar virtualmente de agua pura a soluciones con un alto contenido de compuestos orgá- nicos capaces de producir una DBO entre 300 y 600 miligramos por litro.

Es necesario destacar que el efluente de las desti- lerías es el más contaminante, ya que el resultado de Industria química las fermentaciones llevadas a cabo durante la destila- ción origina una concentración muy alta de sólidos, La industria química se clasifica como se presenta en DBO y DQO (Cuadro 2). el cuadro 3 (SRH, 1976). El pH de la rama 1 es marca-

Tratamiento Propuesto. Las características de bio- damente ácido en comparación con las tres ramas res- degradabilidad de las descargas de los ingenios y tantes y los sólidos totales y los fosfatos totales son la disposición de amplias extensiones de terreno en la casi diez veces mayores que en las otras. Por su parte, mayoría de ellos, son dos factores que influyen en la se- las grasas y aceites en la rama 2 son muy altas. En re- lección de los sistemas de tratamiento que pueden ser: sumen, las características son las siguientes (Cuadro 4).

Tratamiento propuesto. En relación con la rama 1 , los Lagunas de estabilización de dos pasos. ácidos que se elaboran en México a escalas verdade- Lagunas aereadas mecánicamente. ramente industriales, son sólo seis: sulfúrico, fosfórico, Lodos activados convencionales. nítrico, clorhídrico, crómico y fluorhídrico. La sosa Filtros percoladores. cáustica es prácticamente la única base o álcali indus-

trial elaborada en México, y las pequeñas cantidades de potasa e hidróxido de amonio. El renglón de sales industriales se limita a la producción masiva de carbo- nato y bicarbonato de sodio. Esta rama se estima que representa el 80% de la industria química, correspon- diendo a la rama 2 el 14% y el 6% restante corres- ponde a la industria farmacéutica y de plaguicidas, por lo que el tratamiento tipo propuesto para este giro industrial corresponde al que se utiliza en la rama 1, por ser el más significativo. Para esta rama (ácidos, bases y sales) se requiere de las siguientes operacio- nes unitarias:

Rejillas o cribas mecánicas. Sedimentación, ya que en general las descargas ex- ceden los límites estipulados para sólidos sedimen- tables. Neutralización, ya que las descargas exceden los Ií- mites estipulados para el pH. Para disminuir los contaminantes tóxicos es necesa- rio incorporar un tratamiento a base de Iodos activa- dos, filtros biológicos o lagunas aereadas. Se consi- deraron filtros biológicos.

Industria petrolera.- Cada uno de los procesos que forman parte de una refinería de petróleo se conside- ran como una fuente potencial de emisión de contami- nantes. Dentro de las operaciones de separación quí- mica, existen dos que no generan agua residual con problemas graves, siendo éstas la isomerización y el reforming. Del resto de operaciones químicas, el crac- king catalítico es la operación que genera una mayor cantidad de contaminantes ácidos y fenólicos, los que aunados al petróleo, sulfuros, fenoles, cianuros y amo- niaco, generan una concentración considerable en la DBO y DQO principalmente. Las demás operaciones químicas generan sulfuros, mercaptanos, fenoles, amo- niaco, alcalinidad, sólidos tanto disueltos como sus- pendidos (SRH, 1976).

Los principales parámetros contaminantes localiza- dos en las descargas son infiltraciones de petróleo crudo o productos elaborados, sólidos suspendidos, amoniaco, fenoles, sulfuros, alto pH, trazas de tetraeti- lo de plomo, mercaptanos, altas DBO y DQO.

Tratamiento Propuesto. Se estima adecuada la imple- mentación de un sistema de tratamiento primario forma- do por una o varias de las unidades siguientes: desare- nadores, filtración para remoción de aceite, neutraliza- ción, homogeneización y flotación por aire disuelto.

En los casos en que sea necesario alcanzar una calidad en la descarga de Nivel C, se requiere la inclu- sión de un tratamiento secundario. Las unidades con- venientes para tratamiento secundario son: filtros bio- lógicos, lagunas aereadas o lagunas de estabilización.

Industria de la celulosa y el papel.- Los principales efectos de las descargas de aguas residuales de esta industria son los siguientes (SRH, 1976):

La fibra de celulosa y otras formas de materia orgá- nica presente en las descargas ocasionan un incre- mento en la demanda bioquímica de oxígeno de las aguas del cuerpo receptor, lo que ocasiona defi- ciencia de oxígeno disuelto, con sus consecuentes efectos adversos en la vida acuática y en la estética del mismo. Las descargas residuales de estas industrias se ca- racterizan con mucha frecuencia por un intenso color, lo que afecta por una parte la calidad estética de los cuerpos receptores e interfiere además con los procesos fotosintéticos de las aguas. El arrastre de materia inorgánica empleada en los procesos de fabricación de celulosa y acondiciona- miento del papel dan como resultado un incremento en el contenido de sólidos inorgánicos de las aguas.

Tratamiento propuesto. La secuencia sugerida con- siste en la instalación de rejillas y cribas finas y neutra- lización de caudales en el pretratamiento; posterior- mente se proponen clarificadores primarios; de ahí el efluente pasa a biofiltros; de los biofiltros pasa a sedi- mentadores secundarios y finalmente a la desinfec- ción. De esta manera, los costos privados resultan como se aprecia en el cuadro 5.

Costos totales

Los costos totales son la suma de los costos públicos y privados considerando los costos de capital y de operación y mantenimiento. Debe recordarse que los costos totales de capital se segmentan en las tres eta- pas de cumplimiento y se analizan a valor presente.

Beneficios públicos y privados

Debido a que los beneficios de un medio ambiente menos contaminado favorecen a la sociedad en gene- ral, se evaluaron en conjunto.

Disminución de mortalidad y morbilidad por enfermedades gastrointestinales

Las enfermedades gastrointestinales son la primera causa de mortalidad prescolar en el país y la segunda en la mortalidad infantil (UNICEF, 1993). En 1992 se re- gistraron 17 200 defunciones por enfermedades endo- diarreicas. De este total, 7 678 casos se presentaron en niños menores de cinco años.

La determinación del valor de una vida no es un as- pecto trivial; en todo caso, es un valor humano y social que tiene que ver más con conceptos éticos y morales de la sociedad en su conjunto. Sin embargo, es claro que llevar a cabo acciones para disminuir la posibili- dad de muertes por enfermedades gastrointestinales, sobretodo en niños, debe tener un valor, que es la suma del llamado valor existencia, el valor legado y el valor de uso. Al respecto, bajo el método propuesto sólo se puede evaluar el último componente y se acep- ta de antemano que el valor obtenido es menor al be- neficio real.

De esta manera, el beneficio se determinó en fun- ción del potencial de capital humano susceptible de apoyar los procesos productivos -incremento de la po- blación económicamente activa (PEA)- que incide en el crecimiento del Producto Interno Bruto del país (PIB). La relación PIB/PEA en 1993 fue de 48 225.81 $/hab, que actualizado a precios de enero de 1996 asciende a 84 341.58 $/hab. Se consideró que con la NOM se puede reducir anualmente un 50% del número de muertes por enfermedades gastrointestinales.

Por otro lado, se obtiene un beneficio incremental a la aportación productiva anual del país si de acuerdo con las estadísticas, se considera que el 20% de las muertes por enfermedades gastrointestinales se pre- sentan en la población considerada dentro de la PEA. Con base en lo anterior, los beneficios son los que se aprecian en el cuadro 6.

Por otra parte, existe también un beneficio por la re- ducción en la tasa de morbilidad producida por enfer- medades gastrointestinales. El beneficio que se obtie- ne es el correspondiente al ahorro en el gasto familiar o el gasto público al evitar costos de atención médica y medicinas y los días de improductividad del pacien- te durante su recuperación (3 días en promedio); su- mando estos costos se obtiene $455.00 por notifica- ción.

Evaluación de beneficios

Es común que la determinación de beneficios en pro- yectos ambientales se evalúe en términos de costo- efectividad, es decir, dado un presupuesto se busca maximizarlo en función del número de obras, asumien- do de antemano que determinada tecnología es sufi- ciente para garantizar la calidad ambiental deseada.

En proyectos de saneamiento, este criterio ha sido utilizado tanto en México como en los Estados Unidos de América.

Los beneficios pueden ser evaluados de acuerdo con varios métodos. En este caso, se utilizó el que considera exclusivamente el valor de uso, que incluye la evaluación de beneficios por costos evitados en da- ños y pérdidas, así como compensaciones, por ser el más objetivo de los métodos. Se identificaron los si- guientes beneficios cuantificables:

Salud pública. Disminución del porcentaje de mor- talidad y morbilidad por enfermedades gastrointes- tinales (que depende del nivel de tratamiento de las aguas residuales) y de enfermedades irreversibles asociadas con contaminación de tóxicos. Incremento en los ingresos del sector agrícola, por la sustitución de cultivos más rentables, o bien, me- jor rendimiento de cultivos. Ahorro en costos de potabilización cuando la fuente de agua sea superficial, pudiendo pasar de un sis- tema de potabilización convencional a uno de filtra- ción directa. No recurrencia a fuentes de abastecimiento alternas por contaminación de las fuentes locales. Incremento en el valor de la tierra en los terrenos ale- daños a los cuerpos receptores de aguas residuales tratadas, en especial alrededor de embalses y lagos. Exención del pago al gobierno federal por concep- to de derechos por uso y aprovechamiento de agua clara, al reutilizar aguas residuales tratadas.

Sustitución de cultivos

En el país existen 22 millones de hectáreas cultivadas, de las cuales 5.68 millones corresponden a zonas de riego (CNA, 1989-1994) y el resto es cultivo de tempo- ral. El volumen de aguas residuales municipales es de 160 m3/s (CNA, 1994); por su parte, de acuerdo con el SACDAR el volumen generado por las industrias (in- cluidas las termoeléctricas) asciende a 356 m3/s. Por lo tanto, el volumen total de descargas de aguas residua- les es de 516 m3/s. De este caudal, el 49% se aprove- cha en riego y el 15% en reuso para industrias, es de- cir que 252 m3/s se aprovechan para cultivos. Conside- rando una lámina bruta de riego promedio de 2.0 m, resulta que se irrigan alrededor de 398 680 ha con aguas residuales, es decir el 7.0% de la superficie de riego del país.

Por ello, tratar las aguas residuales destinadas a rie- go con Nivel A, B o C tiene un beneficio incremental; en efecto, en el primer caso (nivel A) es posible incre- mentar el rendimiento de los mismos cultivos y en el segundo y tercer casos se pueden algunos sustituir cultivos por otros más rentables, obteniendo mejor uti- lidad en términos de la relación precio de mercado- costo de producción.

En el caso de los niveles B o C, no es conveniente pensar que todos los cultivos, principalmente maíz, fri- jol y alfalfa, que se riegan con aguas residuales, pue-

En 1992 se reportaron 3.6 millones de notificaciones por enfermedades gastrointestinales. Considerando también una reducción del 50% en las notificaciones, el beneficio (costo evitado por atención médica) as- ciende a $819.00 millones anuales.

Disminución de mortalidad causada por sustancias tóxicas

Uno de los riesgos de consumir agua contaminada es que ésta posea sustancias tóxicas (metales pesados) en concentraciones dañinas para la salud, que gene- ren enfermedades irreversibles, como cáncer y malfor- maciones congénitas. Uno de los beneficios a partir del cumplimiento de la presente NOM, es la disminu- ción del porcentaje de enfermedades causadas por sustancias tóxicas. En este apartado se evalúan los beneficios por la disminución de muertes por cáncer.

Si se considera que existe una probabilidad de ocu- rrencia de una muerte por cáncer en un millón de habi- tantes (EPA, 1993) y que la población en el año 2000 será de 104 millones de habitantes (en 1990 eran 81.25 millones de habitantes, con una tasa promedio de crecimento del 2.5%), y que el valor económico de una vida -en términos de su aportación a la economía del pais- es de 84 341.58 $/hab, los beneficios son los que se presentan en el cuadro 7. Sin embargo, los be- neficios reales serán proporcionales a los periodos de cumplimiento fijados en la gradualidad propuesta.

dan sustituirse por hortalizas, tomates y jitomates, ya que esa acción depende de la oferta y la demanda. Como se carece de un estudio de mercado, se estima que es posible sustituir cultivos en el 70% de los distri- tos que riegan con mayor concentración de aguas re- siduales crudas: el 03 (Tula), el 030 (Valsequillo), el 100 (Alfajayucan) y el 088 (Chiconautla-Chalco), que representan el 29% de la superficie que se riega con aguas residuales (cuadro 8). De esta manera, el 76.3% de los cultivos en estos cuatro distritos se concentra en maíz, alfalfa y frijol cuyos costos de producción y pre- cios de mercado, además de los de otros cultivos más rentables, se presentan en el cuadro 9.

Considerando que el 70% de la superficie de estos tres cultivos puede sustituirse por jitomate, chile y hor- talizas, se obtiene un beneficio incremental para los ni- veles B y C de:

(115 000) (0.70) { (39 624-1 870) (0.4672) + (67 357-5 776) (0.2342) + (15 624-2 070) (0.0613) } = $2 647.78 millones anuales.

superficie que se riega con aguas residuales, (suman- do distritos de riego y unidades de riego) por lo que el beneficio real es superior, pero no se cuenta con in- formación suficiente sobre el tipo de cultivos que se riegan en las 29 000 unidades de riego existentes.

Ahorro por potabilización

El suministro de agua de buena calidad en los siste- mas de abastecimiento es de fundamental importancia para la salud y el bienestar de la población. Se realizó un análisis (cuadro 10) de los costos de operación y mantenimiento para plantas potabilizadoras conven- cionales y para filtración directa.

Del total de 289 plantas potabilizadoras en el país, únicamente operan 222, con un caudal de 69.94 m3/s,

Considerando la proporción del volumen de agua de las cuales 160 corresponden a potabilizadoras con- que se requiere descargar con nivel A, y las que se vencionales con un caudal de 49.70 m3/s. requieren con calidad B o C (para fines de riego es Considerando que el costo diferencial de operación la misma), se obtiene un beneficio ponderado de y mantenimiento promedio para plantas potabilizado- $2 312.64 millones anuales. ras (convencional y de filtración directa) es de 0.1 645

Debe hacerse notar que los beneficios obtenidos $/m3 y que con el tratamiento de las aguas residuales son el resultado de tomar en cuenta sólo el 29% de la

Para lograr un tratamiento con calidad de nivel A, se establece un aumento del 30% en el rendimiento de los cultivos regados con aguas residuales crudas; en este caso se toma en cuenta la totalidad de la superfi- cie regada con agua residual. De este modo se obtie- ne un beneficio anual de:

(4 187.56 x 0.4 672 + 10 058.52 x 0.2 342 + 4 081.45 x 0.0 613)x 398 680 = $1 818.90 millones anuales

se logra que el 50% de las plantas potabilizadoras convencionales disminuyan sus costos de operación y mantenimiento, de tal manera que sus costos sean los equivalentes al de plantas potabilizadoras de filtración directa, el beneficio que se obtiene es el siguiente:

bitantes. Considerando la población total del país y el porcentaje de cobertura de agua potable, la demanda total en el país es igual a 210 m3/s, lo que indica que el abastecimiento mediante fuentes subterráneas repre- senta el 75%. Este porcentaje permite efectuar la si- guiente hipótesis:

Si un acuífero se contamina por las descargas de aguas residuales de una ciudad determinada, exis- te una probabilidad muy alta de que se contamine el agua para su propio aprovechamiento y afecte el uso de otra ciudad aledaña, obligando a que cual- quiera de éstas recurra a una fuente más lejana, in- cluso una fuente superficial. En este sentido, el be- neficio neto se calcula como el ahorro derivado de:

Costo fuente futura costo fuente actual

0.1645 x 49.7 x 0.50 x 86400 x 365 = $128.91 millones anuales

No recurrencia a fuentes alternas

Los registros de la CNA, indican que se utilizan 5 000 millones de m3/año de agua proveniente del subsuelo para el abastecimiento a ciudades e industrias (dentro de zonas urbanas), equivalentes a 158.6 m3/s para atender las demandas de cerca de 55 millones de ha-

Fundamentado en estudios realizados por la CNA industrias de procesadoras de carne. Aguas abajo, el [CNA, 1995a), se hizo un análisis del costo de las fuen- río Lerma recibe las aportaciones de Yurécuaro y Bri- tes actuales y de las alternas en 77 localidades del país señas, Michoacán y la Barca, Jalisco, que finalmente con una población de 38.681 millones de habitantes, confluyen al lago de Chapala. que es el 43.12% del total de la población del país. En este sentido, con base en las curvas de eleva-

Con base en ello se obtuvo un precio ponderado ción-área de los diversos embalses que reciben aguas de las fuentes actuales de 1.9 653 $/m3, así como de residuales, es posible determinar el incremento en el 2.720 $/m3 para las fuentes alternas, obteniéndose una valor de los terrenos aledaños a estos lagos y embal- diferencia de costos de 0.755 $/m3. Por lo anterior, si se ses, entendido como una plusvalía de los terrenos. En asume un porcentaje arbitario (pero conservador) del algunos casos, como en el del lago de Chapala, se 20% de las ciudades que se verían obligadas a cam- propicia además el desarrollo turístico y recreativo (ac- biar de fuente de abastecimiento, cuya demanda sea tividades deportivas). La superficie beneficiada se de 31.7 m3/s, el ahorro es de: presenta en el cuadro 11.

De esta manera se benefician 41 293 ha. Ahora 0.755 x 31.7 x 86 400 x 365 = bien, con base en el estudio de rehabilitación de la $755.14 millones anuales presa Valsequillo, que establece un beneficio por in-

cremento en el valor de las tierras asociado a un trata- miento nivel C del orden de los 156.0 millones de pe- sos (CNA, 1995b), se estima que el beneficio de los principales embalses y lagos que reciben aguas resi- duales es de $2 684 millones.

En este caso, también se destaca que la cantidad de beneficios considera los embalses más representa- tivos, quedando pendiente la cuantificación de otros embalses menores y de las zonas aledañas a ríos que conducen aguas residuales, que de considerarlos se incrementarían los beneficios.

Incremento en el valor de los terrenos alrededor de embalses y ríos

Algunas ciudades importantes de la República Mexi- cana descargan sus aguas residuales muy cerca de embalses, provocando eutroficación, aparición de ma- lezas, lirio acuático y otros contaminantes. Las locali- dades con esta característica son, entre otras, Morelia, Michoacán que descarga al lago Cuitzeo; Puebla, Pue- bla y su zona conurbada que descargan a los ríos Ato- yac y Alseseca que confluyen finalmente en la presa Valsequillo, y la zona conurbada de Tampico-Madero- Exención de pago de derechos Altamira, Tamaulipas, que descarga parcialmente a la de uso de agua clara laguna de Chairel y otro tanto al río Pánuco.

Asimismo, en el río Lerma existen descargas de La Ley Federal de Derechos de Agua establece que aguas residuales provenientes de los parques indus- los usuarios que utilicen agua residual tratada estarán triales de Atenco, Tianguistenco y Lerma-Toluca, las lo- exentos del pago de derechos por su uso y aprove- calidades de Almoloya, Calpulhuac, Ocoyoacac y To- chamiento. Con esta medida, se busca fomentar el luca, que llegan a la presa Solís. reuso de las aguas tratadas. Con base en la revisión

Siguiendo el recorrido del río Lerma, se observa que de la mencionada Ley, los derechos de uso de aguas el río La Laja, que confluye al primero, lleva las aguas claras con fines de riego se resumen en el cuadro 12. residuales de Querétaro, Querétaro, y de Celaya, De acuerdo con los porcentajes presentados, el Villagrán, Cortázar y Salamanca (provenientes de la costo ponderado del pago de derechos de uso con refinería Petróleos Mexicanos, PEMEX, y de la planta fines de riego es de 0.1 008 $/m3. Ahora bien, la su- termoeléctrica), Guanajuato; por su parte, el río Silao perficie que se riega con aguas residuales asciende a conduce las aguas residuales municipales e industria- 398 680 ha que representan aproximadamente el 50% les de lrapuato y Guanajuato, Guanajuato llegando a la de aprovechamiento de estas aguas. Si se presume presa derivadora Markazuza, que aguas abajo recibe que con el tratamiento de las aguas residuales, el por- los escurrirnientos del río Turbio que a su vez drena las centaje de aprovechamiento asciende al 65%, se re- aguas residuales municipales e industriales de León, garán 518 000 ha, lo que implica un incremento de Guanajuato, y por su margen izquierda recibe los 119 320 ha que requerirán de 141 m3/s. En el horizon- escurrimientos del río Angulo que drena la ciénega de te de planeación, los usuarios de distritos de riego y Zacapu, Michoacán. unidades de riego se beneficiarán con un ahorro por

El río Lerma, en las inmediaciones de la Piedad, Mi- pago de derechos de uso de agua clara de $448.22 choacán, recibe descargas de las granjas porcícolas e millones anuales.

Beneficios totales Conclusiones

Los beneficios se obtendrán de manera paulatina, conforme a los montos de inversión erogados confor- me al cuadro 13. En resumen, se obtienen diversos be- neficios cuantificables (cuadro 14).

Es importante considerar que cuando se establez- can Condiciones Particulares de Descarga, CPD's, los costos resultantes también estarán asociados con be- neficios adicionales. En este sentido, las CPD's deben fijarse tomando en cuenta que para todos los casos, los beneficios y costos incrementales producto de las CPD's deben tener una relación B/C > 1.0.

La NOM propuesta es viable económicamente para ta- sas menores al 11.5%. Sin embargo, es necesario re- cordar que los supuestos básicos para evaluar los be- neficios fueron conservadores y que la metodología de costo-beneficio utilizada en el presente análisis acepta que no se pueden evaluar valores sociales y humanos que tienen mucho peso en la toma de decisiones, estos son el valor legado y el valor de existencia.

Finalmente, la NOM propuesta concibe un cumpli- miento gradual acorde con las posibilidades financie- ras de las ciudades e industrias; plantea niveles de calidad aceptables para no seguir deteriorando los cauces naturales y el medio ambiente en general. De esta manera, se avanza en el desarrollo sustentable propuesto como política ambiental en el país.

Beneficios netos

Cuando se evalúan los costos y los beneficios es ne- cesario tomar en cuenta que no todos los beneficios o costos generados se presentarán en el año de inicio.

Recibido: febrero, 1996 Aprobado: septiembre, 1996

De esta manera, los beneficios y costos deben ser evaluados a través del criterio de valor presente neto.

En relación con los beneficios y costos de la pro- puesta de NoM, las inversiones se plantearon de acuerdo con tres etapas de cumplimiento tanto para el sector público como para el privado (cuadro 15).

En el cuadro 16 se muestra el análisis a valor pre- sente neto de comparar los beneficios y costos consi-

cuento del 6%. Asimismo se efectuó un análisis de sensibilidad (cuadro 17) del valor presente neto. De acuerdo con investigadores de la economía ambiental, la tasa de descuento debe ser nula, puesto que los beneficios ambientales son esenciales para el equili- brio del ecosistema y son el fin último que se persigue, no importando cuán pronto se obtengan. Por su parte, la Agencia de Protección al Ambiente (EPA, por sus siglas en inglés) de los Estados Unidos de América re- comienda utilizar una tasa del 10% (EPA, 1993); final- mente, si se considera que la tasa real del valor del dinero en países con mínimo riesgo-país es del 3%, se acepta como adecuado una tasa que sea el doble de ésta.

Referencias

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Abstract

Rojas, F.; G. Serhan; S. Volantin. Cost-Benefit Analysis of the Mandatory Standard for Wastewater Discharge to Water Bodies". Hydraulic Engineering in Mexico (in Spanish). Vol XII. Num 1, pages 27-40, January-April, 1996.

Effluent limits for water discharges onto national water bodies are established in 41 separate Mandatory Standards (NOM), depending on population size or industrial activity The Mexican National Water Commission has proposed a single NOM to establish discharge water quality as function of the use and type of receiving body To determine the feasibility of the proposal, a cost-benefit analysis is needed. This paper presents the main results of the cost/benefit analysis regarding the NOM, expressed as monetary values in order to obtain an objective evaluation of a mandatory and country wide regulation that eliminates the uncertainty of its effec- tiveness. The results of the analysis show that the B/C relation is greater than 1.0. Hence, the NOM is econo- mically feasible.

Key words: Water quality, official Mexican standard (NOM), wastewater discharge, cost-benefit analysis, po- pulation size, commercial classification.