caracterización de las aguas residuales generadas en la...
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Caracterización de las aguas residuales generadas en la cuenca del lago de Atitlán
y su impacto.
Marvin Alfonso Romero Santizo
Valladolid, España, junio de 2013.
ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR
TÍTULO DEL PROYECTO FINAL
Caracterización de las aguas residuales generadas en la cuenca del lago de
Atitlán y su impacto.
Tesis para optar al título propio de:
Experto Universitario en Gestión Integral del Agua
En el grado académico de:
Master en Ciencias
Presentado por:
Marvin Alfonso Romero Santizo
Director:
Ann Rodríguez
VALLADOLID, ESPAÑA
10 DE JUNIO DE 2013
i
DEDICATORIA:
A mis hijos, Marvin Alfonso y Javier Antonio, herederos y guardianes del lago más
bello del mundo.
A los niños y jóvenes sololatecos, para que valoren sus recursos naturales, y para
que luchen y se esfuercen por proteger y conservar el lago de Atitlán, patrimonio
natural de la humanidad.
Al lago de Atitlán, lago de ensueño, tesoro natural de Guatemala y maravilla del
mundo.
A mi tierra Sololá, por su inigualable belleza y por el amor que le tengo.
A mi patria Guatemala, cara Parens, dulcis Guatimala, Salue delicium vitae, fons,
et origo meae.
ii
AGRADECIMIENTOS:
A Dios, por haberme dado la vida, la salud y la inteligencia para culminar con éxito
esta empresa.
A mi familia, por su amor, motivación y apoyo.
A todos los reconocidos expertos que desinteresada y voluntariamente
contribuyeron con su trabajo, conocimiento y experiencia al desarrollo de esta
importante investigación.
Al laboratorio de Suelo y Agua de la Facultad de Agronomía de la Universidad de
San Carlos de Guatemala, por su desinteresado e importante apoyo.
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COMPROMISO DE AUTOR
Yo, Marvin Alfonso Romero Santizo con célula de identidad G-7 30,447 y
alumno del programa académico Experto Universitario en Gestión Integral
del Agua, declaro que:
El contenido del presente documento es un reflejo de mi trabajo personal y
manifiesto que ante cualquier notificación de plagio, copia o falta a la fuente
original, soy responsable directo legal, económico y administrativo sin
afectar al Director del trabajo, a la Universidad y a cuantas instituciones
hayan colaborado en dicho trabajo, asumiendo las consecuencias derivadas
de tales prácticas.
Firma: ___________________________
iv
RESUMEN
El lago de Atitlán es el lago más importante de Guatemala, desde el punto de vista
hidrológico, económico y social, es clave para la seguridad hídrica nacional, y es el
motor del desarrollo de la población que vive en su cuenca, en su mayoría gente
pobre y extremadamente pobre. A pesar de la importancia estratégica que tiene
para el país, es un lago descuidado y amenazado por la permanente
contaminación y la destrucción de su cuenca; adquiriendo las aguas residuales, en
esa coyuntura ambiental, una enorme relevancia debido a las altas cargas
contaminantes que vierten a sus aguas. En esta investigación, esa problemática
específica que afecta al lago de Atitlán, se estudió bajo el siguiente objetivo
general: Caracterizar las aguas residuales que se producen dentro de la cuenca
del lago de Atitlán según su tipo e identificar su impacto; empleándose los
enfoques teóricos: ingeniería de aguas residuales, calidad del agua, gestión
integrada del agua y cuencas hidrográficas, y limnología tropical. La metodología
empleada se basó en: recorridos por la cuenca; toma de muestras y análisis de
laboratorio; entrevistas a grupos de interés; estadística descriptiva; análisis de
lagos cálidos tropicales, y econometría. El estudio determinó que en la cuenca del
lago de Atitlán se producen 7.75 millones de m3/año de aguas residuales, y que se
vierten directamente al lago 1.37 millones de m3/año de aguas residuales
domésticas y 18,562.50 m3/año de aguas mieles; provocando un serio problema
de salud pública para los usuarios del lago y un serio problema ambiental para el
lago que se traduce en la reducción del 14.72% de la probabilidad oligotrófica y en
el incremento del 17.96% en la probabilidad mesotrófica. La contaminación del
lago, entre los años 2009 al 2012, equivale a Q272.22 millones de pérdida de
bienestar de la población que vive en la cuenca.
Palabras clave: Lago de Atitlán, aguas residuales, impacto, contaminación,
estado trófico.
v
ÍNDICE
RESUMEN……………………………………………………………........ iv
ÍNDICE……………………………………………………………………... v
ÍNDICE DE TABLAS, FIGURAS Y ANEXOS…………………………. viii
INTRODUCCIÓN………………………………………………………….. x
MARCO TÉORICO.......................................................................................... 1
CAPÍTULO 1: SANEAMIENTO AMBIENTAL………………………………….. 2
1.1 Concepto e importancia 2
CAPÍTULO 2: AGUAS RESIDUALES 4
2.1 Generalidades……………………………………………………………... 4
2.2 Tipos y características……………………………………………………. 4
2.3 Impactos de las aguas residuales……………………………………….. 11
2.3.1 Eutroficación……………………………………………………………….. 12
2.4 Tratamiento de aguas residuales………………………………………... 14
CAPÍTULO 3: EL LAGO DE ATITLÁN………………………………………….. 17
MARCO EMPÍRICO……………………………………………………………….. 20
CAPÍTULO 4: DISEÑO METODOLÓGICO…………………………………….. 22
4.1 Recorridos por la cuenca…………………………………………………. 24
4.1.1 Comunidades y tiempo de trabajo………………………………………. 24
4.1.2 Permisos………………………………………………………………….... 25
4.1.3 Personal de acompañamiento…………………………………………… 26
4.1.4 Aspectos evaluados en los recorridos………………………………….. 27
4.1.5 Procesamiento de datos y generación de resultados…………………. 27
4.1.6 Reunión de trabajo con comunitarios…………………………………… 28
4.1.7 Reunión de trabajo con expertos………………………………………... 28
4.2 Muestreo y caracterización de aguas residuales……………………… 29
4.2.1 Objetivos del muestreo…………………………………………………… 29
4.2.2 Puntos de muestreo………………………………………………………. 29
4.2.3 Horario de muestreo………………………………………………………. 30
4.2.4 Tipo de muestra y tamaño de muestra…………………………………. 30
4.2.5 Toma de muestras y manejo de muestras……………………………... 31
4.2.6 Análisis de laboratorio…………………………………………………….. 32
vi
4.2.7 Variables medidas………………………………………………………… 32
4.2.8 Análisis estadístico………………………………………………………... 33
4.3 Impacto de las señoras que lavan en las aguas del lago de Atitlán… 34
4.3.1 Marco de muestreo……………………………………………………….. 34
4.3.2 Muestreo simple aleatorio………………………………………………... 34
4.3.3 Tamaño de la muestra……………………………………………………. 34
4.3.4 Distribución aleatoria de la muestra…………………………………….. 35
4.3.5 Entrevistadores……………………………………………………………. 36
4.3.6 Tipo de entrevista…………………………………………………………. 36
4.3.7 Entrevista (levantado de información)………………………………….. 37
4.3.8 Variables medidas………………………………………………………… 37
4.3.9 Análisis estadístico……………………………………………………….. 38
4.4 Metodología limnológica tropical………………………………………… 38
4.4.1 Aporte de fosfatos al lago de Atitlán…………………………………….. 39
4.4.2 Proyección de los aportes de fosfatos al lago de Atitlán……………… 40
4.4.3 Software LACAT-AT………………………………………………………. 41
4.4.4 Actualización del Valor Económico Total del lago de Atitlán…………. 42
4.5 Hipótesis de trabajo……………………………………………………….. 42
CAPÍTULO 5: RESULTADOS Y DISCUSIÓN………………………………….. 43
5.1 Producción de aguas residuales………………………………………… 43
5.1.1 Caracterización de las aguas residuales de la cuenca del lago de
Atitlán según su tipo………………………………………………………. 47
5.2 Aguas residuales que ingresan directamente al lago de Atitlán…….. 50
5.2.1 Aguas residuales domésticas……………………………………………. 50
5.2.2 Contaminación del lago de Atitlán por aguas residuales domésticas.. 51
5.2.3 Aguas mieles (Aguas residuales agroindustriales)……………………. 61
5.2.4 Aguas residuales producto del lavado de ropa en las aguas del lago. 66
5.2.5 Enfermedades en señoras que lavan en el lago………………………. 70
5.2.6 Algas en las zonas de lavado de ropa………………………………….. 71
5.3 Impacto de las aguas residuales en el estado trófico del lago de
Atitlán……………………………………………………………………….. 72
5.3.1 Carga contaminante máxima permitida de fosfatos para el lago de
Atitlán……………………………………………………………………….. 77
5.3.2 Impacto económico de la contaminación del lago de Atitlán sobre el
bienestar de la población de la cuenca…………………………………. 78
5.4 Propuestas tecnológicas para el tratamiento de las aguas residuales
dentro de la cuenca del lago de Atitlán…………………………………. 80
5.4.1 Aguas residuales domésticas……………………………………………. 80
5.4.2 Aguas mieles (Aguas residuales agroindustriales)……………………. 85
vii
CAPÍTULO 6: CONCLUSIONES GENERALES……………………………….. 89
CAPÍTULO 7: RECOMENDACIONES…………………………………………... 94
BIBLIOGRAFÍA............................................................................................... 97
GLOSARIO…………………………………………………………………………. 102
ANEXOS.......................................................................................................... 105
viii
ÍNDICE DE TABLAS, FIGURAS Y ANEXOS
Tabla
1. Número de comunidades visitadas por municipio de la cuenca……... 25
2. Población de la cuenca del lago de Atitlán con infraestructura
sanitaria básica……………………………………………………………. 44
3. Volúmenes de aguas residuales generados en la cuenca del lago de
Atitlán……………………………………………………………………….. 46
4. Caracterización media de las aguas residuales domésticas
generadas en la cuenca del lago de Atitlán……………………………. 48
5. Caracterización media de las aguas mieles generadas en la cuenca
del lago de Atitlán…………………………………………………………. 49
6. Municipios que descargan sus aguas residuales domésticas
directamente al lago………………………………………………………. 51
7. Características de las aguas residuales que se descargan a los
lagos o reservorios………………………………………………………... 52
8. Carga contaminante de fosfatos (PO4-3) en las aguas residuales
domésticas descargadas directamente al lago de Atitlán…………….. 53
9. Carga contaminante de DBO5 en las aguas residuales domésticas
descargadas directamente al lago de Atitlán…………………………... 55
10. Carga contaminante de DQO en las aguas residuales domésticas
descargadas directamente al lago de Atitlán…………………………... 56
11. Total de personas que consumen agua del lago de Atitlán………….. 57
12. Contaminación microbiológica encontrada frente a los principales
centros poblados asentados a orillas del lago de Atitlán……………... 61
13. Carga contaminante de las aguas mieles que se descargan
directamente al lago de Atitlán…………………………………………... 64
14. Aportes de fosfatos por fuente al lago de Atitlán y sus proyecciones. 73
15. Estado trófico actual del lago de Atitlán y su evolución futura……….. 74
16. Actualización del Valor Económico Total del lago de Atitlán…………. 79
Figura
1. Mapa de cuenca hidrográficas de la República de Guatemala……… 21
2. Mapa cuenca hidrográfica del lago de Atitlán, Sololá, Guatemala…... 22
3. Comparación entre la carga orgánica de las aguas residuales
domésticas y aguas mieles de la cuenca del lago de Atitlán………… 50
4. Evolución del estado trófico del lago de Atitlán en los próximos 50
años……………………………………………………………………….... 76
ix
Anexo
1. Resultados de laboratorio por municipio, caracterización de aguas
residuales domésticas de la cuenca del lago de Atitlán………………. 105
2. Resultados de laboratorio por beneficio de café, caracterización de
agua mieles derivadas del beneficio del café en la cuenca del lago
de Atitlán…………………………………………………………………… 108
3. Resultados de la entrevista realizada a las señoras que lavan en las
aguas del lago de Atitlán…………………………………………………. 111
4. Fotografías del lago de Atitlán…………………………………………… 125
x
INTRODUCCIÓN
Guatemala es un país altamente dependiente de su base de recursos naturales
para poder alcanzar el desarrollo económico, ya que ésta provee bienes y
servicios que generan grandes beneficios y que garantizan el bienestar y la
calidad de vida de la población. Más que de cualquier otro recurso natural, el
crecimiento económico y el desarrollo social de Guatemala, está fuertemente
supeditada a la disponibilidad de recursos hídricos, tanto en calidad como en
cantidad.
El lago de Atitlán, con los 24.4 Km3 de agua que almacena, no sólo es el lago más
grande de Guatemala en volumen, y el segundo lago más voluminoso de
Mesoamérica, sino además por su relativa buena calidad de agua, se ha
convertido actualmente en recurso preciado y codiciado, estratégico y fundamental
para garantizar la seguridad hídrica nacional y por ende el desarrollo económico y
social del país. Sin embargo, su importancia no radica únicamente en la cantidad
de agua que almacena, el Lago de Atitlán, es un ícono nacional, su impresionante
belleza, que lo identifica como uno de los lagos más bellos del mundo, lo ha
convertido en un destino turístico de enorme importancia económica, que genera
al año varios cientos de millones de dólares en concepto de ingresos para la
nación. Además, es un lago único en el mundo, las particulares características
físicas, químicas y biológicas de sus aguas, su ubicación geográfica, geología,
clima, cuenca, sistema hidrológico e hidrogeológico, lo convierten en una maravilla
natural del mundo.
La alta densidad de población en su cuenca, la alta tasa de crecimiento
poblacional, la creciente demanda de agua para consumo humano y para
irrigación, las permanentes descargas de aguas residuales crudas, la generación y
mal manejo de los desechos sólidos, la constante deforestación y las altas tasas
de erosión, el desorden territorial, el dragado de ríos, la demanda de alimento
(agricultura y pesca) y la necesidad de la población de generar ingresos, están
xi
ejerciendo sobre los recursos hídricos del lago y su cuenca una fuerte presión;
situación agravada por el cambio climático producto del calentamiento global y por
la falta de conciencia y educación ambiental en los habitantes de la zona, así
como por el marcado desinterés de las instituciones, que trabajan en la cuenca,
por planificar y ordenar los usos de los recursos y garantizar la protección del lago
y su cuenca, propiciando la anarquía, los usos inapropiados del lago y los recursos
de su cuenca y su inevitable degradación.
Las aguas residuales que se producen en la cuenca y especialmente aquellas que
se vierten directamente sobre las aguas del lago, son motivo de preocupación
debido al impacto de contaminación y degradación que tienen sobre el cuerpo de
agua, sobre la salud de los ecosistemas lacustres y sobre la salud de las
personas. Con la finalidad de entender la problemática generada por las aguas
residuales en el lago de Atitlán y su cuenca, así como de determinar los efectos
que éstas tienen sobre el lago y su ecología, y sobre la salud de las personas, a
más de generar información técnica y científica de alta calidad y confiabilidad, que
permita desarrollar e implementar políticas, estrategias, proyectos y acciones para
atender de manera pronta, oportuna e idónea las dificultades causadas por los
vertidos de aguas residuales, en procura de la protección y conservación de este
importante recursos natural, el presente estudio se fundamentó en la consecución
de los siguientes objetivos.
Objetivo General:
Caracterizar las aguas residuales que se producen dentro de la cuenca del lago de
Atitlán según su tipo e identificar su impacto.
Objetivos Específicos:
Clasificar las aguas residuales dentro de la cuenca del lago de Atitlán según su
tipo.
Determinar los volúmenes de producción de aguas residuales dentro de la
cuenca del lago de Atitlán.
xii
Caracterizar las aguas residuales generadas en la cuenca del lago de Atitlán.
Determinar la carga contaminante de las aguas residuales sobre el lago de
Atitlán.
Determinar el impacto de las aguas residuales sobre la salud de las personas.
Determinar la importancia de las aguas residuales en el cambio del estado
trófico del lago de Atitlán.
Proponer alternativas tecnológicas de tratamiento de aguas residuales de
acuerdo a la realidad social y económica de la población de la cuenca.
Los objetivos propuestos en el estudio, no sólo permitieron estudiar la
problemática asociada a las aguas residuales, dentro de la cuenca del lago de
Atitlán, de manera integral para así determinar la magnitud e importancia de los
impactos generados por las mismas, sino además permitieron, recomendar
acciones y proponer soluciones ajustadas a la realidad social, cultural y económica
del área, con el fin de alcanzar la máxima protección del cuerpo de agua y el
máximo bienestar de la población usuaria.
El estudio contempla siete capítulos, los que siguen un orden lógico de desarrollo,
los Capítulos 1, 2 y 3, integran el Marco Teórico de la investigación, y en ellos se
presentan las generalidades y los fundamentos teóricos del tema de las aguas
residuales que sustentan el presente estudio, denota la importancia, tipos y
características, conceptos y definiciones básicas, impactos y tratamiento de las
aguas residuales, además presenta de forma precisa las características
particulares del lago de Atitlán y los lagos tropicales.
El Capítulo 4, que constituye el Marco Metodológico, presenta la metodología
implementada para conseguir los objetivos planteados en la investigación, misma
que se dividió en cinco fases importantes: recorridos por la cuenca, muestreo y
caracterización de aguas residuales, impacto de las señoras que lavan en el lago
de Atitlán, metodología limnológica e hipótesis de trabajo.
xiii
El Capítulo 5, hace una exposición clara de los resultados obtenidos en el estudio
y presenta además una discusión amplia y bien fundamentada de los mismos, la
cual se divide en cuatro partes importantes: producción de aguas residuales,
aguas residuales que ingresan directamente al lago de Atitlán, impacto de las
aguas residuales en el estado trófico del lago de Atitlán, y, propuestas
tecnológicas para el tratamiento de las aguas residuales dentro de la cuenca del
lago de Atitlán.
Los Capítulos 6 y 7, presentan, el primero, las conclusiones que dan respuesta a
los objetivos planteados en el estudio, generadas bajo las condiciones en las que
se desarrolló la investigación, así como algunas otras conclusiones derivadas de
los resultados obtenidos y que complementan las mismas con información
relevante. El segundo, la recomendaciones orientadas a solucionar la
problemática de las aguas residuales dentro de la cuenca del lago de Atitlán, así
como las orientadas a promover la protección y conservación del lago de Atitlán, y,
una mejora significativa del bienestar y la calidad de vida de la población de la
cuenca hidrográfica.
En términos generales, el estudio determinó, que en la cuenca del lago de Atitlán
se produce un total de 7.75 millones de m3/año de aguas residuales, y que de
éstas se vierten directamente al lago 1.37 millones de m3/año de aguas residuales
domésticas y 0.019 millones de m3/año de aguas mieles. Mismas, que representan
un serio problema de salud pública para los usuarios del lago y un serio problema
ambiental que causa que la probabilidad oligotrófica del lago se reduzca en
14.72% y que la probabilidad mesotrófica se incremente en 17.96%. Además, el
estudio permitió estimar que debido a la contaminación que sufre el lago, de los
años 2009 al 2012, la población que vive en la cuenca ha perdido en bienestar un
equivalente a Q272.22 millones.
1
MARCO TEÓRICO
2
CAPÍTULO 1: SANEAMIENTO AMBIENTAL
1.1 Concepto e importancia
El saneamiento ambiental consiste en el mantenimiento de los elementos del
medio ambiente, tanto naturales como aportados por el hombre, en condiciones
aptas para el desarrollo del ser humano tanto en lo individual como en lo colectivo
(Romero, 2008); La Organización Mundial de la Salud (2008), indica que el
saneamiento ambiental es la rama de la sanidad destinada a controlar, reducir o
eliminar los riesgos presentes en el ambiente natural, causados por la
contaminación, la acción humana y la vida en común, para crear y promover en él
condiciones ambientales óptimas para garantizar la salud de la comunidad, con el
fin de lograr una mejor calidad de vida y elevar el nivel de desarrollo de la misma.
El saneamiento más que un concepto es un proceso en el cual la gente demanda,
construye y mantiene un ambiente higiénico y sano para ellos mismos al crear
barreras que previenen la transmisión de enfermedades (UNICEF, 1998).
Campos (2000), indica que el saneamiento ambiental es un conjunto de acciones
técnicas, disposiciones legales y medidas estratégicas planificadas, tendientes a la
prevención y mejoramiento de la calidad del medio ambiente humano; y su
objetivo principal es la reducción de la contaminación general en el agua, suelo y
aire.
La importancia del saneamiento ambiental, radica, en el planteamiento y ejecución
de estrategias y acciones, basadas en el uso racional de los recursos, que
minimicen al máximo los efectos negativos sobre el medio ambiente, en aras
garantizar la salud del ser humano (UNICEF, 1998; Campos, 2000).
1.2 Saneamiento ambiental, salud y desarrollo
La Comisión Económica para América Latina y el Caribe ─ CEPAL ─ (1999),
señala que la salud y el desarrollo tienen una relación fuerte y directa; tanto el
3
desarrollo insuficiente que conduce a la pobreza como el desarrollo inadecuado
que redunda en el consumo excesivo, que combinados con el crecimiento de la
población, pueden ocasionar graves problemas de salud relacionados con el
ambiente en los países desarrollados, pero principalmente en los países en vías
de desarrollo. La salud de una comunidad está estrecha y directamente
relacionada con factores que condicionan la relación entre salud, enfermedad y la
necesidad básica humana de un ambiente seguro que provea condicionantes
idóneas de sanidad, que se expresen en agua potable, alimento, vivienda y
mecanismos adecuados para el manejo y tratamiento de desechos sólidos y
líquidos.
El saneamiento ambiental es entonces necesario no sólo para prevenir
enfermedades y promover la salud, sino también para sentar las bases del
desarrollo sustentable (UNICEF, 1998). De manera similar, Campos (2000),
señala que el saneamiento ambiental es una herramienta que se utiliza hoy en día
de manera obligatoria, para mejorar nuestra calidad de vida, con el fin de lograr un
desarrollo sostenible; además agrega, que esa mejoría en la calidad de vida, se
debe fundamentar en cuatro lineamientos esenciales: uso racional, protección,
preservación y restauración de los sistemas naturales.
Es indubitable que existe una estrecha relación directamente proporcional entre el
saneamiento ambiental, la salud y calidad de vida del ser humano y el desarrollo
tanto económico como social; el saneamiento ambiental no sólo permite crear
condiciones idóneas en el ambiente para el desarrollo, sino que además permite
mitigar de manera eficiente y efectiva los impactos negativos que ese mismo
desarrollo genera sobre el ambiente. Prevenir, manejar y tratar los desechos, el
usar racionalmente los recursos naturales, preservar y conservar los ecosistemas
naturales y restaurar aquellos que han sido alterados y degradados, son maneras
de fomentar y alcanzar el desarrollo sostenible (Romero, 2008).
4
CAPÍTULO 2: AGUAS RESIDUALES
2.1 Generalidades
Ramalho (1996), es enfático en indicar que es muy importante conocer y entender
muy claramente el concepto de qué son las aguas residuales y que significa su
tratamiento, ello supone entonces conocer sus características físicas, químicas y
biológicas, su significado y los efectos principales de éstas sobre la fuente
receptora.
Las aguas residuales desde el punto de vista técnico se definen de manera
sencilla, como las aguas que después de su uso contienen impurezas y
contaminantes en las formas de sólidos, líquidos y gases, y sus combinaciones, en
concentraciones tales que su disposición es dañina para el ambiente. Estas aguas
generalmente se descargan a un receptor como un cuerpo de agua o la tierra;
siendo los cuerpos de agua como arroyos, canales, ríos, lagunas, lagos, estuarios
y mares los receptores más comunes. La disposición final de las aguas residuales,
con toda certeza, siempre contaminará los cuerpos de agua (superficial y
subterránea), debido a que las aguas residuales dispuestas en la tierra terminan
alcanzando las aguas subterráneas consecuencia de la percolación y la infiltración
(Karia y Christian, 2006).
2.2 Tipos y características
De manera general las aguas residuales se clasifican en dos tipos básicos, las
aguas residuales domésticas y las aguas residuales industriales, y su clasificación
obedece a la fuente de generación; en ese sentido tenemos que las aguas
residuales domésticas, a las que también se les llama aguas residuales
municipales o simplemente drenajes, son aquellas aguas provenientes de las
viviendas, residencias, edificios comerciales e institucionales y que generalmente
contienen sólidos orgánicos e inorgánicos y microorganismos, principalmente
bacterias. Mientras, que las aguas residuales industriales son las aguas
provenientes de las descargas de industrias de manufactura (Romero, 2004);
5
estas aguas residuales varían en calidad y cantidad de industria a industria y de
proceso a proceso para la misma industria. En general, la mayoría de industrias de
manufactura generan grandes volúmenes de aguas residuales con una alta
concentración de contaminantes (Karia y Christian, 2006).
Las aguas residuales domésticas, según lo indica Davis (2010), pueden
subdividirse en dos grandes grupos, las aguas negras y las aguas grises; siendo
las aguas negras, aquellas aguas residuales que provienen de inodoros y
mingitorios, es decir aquellas aguas que transportan heces fecales y orina y que
son ricas en sólidos suspendidos, nitrógeno, fósforo y coliformes fecales; y las
aguas grises, aquellas aguas residuales provenientes de duchas, tinas,
lavamanos, lavaderos y lavadoras, que contienen importantes aporte de DBO,
sólidos suspendidos, fósforo, grasas y coliformes fecales; son aguas residuales
domésticas sin excrementos y orina.
Las características de las aguas residuales están dadas por los contaminantes
contenidos en ellas y por su respectiva concentración, los contaminantes en las
aguas residuales son normalmente una mezcla compleja de compuestos
orgánicos e inorgánicos, que por lo general no hacen práctico ni posible obtener
un análisis completo de la mayoría de aguas residuales (Ramalho, 1996).
Metcalf y Eddy (2003), indican que la caracterización de las aguas residuales es
un proceso fundamental, necesario e ineludible para identificar de manera
confiable el grado y tipo de contaminación de un agua residual, para así
determinar su impacto sobre el medio ambiente y para evaluar las diferentes
alternativas de tratamiento en vistas de cumplir con la legislación y regulaciones
vigentes.
Tanto para Davis (2010) como para Metcalf y Eddy (2003); los principales
parámetros que hay que tomar en cuenta a la hora de realizar una caracterización
de aguas residuales, ya sean domésticas o industriales son los siguientes:
6
Parámetros físicos:
a. Sólidos totales: Los sólidos totales engloban la materia coloidal, la materia
disuelta, la materia sedimentable y la materia en suspensión. Entre sus
principales efectos están, proporcionar un aspecto desagradable al agua,
contribuir a la contaminación orgánica e inorgánica, provocar el depósito de
fangos y condiciones anaeróbicas en el medio. Generalmente se subdividen en
sólidos filtrables y sólidos sedimentables, aunque también pueden presentarse
otras subdivisiones como sólidos volátiles y sólidos fijos.
b. Turbidez: mide el grado de dispersión de la luz debido a las impurezas
insolubles presentes en el agua como materia en suspensión y materia
coloidal; sus principales efectos son proporcionar un aspecto desagradable al
agua, contribuir a la contaminación orgánica e inorgánica, favorecer la
formación de depósitos e incrustaciones, provocando la obstrucción de
conducciones, bombas, etc.
c. Color: naturalmente el agua a menudo se encuentra coloreada debido al
contacto con materiales orgánicos como hojas, hierbas, maderas; al contacto
con materiales inorgánicos como óxidos o por el vertido de aguas residuales
industriales (beneficiados de café y caña de azúcar, procesamiento de
alimentos, procesamiento de pieles y cueros, procesamiento de textiles, etc.).
Sus principales efecto son dar un aspecto desagradable al agua e impedir la
utilización del agua en ciertos procesos de producción o actividades
domésticas.
d. Sabor y olor: generalmente los olores y sabores del agua están asociados a
las presencia de sustancias orgánicas e inorgánicas, las primeras suelen dar
sabor y olor al agua, y las segundas suelen dar sólo sabor al agua; a menudo
los olores en el agua se deben a gases liberados durante el proceso de
descomposición de la materia orgánica y a la presencia de compuestos
olorosos por si mismos o con tendencia a producir olores. Entre sus principales
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efectos están no poder usar el agua para usos de boca o para la industria
alimentaria, a altas concentraciones pueden afectar el apetito, las vías
respiratorias, causar nauseas y vómitos, reducir la calidad de vida y el
bienestar social y afectar las relaciones sociales y de inversión de capital.
e. Temperatura: su importancia radica en que influye directamente sobre la
solubilidad de las sustancias en el agua, afecta un gran número de reacciones
que se producen en el agua y regula la actividad biológica. Su efecto más
notado se asocia al crecimiento de algas y bacterias. La temperatura de las
aguas residuales suele ser siempre mayor a la de las aguas de suministro
debido principalmente al uso de agua caliente en los hogares y a los distintos
usos industriales.
Parámetros Químicos:
a. Sólidos disueltos: son la materia sólida que permanece en el agua después
que se ha eliminado los sólidos en suspensión. Su origen está en la propiedad
que tiene el agua de disolver sólidos, líquidos y gases. Entre los principales
efectos están el producir olor, sabor y color desagradables, ser fuentes de
contaminación. Generalmente éstos se dividen en inorgánicos, constituidos por
minerales, metales y gases; y en orgánicos, constituidos por vegetación,
productos químicos orgánicos y gases orgánicos.
b. pH: es un parámetro que mide la alcalinidad o la acidez de las aguas, el pH es
realmente una medida de la cantidad de iones libres de hidrógeno e hidroxilo
presentes en el agua, aguas que tienen más iones libres de hidrógeno son
ácidas, y aguas que tienen más iones libres de hidroxilo son básicas; el pH es
un importante indicador de cambios químicos en el agua. Sus efectos
principales son tener gran influencia sobre los fenómenos de corrosión,
determinar la solubilidad y la disponibilidad biológica de constituyentes
químicos como nutrientes (fósforo nitrógeno y carbono) y metales pesados
8
(plomo, cobre, cadmio, etc.). La depuración biológica de las aguas es factible
en valores de pH comprendido entre los 6.5 y 8.5.
c. Alcalinidad: es una medida de la capacidad del agua para neutralizar los
ácidos; se debe fundamentalmente a la presencia de hidróxidos, carbonatos y
bicarbonatos de calcio, magnesio, sodio, potasio y amonio. Sus principales
efectos son determinar el carácter corrosivo e incrustante del agua, dar sabor
amargo a las aguas, y obstruir tuberías y accesorios.
d. Dureza: la dureza representa la concentración de cationes metálicos
multivalentes en solución; mismos que en condiciones de saturación
reaccionan con los aniones para formar un sólido que posteriormente se
precipita. Existen dos tipos de dureza, la carbonatada y la no carbonatada, y su
nombre depende del anión con el cual reaccionan. Los cationes multivalentes
más comunes en el agua son: calcio, magnesio, hierro, manganeso, estroncio,
aluminio. Entre sus efectos más notorios están, obstruir tuberías y accesorios,
reaccionar con jabones y detergentes aumentando su requerimiento, restringir
el uso del agua para fines potables o industriales.
e. Metales pesados: son generalmente adicionados al agua residual en el curso
de ciertas actividades comerciales e industriales. Debido a su toxicidad, su
presencia en pequeñas cantidades interferiría con gran cantidad de usos del
agua, debiendo ser removidos si se pretende usar nuevamente el agua
residual. Los metales pesados se concentran en la cadena alimenticia y se
biomagnifican al pasar de un nivel trófico a otro. Sus efectos más importantes
son toxicidad, inhibición al tratamiento biológico de las aguas residuales,
problemas con la disposición de lodos en la agricultura y contaminación del
agua subterránea. Los metales pesados más comunes son arsénico, cadmio,
cromo, cobre, mercurio, níquel, plomo y zinc.
9
f. Nutrientes: los dos nutrientes más importantes en la caracterización de la
calidad del agua residual, son el nitrógeno y el fósforo, el primero es un
componente de las proteínas, clorofila, otros compuestos biológicos y de los
fertilizantes, y el segundo, un componente de los suelos, fertilizantes, tejidos
animales y vegetales. Ambos nutrientes son responsables de causar un
crecimiento excesivo de algas y plantas verdes en cuerpos de agua, fenómeno
conocido como eutroficación.
Parámetros orgánicos:
a. Demanda Teórica de Oxígeno: es la cantidad estequiométrica de oxígeno
requerida para oxidar completamente un determinado compuesto. Es un valor
calculado y únicamente puede evaluarse si se conocer la composición
completa de un agua residual.
b. Demanda Bioquímica de Oxígeno: es la cantidad de oxígeno consumida por
los microorganismos en la oxidación bacteriana de la materia orgánica
biodegradable contenida en una muestra de agua. Frecuentemente se
determina la DBO5 (que es determinada a una temperatura del 20°C durante 5
días). Es un parámetro importante porque habitualmente se emplea para
determinar la cantidad aproximada de oxígeno necesario para la estabilidad de
la materia orgánica, para dimensionar instalaciones de agua residual, medir la
eficiencia de algunos procesos. En aguas residuales domésticas los valores de
DBO5 oscilan entre 200 y 400 mg/L, mientras que en vertidos industriales
suelen ser superiores a 1000 mg/L. Sus efectos más importantes son consumo
del oxígeno natural del agua (anoxia), mortalidad de peces y formación de
condiciones sépticas.
c. Demanda Química de Oxígeno: es la cantidad de oxígeno consumido por la
oxidación química de sustancias orgánicas (y algunas inorgánicas) contenidas
en el agua residual, en otras palabras representa la cantidad de oxígeno
necesario para oxidar químicamente el carbono orgánico a dióxido de carbono
10
(CO2). Los valores obtenidos de DQO serán siempre superiores a los de DBO
en una determinada muestra. Sus principales efectos son anoxia, mortalidad
de peces y formación de condiciones sépticas.
d. Carbono Orgánico Total: representa la cantidad de dióxido de carbono
generado en la oxidación térmica de las sustancias orgánicas de una de agua
residual de la que se ha eliminado el carbono inorgánico. Cuando existen
compuestos orgánicos resistentes a la oxidación el valor del COT es menor
que el valor real. Las aguas residuales domésticas crudas contienen COT entre
80 a 290 mg/L de C. Sus principales efectos son anoxia, mortalidad de peces y
formación de condiciones sépticas.
e. Demanda Total de Oxígeno: es la cantidad de oxígeno teóricamente
necesario para oxidar todas las sustancias, orgánicas e inorgánicas; este valor
se compone de la cantidad de oxígeno necesaria para la formación de dióxido
de carbono, agua, óxidos de nitrógeno, de azufre y óxidos metálicos. La DTO
representa por lo general el 92% del valor de la demanda teórica de oxígeno
(DteO).
Parámetros biológicos:
a. Coliformes fecales: es un indicador que revela la contaminación de las aguas
residuales con excrementos humanos, la especie más abundante dentro de las
coliformes fecales es la Escherichia coli, sin embargo, las hay de otros géneros
bacterianos como la Salmonella y Shigella, entre otros de gran importancia
médica por las enfermedades que pueden transmitir. El uso de estos
microorganismos como indicadores, se ha venido incrementando para mejorar
el control de la calidad de las aguas residuales y para evitar enfermedades
muy distintas a las ya conocidas, como la fiebre tifoidea, disentería, cólera, etc.
También es importante este indicador biológico para ver la salud del medio
donde se vierte al agua residual (Hernández, 2001).
11
Otros parámetros:
a. Grasas y aceites: es una medida de la cantidad de grasas y aceites de origen
vegetal, animal y sintético que pueden estar contenidas en las aguas
residuales, las cuales pueden provocar problemas en la red de alcantarillado y
en las plantas de tratamiento. Este problema se soluciona con las introducción
de sistemas de desengrasado en las plantas de tratamiento de aguas
residuales; si no se eliminan las grasas y aceites éstas pueden interferir en la
vida biológica de las aguas superficiales y crear natas y acumulaciones de
materia flotante desagradable (Romero, 2004).
2.3 Impactos de las aguas residuales
Para Campos (2000) y para Davis (2010), las descargas de aguas residuales
crudas no solamente tienen un impacto negativo directo sobre la calidad los
cuerpos receptores (suelo o un cuerpo de agua), alterando los ecosistemas y
afectando la vida de las especies animales y vegetales, sino que además tiene
efectos negativos directos sobre la salud de las personas, la calidad de vida, el
desarrollo económico y social de las comunidades y sobre el bienestar en general.
Para la Alianza por el Agua (2008), el vertido de aguas residuales sin depurar
ejerce sobre los cauces receptores toda una serie de efectos negativos, entre los
que destacan: aparición de fangos y flotantes, agotamiento del contenido de
oxígeno presente en las aguas, generación de gases y malos olores, aportes
excesivos de nutrientes (eutroficación), daños a la vida acuática (peces,
crustáceos, moluscos, insectos), daños a la salud pública (fuente de virus,
bacterias, protozoos y helmintos; y fuente en algunas ocasiones de metales
pesados como plomo, mercurio, arsénico, etc.). Entre las enfermedades que
pueden propagarse a través de las aguas contaminadas por los vertidos de aguas
residuales urbanas, destacan: el tifus, el cólera, la disentería y la hepatitis A.
Para Romero (2008), la descarga de aguas residuales a flor de tierra sin ningún
tratamiento está íntimamente relacionada a la presencia de enfermedades del tipo
12
entérico-diarreico, respiratorio dérmico y oftalmológico, las aguas residuales
crudas a flor de tierra se asocian a más del 90% de la incidencia de enfermedades
en las comunidades rurales de la cuenca del lago de Atitlán. Además señala que
éstas al descargarse sobre el suelo producen encharcamientos, malos olores,
crean condiciones para el crecimiento y proliferación de vectores de enfermedades
(moscas y zancudos) y para el desarrollo de parásitos, virus, bacterias y hongos.
Un efecto que no se ve, pero que es muy importante, es la contaminación de las
aguas subterráneas por la infiltración de las aguas residuales; con lo que coincide
lo indicado por Karia y Christian (2006), que claramente señalan que las aguas
residuales siempre llegaran, en algún momento, a contaminar las aguas
subterráneas por efectos de la percolación y la infiltración.
Además de los importantes efectos negativos que las aguas residuales generan
sobre la salud de los ecosistemas y la vida en general, en las últimas dos décadas
han adquirido gran importancia debido a su impacto sobre los recursos hídricos,
por lo que los cuerpos de agua representan para el desarrollo y el bienestar de las
comunidades ante los impactos del cambio climático, siendo los cuerpos lénticos
(lagos y lagunas) los más susceptibles y más perjudicados por la contaminación
debido a que su capacidad de autodepuración es reducida y por ende su
capacidad de natural de resiliencia, siendo los efectos más comunes y
significativos de las aguas residuales sobre los lagos y lagunas el de la
eutroficación debido al alto aporte de nutrientes (nitrógeno y fósforo) y el de la
contaminación fecal, que éstas descargan en sus aguas (Montoya y Flores, 2010).
2.3.1 Eutroficación
La eutrofización consiste en forzar cambios en un sistema acuático desde el
exterior, con la incorporación de más nutrientes y también de materia orgánica,
que alteran temporalmente las condiciones de equilibrio, induciendo desviaciones
en las características del sistema, en su composición biótica y en su sucesión.
Este proceso introduce cambios físicos, químicos y biológicos en la calidad del
agua (Carlson, 1977). Según Ryding y Rast (1992), la eutroficación es el proceso
13
natural y/o antropogénico que consiste en el enriquecimiento de las aguas con
nutrientes, a un ritmo tal que no puede ser compensado por la mineralización total,
de manera que la descomposición del exceso de materia orgánica produce una
disminución del oxigeno en las aguas profundas. Sus efectos pueden interferir de
modo importante con los distintos usos que el hombre puede hacer de los
recursos acuáticos (abastecimiento de agua potable, riego, recreación, etc.).
Salas y Martino (2001), indican que la eutroficación es el proceso de
sobreproducción de algas y macrófitas en cuerpos de agua y que puede producir
problemas en ciertos usos como: suministro de agua potable y recreación.
Además señalan, que aunque es un proceso que de forma lenta puede tener un
origen natural, hoy en día, fundamentalmente es de carácter cultural, acelerado
por el aporte continuo de nutrientes de origen antropogénico, llamándosele
eutroficación cultural o eutroficación antropogénica.
La eutroficación es el proceso de enriquecimiento de un cuerpo de agua debido a
un incremento en la carga de nutrientes. Los nutrientes más importantes que
causan la eutroficación son los fosfatos, nitratos y amonio (Horne y Goldman,
1994). Los mismos autores indican que la irreflexiva e irracional descarga de
aguas residuales, el exceso de fertilizantes dentro de los lagos y ríos, así como la
descontrolada deforestación en las cuencas, han incrementado el crecimiento de
algas en muchas aguas continentales y costeras del mundo; este cambio es
conocido como eutroficación cultural.
La contaminación vertida por el hombre a los cuerpos de agua, acelera el
envejecimiento natural y acorta considerablemente la vida del receptor acuático
(Ramalho, 1996).
La eutroficación de un lago puede dividirse en tres niveles; los lagos eutróficos los
cuales son frecuentemente poco profundos, por lo general menos de 10 m de
profundidad, tienen orillas con suaves pendientes y la relación entre el área de
14
drenaje de su cuenca y el área de superficie del lago es alta. Se caracterizan por
tener altos niveles de nutrientes y una abundancia de plancton y algas. La más
típica evidencia de una situación eutrófica es la presencia de florecimientos
superficiales de cianobacterias; su transparencia por lo general es menor a 2
metros medida con disco Secchi. Los lagos oligotróficos son lo opuesto a los lagos
eutróficos, son generalmente profundos con orillas con fuertes pendientes y áreas
de drenaje relativamente pequeñas, haciendo que la relación entre el área de
drenaje de su cuenca y el área de superficie del lago sea baja. Se caracterizan por
ser lagos con bajos niveles de nutrientes, agua clara y azul y con transparencias
Secchi mayores a los 8 metros; sus aguas claras se deben a la baja presencia de
plancton y de algas. Los lagos Mesotróficos son lagos con condiciones
intermedias entre los lagos oligotróficos y los eutróficos, y son comúnmente
definidos como los lagos con una transparencia Secchi entre los 2 y 8 m (Horne y
Goldman, 1994).
2.4 Tratamiento de aguas residuales
El tratamiento de las aguas residuales, en general, significa reducción parcial o la
remoción completa de las impurezas y contaminantes contenidos en el agua
residual, hasta el punto que su concentración sea menor al nivel máximo
aceptable para su disposición final o reutilización adecuada (Karia y Christian,
2006).
Según Pescod (1992), convencionalmente el tratamiento de aguas residuales
consiste en una combinación de procesos y operaciones físicas, químicas y
biológicas, para remover sólidos, materia orgánica, y a veces, nutrientes. Su
objetivo principal es permitir que los efluentes domésticos e industriales puedan
ser dispuestos sin causar daño a la salud humana y sin provocar un daño
inaceptable al ambiente natural.
Metcalf y Eddy (2003) y Karia y Christian (2006), señalan que los métodos de
tratamiento de las aguas residuales, frecuentemente son clasificados como
15
operaciones unitarias y procesos unitarios. Donde las operaciones unitarias, son
las fases del tratamiento donde la aplicación de fuerzas físicas predomina, entre
las operaciones unitarias más comunes se tienen: cribado, mezclado, floculación,
sedimentación, flotación, elutriación, filtrado al vacío, transferencia de calor y
secado. Mientras que los procesos unitarios, son aquellas fases de tratamiento en
las cuales la remoción de contaminantes se hace a través de la adición de
químicos o el uso de masas biológicas o actividad microbiana, y basado en el tipo
de agente que se emplee, los procesos unitarios se subdividen en químicos y
biológicos. Siendo los procesos unitarios químicos más comunes los siguientes:
neutralización, coagulación, precipitación, oxidación y desinfección; mientras que
los procesos unitarios biológico más comunes los siguientes: crecimiento
suspendido y crecimiento adherido.
Una planta de tratamiento convencional o típica esencialmente comprende
unidades especialmente seleccionadas para el desarrollo de operaciones físicas y
procesos químicos y/o biológicos, en varias combinaciones dependiendo del nivel
de tratamiento seleccionado (Davis, 2010).
La combinación usada de operaciones unitarias y procesos unitarios disponibles
para tratar una determinada agua residual se conoce como nivel de tratamiento.
Una planta de tratamiento de aguas residuales normalmente está diseñada para
cualquiera de los niveles de tratamiento siguientes:
a. Tratamiento preliminar o pretratamiento: este nivel de tratamiento es
frecuentemente empleado para eliminar material flotante, sólidos gruesos,
arenas y otros materiales grandes o groseros, frecuentemente encontrados en
las aguas residuales crudas. La remoción de estos materias es importante y
necesaria para garantizar la correcta operación y mantenimiento de las
subsecuentes unidades de tratamiento (Pescod, 1992).
16
b. Tratamiento primario: este nivel de tratamiento es empleado para remover
una fracción significativa de materia orgánica particulada (sólidos suspendidos
sedimentables); esos sólidos suspendidos sedimentables contribuyen a la
Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO), por lo que su remoción también
reduce la DBO. La reducción de la DBO implica que se reduzca la demanda de
oxígeno, que se reduzca la tasa de consumo de energía y que se reduzcan los
problemas operacionales con los procesos de tratamiento biológico
subsecuentes o aguas abajo. La principal forma de tratamiento primario es la
sedimentación por lo que también es conocido como sedimentación primaria.
En este tratamiento se reduce del 25 al 50% de la DBO, del 60 al 70% de los
sólidos suspendidos sedimentables, los que incluyen del 30 al 32% de sólidos
orgánicos suspendidos; este nivel tratamiento no reduce la parte orgánica
coloidal y soluble (Davis, 2010; Karia y Christian, 2006).
c. Tratamiento secundario: el propósito principal de este tratamiento es oxidar
fácilmente la DBO biodegradable que escapa al tratamiento primario, y proveer
además una remoción de los sólidos suspendidos (remueve los coloides y la
materia orgánica soluble presente en las aguas residuales), frecuentemente
haciendo uso de procesos de tratamiento biológico del tipo aeróbico. Debido al
creciente reconocimiento de los efectos nocivos de los nutrientes sobre los
cuerpos de agua, este tratamiento puede incluir procesos de remoción de
nitrógeno y fósforo. Este tratamiento en combinación con el tratamiento
primario puede llegar a remover hasta el 85% de la DBO, así como la totalidad
de los sólidos suspendidos y algo de metales pesados (Pescod, 1992; Davis,
2010). Normalmente después del tratamiento secundario, el efluente de aguas
residuales domésticas tratadas tiene una calidad que cumple con la mayoría de
los límites máximos aceptados para su disposición (Karia y Christian, 2006).
d. Tratamiento terciario o tratamiento avanzado: este tratamiento es empleado
para remover aquellos constituyentes o impurezas contenidas en las aguas
residuales que no pudieron ser removidas en el tratamiento secundario y que
17
obligatoriamente deben de ser removidas. Este tratamiento se basa en el
reconocimiento de una más de las siguientes causas: a) Las presiones del
incremento poblacional resultan en mayores cargas contaminantes de materia
orgánica y sólidos suspendidos dispuestas en ríos, arroyos y lagos; b) La
necesidad de incrementar la remoción de sólidos suspendidos para proveer
una más eficiente desinfección; c) La necesidad de remover nutrientes
(nitrógeno y fósforo) para limitar la eutroficación de los cuerpos de agua
sensibles; y d) La necesidad de eliminar los constituyentes o impurezas que
impiden o inhiben la regeneración del agua (Davis, 2010).
Para determinar si un agua residual puede ser tratada empleando tecnología
convencional o tecnologías no convencionales especialmente diseñadas, se debe
considerar obligatoriamente la relación DBO5/DQO; relaciones de DBO5/DQO ≥
0.4 indican que las aguas residuales son muy biodegradables y que pueden ser
tratadas mediante tecnologías convencionales existentes; mientras que relaciones
de DBO5/DQO entre 0.2 y 0.4 indican que son aguas residuales biodegradables y
relaciones de DBO5/DQO ≤ 0.2 que son aguas residuales poco biodegradables, y
que ambas necesitan de procesos no convencionales de tratamiento
especialmente diseñados para cada caso en particular (Metcalf y Eddy, 2003;
Alianza por el Agua, 2008).
CAPÍTULO 3: EL LAGO DE ATITLÁN
El lago de Atitlán es un lago tropical de montaña enclavado en la zona de vida
Bosque Húmedo Premontano Tropical (bh-PMTr), en el altiplano de Guatemala, su
profundidad media es de 187.69 m, con una profundidad máxima de 324 m, su
área superficial o espejo de agua es de 130 Km2, y el volumen de agua dulce que
almacena alcanza los 24.40 Km3, convirtiéndolo en el lago más grande de
Guatemala por su capacidad natural de almacenamiento y en el segundo con
mayor volumen de agua almacenada de Mesoamérica; el lago de Atitlán no sólo
18
por la enorme cantidad de agua que almacena, sino por su relativa buena calidad,
es un lago estratégico para garantizar la seguridad hídrica nacional y regional en
el contexto del cambio climático generado por el calentamiento global. (Romero,
2009).
El lago de Atitlán, es un lago volcánico (un lago de caldera), formado en tiempos
geológicos recientes, durante el último ciclo volcánico que ha estado en proceso
en los últimos 150,000 años. Se estima que la caldera pleistocénica donde se
encuentra el lago de Atitlán, llamada Atitlán III, tiene una edad geológica
aproximada de 85,000 años, definiendo ésta su fisiografía y geología actuales,
siendo la cuenca del lago de Atitlán una cuenca geológicamente joven (Newhall et
al., 1987).
Su cuenca hidrográfica mide 541 Km2, de los cuales 411 Km2 pertenecen a la
parte terrestre o área de drenaje y 130 Km2 al espejo de agua del lago, la relación
entre el área de drenaje y el área de la superficie del lago de Atitlán es de 3.16 lo
que indica que es un lago altamente vulnerable debido a la degradación de su
cuenca, es un lago que refleja en el corto plazo, mediante el cambio en la calidad
de sus aguas, los impactos ambientales negativos sucedidos en su cuenca
principalmente por la actividad humana; la vulnerabilidad natural del lago a los
procesos de degradación se ve magnificada por dos factores importantes: a) Su
cuenca hidrográfica es del tipo endorreico o cuenca cerrada, lo que convierte a
Atitlán en una trampa de contaminantes; y b) El tiempo de residencia hidráulica de
sus aguas es de 79.14 años, que es lo suficientemente largo para permitir que se
completen los ciclos naturales de muchos elementos químicos y para que se
acumulen otros en perjuicio de la calidad de sus aguas (Romero, 2009).
Por su belleza el lago de Atitlán es una maravilla natural del mundo y uno de los
íconos que representa a Guatemala, sin embargo, su singularidad no se debe
únicamente a su belleza y a su volumen, Atitlán es un lago único en el mundo
debido a su ubicación geográfica (latitud y altitud), a sus relaciones de energía, a
19
su geología, a su clima, a su cuenca, a su sistema hidrológico e hidrogeológico, a
su ecosistema, a su biología, a las características físicas de sus aguas, pero sobre
todo a las características químicas de sus aguas, las cuales se clasifican como del
tipo hidrogeoquímico Sódica-Magnésica-Cálcica-Bicarbonatada (Na-Mg-Ca-HCO3)
que hace que sus aguas a pesar de ser dulces, tengan características muy
similares a las de una salmuera o al agua del mar; es una joya extraordinaria,
tesoro nacional (Romero, 2009).
Lagos cálidos tropicales: se definen así aquellos lagos que no superan los 3,000
metros sobre el nivel del mar en altitud, que bajo condiciones normales la
temperatura mínima de sus aguas nunca baja de los 10 °C y la temperatura
mínima media anual nunca es inferior a los 15°C (Salas y Martino, 2001); se
caracterizan por tener mayor biotemperatura y mayor energía disponible para el
crecimiento efectivo de la vegetación, en comparación con los lagos subtropicales
y templados, son lagos con un mayor potencial de productividad, debido a que
permiten un mayor y más eficiente aprovechamiento de los nutrientes disponibles
(Romero, 2009).
20
MARCO EMPÍRICO
21
El lago de Atitlán de 130 Km2 de espejo de agua, y su cuenca de 541 Km2, se
localizan en Guatemala, en el departamento de Sololá, a una altitud de 1,556.48
msnm, entre las latitudes norte 14°36’45.61” y 14°44’52.31” y entre las longitudes
oeste 91°06’58.47” y 91°17’14.63”; dista de la ciudad capital de Guatemala a 148
Km. vía carretera interamericana (CA1), y de la cabecera departamental de Sololá
a 8 Km, vía ruta nacional 1 (RN1) (Figuras 1 y 2).
Figura 1. Mapa de cuencas hidrográficas de la República de Guatemala (Duro et
al., 2002)
22
Figura 2. Mapa cuenca hidrográfica del lago de Atitlán, Sololá, Guatemala
(Romero, 2011).
El lago de Atitlán se encuentra ubicado en la zona de vida Bosque Húmedo
Premontano Tropical (bh-PMTr), de acuerdo a la clasificación de Zonas de Vida de
Holdridge, caracterizándose por presentar una temperatura media anual de 18.6°C
y una precipitación total anual de 1,214.01 mm (Romero, 2009).
CAPÍTULO 4: DISEÑO METODOLÓGICO
La cuenca del lago de Atitlán presenta una gran desigualdad social, altos índices
de pobreza 70.31% y pobreza extrema 30.95%, un índice de desarrollo humano
de 0.51 que refleja la falta de servicios en salud y educación; en su área de
drenaje de 411 Km2, hasta el año 2012 viven 236,292 personas (densidad de
población de 575 personas/Km2), indicativo de la alta presión que se ejerce sobre
23
los recursos naturales locales que a la larga termina impactando directamente
sobre la degradación del lago de Atitlán; las aguas residuales son uno de los
mayores problemas que identifican las personas de la cuenca que afectan
directamente su salud y que afectar directamente al lago, sin embargo, no se
cuenta con ninguna información al respecto que evidencie la magnitud de la
problemática, que la analice, y que haga propuestas para darle un correcto manejo
y solución. Desde el año 2009 el lago de Atitlán vive una crisis ambiental producto
de un florecimiento de cianobacterias (Lyngbya robusta) de gran magnitud,
aunque las hipótesis sobre lo que causó el fenómeno son diversas, muchos
señalan a las aguas residuales que llegan directa o indirectamente al lago de
Atitlán como la principal causa de este fenómeno. Los objetivos de este estudio
son los siguientes:
Objetivo General
Caracterizar las aguas residuales que se producen dentro de la cuenca del lago de
Atitlán según su tipo e identificar su impacto.
Objetivos Específicos
Clasificar las aguas residuales dentro de la cuenca del lago de Atitlán según su
tipo.
Determinar los volúmenes de producción de aguas residuales dentro de la
cuenca del lago de Atitlán.
Caracterizar las aguas residuales generadas en la cuenca del lago de Atitlán.
Determinar la carga contaminante de las aguas residuales sobre el lago de
Atitlán.
Determinar el impacto de las aguas residuales sobre la salud de las personas.
Determinar la importancia de las aguas residuales en el cambio del estado
trófico del lago de Atitlán.
Proponer alternativas tecnológicas de tratamiento de aguas residuales de
acuerdo a la realidad social y económica de la población de la cuenca.
24
Para poder obtener los resultados que permitieran cumplir con los objetivos
propuestos para el estudio, y dadas las serias limitaciones de información
disponible relacionada al saneamiento ambiental y a las aguas residuales dentro
de la cuenca del lago de Atitlán, se tuvo la necesidad de generar la información
base, que no sólo permitiera conocer la problemática vinculada a las aguas
residuales, sino sus principales características y el impacto que éstas tienen sobre
la calidad de las aguas del lago de Atitlán y sobre la calidad de vida y el bienestar
de la población que vive dentro de cuenca hidrográfica. La metodología empleada
para este estudio, se ajustó al nivel de calidad de la información que se deseaba
obtener, a la exigencia del trabajo de campo requerido y a la disponibilidad de
tiempo y financiamiento del investigador; la misma se dividió en cuatro fases
importantes, las que se describen a continuación.
4.1 Recorridos por la cuenca
Los recorridos por la cuenca fueron primordiales para lograr generar la información
que permitiera entender la magnitud de la problemática a nivel de cuenca,
identificar los principales tipos de aguas residuales vertidos por la población y las
actividades económicamente productivas, identificar la infraestructura de
saneamiento existente vinculada a su manejo e identificar los principales puntos
de descarga para su posterior muestreo y caracterización.
Estos recorridos consistieron en visitas a las comunidades de la cuenca (caseríos,
aldeas, cantones, barrios y cascos urbanos), en los que se abordaba directamente
a las personas en sus viviendas y se obtenía la información requerida mediante
plática con los entrevistados y por medio de la observación directa.
4.1.1 Comunidades y tiempo de trabajo
Para levantar toda la información se visitaron 75 comunidades en toda la cuenca
(Tabla 1), en un tiempo de tres meses, comprendido entre el 10 de enero de 2012
y el 12 de abril de 2012; con el apoyo de los técnicos del Área de Salud de Sololá,
del Ministerio de Salud Pública y Asistencia Social, se definió una ruta de recorrido
25
que permitió optimizar el tiempo y los recursos disponibles, así como la
consecución de los respectivos permisos ante las autoridades comunitarias. En
promedio se visitaron dos comunidades por día de trabajo, sin embargo, en
algunas ocasiones, la distancia, los malos caminos, la disponibilidad de vehículos
y los acompañantes comunitarios únicamente permitieron visitar una comunidad
por día. En cada visita establecida en el recorrido fue obligatorio presentarse en
cada comunidad ante los líderes locales o los ancianos del lugar para informar del
trabajo a realizar, haciendo énfasis en la importancia del mismo y de los beneficios
que el mismo representaría para el lago de Atitlán.
Tabla 1. Número de comunidades visitadas por municipio de la cuenca.
Municipio de la cuenca del lago de Atitlán
Número de comunidades visitadas
Sololá 40
Panajachel 2
Santa Catarina Palopó 1
San Antonio Palopó 3
San Lucas Tolimán 1
Santiago Atitlán 4
San Pedro la Laguna 1
San Juan la Laguna 1
San Pablo la Laguna 1
San Marcos la Laguna 1
Santa Cruz la Laguna 3
Concepción 3
San José Chacayá 3
Santa Lucía Utatlán 4
San Andrés Semetabaj 2
Nahualá 2
Totonicapán 3
Total 75
4.1.2 Permisos
Con la finalidad que estos recorridos y visitas a las comunidades de la cuenca del
lago de Atitlán, no causaran inconvenientes y malestar a los pobladores, fue
necesario poder contar con la autorización de las autoridades locales; en ese
sentido en cada uno de los municipios evaluados se sostuvo una reunión con el
alcalde municipal y su respectivo concejo, para plantearles los objetivos del
26
estudio y para solicitarles el apoyo; de igual manera en los municipios de la
cuenca donde existen, se sostuvo una reunión con los integrantes de la alcaldía
indígena también para platearles los propósitos del estudio y solicitar apoyo y
acompañamiento. Tanto con las autoridades municipales como con las
autoridades indígenas el estudio fue muy bien recibido y se recibió el apoyo
correspondiente, de tal manera que en todos los recorridos realizados, siempre se
contó con un miembro del concejo municipal y con la presencia del alcalde auxiliar
de la comunidad visitada; la presencia de ambas autoridades fue clavé para que
las personas abordadas en el estudio tuvieran la confianza de proporcionar
información y de permitir el acceso a sus propiedades y viviendas. Únicamente en
la comunidad de San Pablo la Laguna, a pesar del acompañamiento de las
autoridades locales se tuvo un poco de conflicto con los comunitarios, sin
embargo, todo se logró solucionar gracias a la presencia del técnico de salud del
municipio.
4.1.3 Personal de acompañamiento
Durante las visitas comunitarias determinadas en la ruta de recorridos, siempre se
contó con la presencia de un miembro del concejo municipal, el alcalde auxiliar de
la comunidad visitada, un alguacil y el técnico de salud del Área de Salud de
Sololá. El acompañamiento de estas personas durante las visitas a las
comunidades y durante las entrevistas con los comunitarios, no sólo sirvió para
respaldar el estudio ante los pobladores y darles confianza, sino que además
facilitó la comunicación con las personas entrevistadas que en su mayoría fueron
mujeres, debido a las horas que se realizaban los recorridos, ya que tanto el
alcalde auxiliar, el alguacil y el técnico de salud hablaban el idioma local
(Kakchiquel, Quiché y Tzutijil) y sirvieron en muchas oportunidades de traductores
entre el investigador y la persona abordada, además, se tuvo la ventaja que
debido a que los acompañantes conocían muy bien la comunidad se pudieron
identificar de manera precisa puntos de descarga de aguas residuales que
alcanzaban el sistema hidrológico de la cuenca del lago de Atitlán (arroyos, ríos y
el lago).
27
4.1.4 Aspectos evaluados en los recorridos
Con el fin de obtener suficiente información que permitiera posteriormente obtener
los resultados para cumplir con los objetivos propuestos en el estudio, en cada
una de las comunidades visitadas se evaluaron y analizaron los siguientes
aspectos:
a) Hábitos higiénicos y culturales de la comunidad
b) Existencia de micro-medición del sistema de suministro de agua
c) Instalaciones y equipos hidráulico-sanitarios de los inmuebles
d) Control comunitario ejercido sobre el consumo de agua
e) Valor de la tarifa y existencia o no de subsidios sociales o políticos
f) Abundancia o escasez de manantiales
g) Presencia de pozos perforados.
h) Caudales aprovechados.
i) Continuidad y uniformidad del abastecimiento de agua
j) Presencia de lavaderos públicos
k) Presencia o ausencia de alcantarillado y condición de los sistemas
l) Conducción a receptor final y receptor final de las aguas servidas
m) Existencia de infraestructura sanitaria para el manejo y tratamiento de aguas
residuales
n) Temperatura media de la región
o) Renta familiar
p) Disponibilidad de equipos domésticos que utilizan agua en cantidad apreciable
q) Presencia de industrias e índices de industrialización
r) Intensidad y tipo de actividad comercial
4.1.5 Procesamiento de datos y generación de resultados
Los datos obtenidos en campo fueron tabulados y transcritos a una base de datos
en el programa Microsoft Excel, donde en trabajo de gabinete se elaboraron las
tablas que resumían y presentaban la información, se empleo como base del
trabajo la información poblacional generada por la Encuesta Nacional de
Condiciones de Vida (ENCOVI 2011) del Instituto Nacional de Estadística de
28
Guatemala, así como las proyecciones poblaciones para el año 2012 realizadas
por el mismo instituto. Una vez completada la información requerida en esta parte
del estudio, se sometió la misma a un análisis de inconsistencias mediante el uso
de tablas de inconsistencias empleando los programas estadísticos especializados
STATISTICA 6.0 y SPSS 11.0. Posteriormente se hicieron recorridos de campo
para la verificación y el ajuste de los resultados y las tablas construidas.
4.1.6 Reunión de trabajo con comunitarios
Como una manera adicional de validar y ajustar los datos y resultados obtenido
durante su procesamiento, se organizó una reunión, para la cual se invitó a
participar a autoridades comunitarias y a pobladores de las comunidades visitadas
durante los recorridos, seleccionados al azar, a los que se les presentaron los
datos generados y los resultados obtenidos, con la intensión que ellos expresaran
sus opiniones y observaciones basados en la realidad de sus comunidades y que
permitieran posteriormente de un modo objetivo mejorar el ajuste de los datos y
los resultados presentados en el estudio.
4.1.7 Reunión de trabajo con expertos
Para validar los datos y resultados obtenidos, se trabajó con expertos en
saneamiento ambiental y con experiencia en la cuenca del lago de Atitlán, durante
una reunión técnica en la que se le analizó y evaluó la información levantada y
generada en la zona, con la intensión que estos expertos en el tema dieran sus
opiniones y observaciones que permitieran ajustar más los resultados a la realidad
de la zona. En la reunión participaron técnicos en saneamiento ambiental de la
Dirección de Área de Salud de Sololá, del Ministerio de Salud Pública y Asistencia
Social (MSPAS); técnicos en saneamiento ambiental e ingeniería sanitaria de
algunas ONG que trabajan esa temática dentro de la cuenca y técnicos de la
Escuela Regional de Ingeniería Sanitaria y Recursos Hidráulicos de la Universidad
de San Carlos de Guatemala (ERIS-USAC).
29
4.2 Muestreo y caracterización de aguas residuales
Para el desarrollo de esta parte del estudio fue fundamental haber determinado
mediante los recorridos por la cuenca, que tipo de aguas residuales están
presentes en la misma, los volúmenes de descarga y los puntos de descarga, con
base a esas consideraciones, y tomando en cuenta además que la investigación
tenía como objetivo lograr determinar cuál era el impacto que las aguas residuales
tenían sobre el estado trófico del lago de Atitlán y sobre la salud de las personas
que hacen uso de las aguas del lago, se definió que se debía muestrear y
caracterizar las aguas residuales del tipo doméstico y agroindustriales (aguas
residuales vertidas por los beneficios de café o aguas mieles).
4.2.1 Objetivos del muestreo
Para ambos tipos de aguas residuales los objetivos fueron los mismos:
Determinar cuáles eran los principales constituyentes de las aguas residuales
domésticas y aguas mieles, generadas en la cuenca del lago de Atitlán.
Determinar la concentración en que se encuentran presentes los principales
constituyentes de las aguas residuales domésticas y aguas mieles, generadas
dentro de la cuenca del lago de Atitlán.
4.2.2 Puntos de muestreo
Para el caso particular de las aguas residuales domésticas, se definieron durante
los recorridos por la cuenca, un total de 15 puntos de muestreo (uno por cada uno
de los municipios que integran la cuenca del lago de Atitlán), se seleccionaron los
lugares bajo los criterios principales: a) que permitiera obtener una muestra lo
suficientemente homogenizada, b) que estuviera libre de acumulación de sólidos,
c) que representara fielmente la descarga de aguas residuales domésticas de ese
municipio, y d) que permitiera desarrollar los trabajos de toma de la muestra y de
medición de caudales sin mayor dificultad.
Para las aguas residuales de los beneficios de café o aguas mieles, se definieron
un total de 16 puntos de muestreo, los que corresponden a igual número de
30
beneficios de café que operan dentro de la cuenca del lago de Atitlán y que vierten
sus aguas mieles directamente al lago. Para su definición se organizó una reunión
de trabajo con representantes de 19 beneficios de la cuenca, a los que se les
presentó el estudio, después de la reunión, 16 de los 19 participantes estuvieron
de acuerdo para que se tomaran muestras de su beneficio, mientras que dos se
negaron a colaborar; los sitios de muestreo se ubicaron en común acuerdo con los
operadores de los beneficios; tomando en cuenta que el sitio de muestreo
permitiera tomar una muestra homogenizada y representativa del proceso de
beneficiado del café.
4.2.3 Horario de muestreo
Se definió que para la toma de muestras de aguas residuales domésticas, éstas
debían tomarse entre las 11:00 y 13:30 horas, debido a que en ese lapso de
tiempo se registran los mayores caudales de descarga en los puntos definidos
para tal fin. Los muestreos de aguas residuales domésticas se realizaron en el
período comprendido entre el 07 y el 30 de noviembre de 2012.
Para el muestreo de aguas mieles, el horario para la toma de muestras se definió
en común acuerdo con los operadores de los beneficios, tratando que estos fueran
siempre coincidentes con las horas de mayor trabajo del beneficio y por ende de
mayor descarga de aguas mieles, en ese sentido los horarios fueron bastante
variables de uno beneficio a otro; las muestras de aguas mieles fueron recolectada
en campo durante el período comprendido entre el 13 de diciembre de 2012 y el
04 de enero de 2013.
4.2.4 Tipo de muestra y tamaño de muestra
El tipo de muestra empleado para este estudio fue el de muestra puntual o simple,
tanto para aguas residuales domésticas como para las aguas mieles, debido
principalmente a la limitación de recursos financieros y al tiempo disponible.
31
Por exigencias del laboratorio que realizó los análisis de calidad de aguas, el
tamaño definido para la muestra fue de tres litros, 2.5 L se recolectaron en un
envase plástico esterilizado y 0.5 L se recolectaron en un envase de vidrio también
esterilizado, para todos los envases utilizados se verificó que las tapas usadas
tuvieran los sellos herméticos para evitar pérdidas o derrames durante su manejo.
Tanto los envases plásticos como los de vidrio fueron proporcionados por el
laboratorio encargado del análisis.
4.2.5 Toma de muestras y manejo de muestras
La toma de las muestras de aguas residuales y aguas mieles se hizo teniendo el
máximo cuidado para que estás no se contaminaran con materiales extraños a las
aguas residuales en estudio, por lo que previamente a ser colectadas se procedió
a limpiar muy bien el sitio.
Durante el muestreo de aguas residuales domésticas, se procedió a medir los
caudales descargados haciendo uso del método volumétrico, utilizándose un balde
con un volumen conocido de 5 galones y un cronómetro; para la determinación del
caudal por cada descarga se realizaron tres mediciones, considerándose al
promedio de estas tres, el caudal del punto muestreado.
En la toma de muestras, tanto para aguas residuales domésticas, como para las
aguas mieles se utilizó una sonda multiparamétrica de marca HACH modelo
HQ40d con los que se midió in situ los parámetros Oxígeno Disuelto, Temperatura
del agua y pH.
Las muestras obtenidas, fueron inmediatamente etiquetadas, colocándoles un
código para su identificación, así como información del lugar donde fueron
colectadas, fecha y hora del muestreo, y los valores de temperatura, pH y Oxígeno
Disuelto, medidos con la sonda. Luego se introdujeron a una hielera la cual estaba
entre los 4°C y 6°C de temperatura, con el fin de evitar que las muestras sufrieran
32
algún cambio físico, químico o biológico que pudiera afectar los resultados
obtenidos.
Desde que se tomó la muestra en el campo, hasta que se entregó la misma en el
laboratorio hubo un estricto control para mantener la cadena de frío y así asegurar
la calidad de las muestras.
4.2.6 Análisis de laboratorio
El análisis de laboratorio de las muestras, tanto de aguas residuales domésticas,
como de las aguas mieles, se realizó en el Laboratorio de Suelo y Agua de la
Facultad de Agronomía de la Universidad de San Carlos de Guatemala,
laboratorio certificado por la Comisión Guatemalteca de Normas (COGUANOR).
Todos los análisis realizados a las aguas residuales siguieron los “Métodos
normalizados para el análisis de aguas potables y residuales” definidos por la
American Public Health Association, American Water Works Association, Water
Pollution Control Federation (APHA-AWWA-WPCF).
4.2.7 Variables medidas
En las aguas residuales domésticas se midieron las siguientes variables:
In situ:
Temperatura
pH
Oxígeno disuelto
En laboratorio:
Grasas y aceites
Sólidos sedimentables
Sólidos disueltos
Sólidos totales
DQO
33
DBO5
Nitratos (NO3-)
Nitritos (NO3-2)
Fosfatos (PO4-3)
Coliformes totales
Coliformes fecales
En las aguas mieles se midieron las siguientes variables:
In situ:
Temperatura
pH
Oxígeno disuelto
En laboratorio:
Grasas y aceites
Sólidos suspendidos totales
DQO
DBO5
Nitratos (NO3-)
Fosfatos (PO4-3)
Coliformes fecales
4.2.8 Análisis estadístico
Los resultados de los análisis de laboratorio, tanto para aguas residuales
domésticas, como para las aguas mieles, fueron tabulados y transcritos a una
base de datos, la que posteriormente fue procesada con los programas
especializados STATISTICA STATISTICA 6.0 y SPSS 11.0, para el análisis de
inconsistencias de los datos y para la determinación de estadísticas descriptivas
para cada tipo de agua residual, así como para la definición de los intervalos de
confianza para cada parámetro evaluado.
34
4.3 Impacto de las señoras que lavan en las aguas del lago de Atitlán
Para poder generar la información suficiente que permitiera medir el impacto que
tiene la actividad de lavar ropa directamente en las aguas del lago de Atitlán, fue
necesario abordar, mediante un proceso de entrevistas, a la gente que se vincula
directamente a esta actividad y que en su totalidad son mujeres que viven en los
municipios que se ubican en las riberas del lago de Atitlán.
4.3.1 Marco de muestreo
El marco de muestreo estuvo definido por la población total de señoras que todos
los días lavan ropa directamente en las aguas del lago de Atitlán, estimándose
ésta en un total de 300 personas, según datos del Departamento de Saneamiento
ambiental de la Autoridad para el Manejo Sustentable de la Cuenca del Lago de
Atitlán (AMSCLAE) para el año 2012.
4.3.2 Muestreo simple aleatorio
Considerando que cada una de las señoras que lava ropa directamente en el lago
de Atitlán, contribuye de la misma manera y en la misma intensidad a la
contaminación y degradación de la calidad de sus aguas, se decidió emplear para
este estudio, el muestreo simple aleatorio o muestreo simple al azar.
4.3.3 Tamaño de la muestra
Para calcular el tamaño de la muestra de esta fase del estudio, se consideraron
los siguientes factores:
La pregunta clave de la entrevista, se orientó a determinar la proporción de
señoras que lavan en el lago que creen que su actividad contribuye a
contaminar las aguas del mismo.
Se estimó, según un sondeo previo, que la proporción de señoras que creían
que lavar ropa en el lago contaminaba sus aguas, era de 90% (p= 0.90).
El error absoluto de estimación (precisión de muestreo) considerado para este
estudio fue de 0.093 (d= 0.093), tomando en cuenta las limitaciones
presupuestarias existentes.
35
El desvío normal considerado para este estudio a la probabilidad de confianza
del 95% fue de 1.96 (Z= 1.96).
El tamaño de la muestra simple aleatoria n, se calculó empleando las ecuaciones
siguientes (Scheaffer, Mendenhall y Ott, 1986; Cochran, 1980), para poblaciones
finitas:
Donde:
n= Tamaño de la muestra simple aleatoria
no= Tamaño preliminar de la muestra simple aleatoria sin corrección por finitud
N= Población total
p= Proporción favorable
q= 1-p
Z= Desvío normal correspondiente a la probabilidad de confianza deseada
d= Error absoluto de estimación
Después de aplicar las expresiones anteriores se obtuvo un tamaño de muestra
simple aleatoria n= 35.
4.3.4 Distribución aleatoria de la muestra
Debido que en el muestreo simple aleatorio todos los miembros de la población
tienen la misma probabilidad de ser seleccionados para la muestra, cada una de
las señoras que lavan en el lago fue numerada y empleando números al azar se
seleccionaron a las personas que debían ser entrevistadas, empleando la boleta
diseñada para recoger la información del estudio.
36
4.3.5 Entrevistadores
Con la finalidad de darle trabajo a las mujeres del área y de tener la oportunidad
de ganarse un ingreso extra, se contrató a siete entrevistadoras, con una
escolaridad mínima de diversificado para asegurar el correcto manejo de la
información en el campo, todas bilingües (Español-Kakchiquel y Español-Tzutujil),
y oriundas de los municipios que se ubican en las riberas del lago de Atitlán,
debido a que son personas que conocen: las comunidades, la gente, la cultura e
idiosincrasia de cada comunidad en particular.
Siguiendo lo propuesto por Cea D’Ancona (2005), Antes de levantar la encuesta,
los entrevistadores fueron sometidas a un intenso proceso de capacitación que
constó de las siguientes tres partes: Teórica, práctica y psicológica-motivacional,
con el fin de estandarizar en los entrevistados los siguientes aspectos, para
reducir al máximo el error vinculado a las mismos durante el proceso de recogida
de la información:
Uso de la boleta de entrevista.
Procedimiento para aplicar la entrevista.
Forma de recoger y manejar la información.
Forma de abordar al entrevistado (actitudes, opiniones y conductas).
Confianza del entrevistador.
Expectativas y percepciones sociales del entrevistador.
Procedimiento para evitar conflictos a nivel comunitario.
La carga de trabajo asignada a cada entrevistador fue de cinco entrevistas por día.
4.3.6 Tipo de entrevista
En el estudio se empleó el tipo de entrevista personal o cara a cara, debido a las
características educativas y socioeconómicas de la población objetivo de la
entrevista, presentando la ventaja que permitió al entrevistador resolver las dudas
que aparecieron en el cuestionario o en la mente de la persona entrevistada.
37
4.3.7 Entrevista (levantado de información)
Antes que cada entrevistador procediera a realizar las entrevistas a las señoras
que lavan en el lago, los mismos se abocaron a las municipalidades locales para
informar del trabajo a realizar y para pedir el apoyo y acompañamiento de algún
miembro de la corporación municipal o de algún alcalde auxiliar, con el fin de
evitar que se malentendiera el trabajo realizado a nivel comunitario y evitar
conflictos; además, los entrevistadores iban identificados con un gafete en el que
se detallaba el nombre del entrevistador, número de cédula y el título del trabajo
de investigación, los gafetes estaban firmados por la Gobernación departamental
de Sololá que daban su respaldo al estudio, en el reverso los gafetes tenían la
información de contacto del investigador responsable del estudio.
Una vez conseguido el apoyo municipal, los entrevistadores ubicaron a cada una
de las señoras seleccionadas y aplicaron la boleta de entrevista con el fin de
recoger la información de interés.
La encuesta se levantó en un solo día, considerando que la carga de trabajo que
tenía cada entrevistador, cinco entrevistas por día, permitía a éste aplicar todas las
entrevistas en un mismo día haciéndolo con suficiente tiempo y tranquilidad.
4.3.8 Variables medidas
Con la finalidad de recoger la información suficiente para hacer los análisis
estadísticos, se incluyeron en la boleta de entrevista las siguientes variables:
Percepción de contaminación del lago de Atitlán
Razones para lavar ropa en el lago de Atitlán
Tiempo de realizar la actividad de lavado de ropa
Cambios observados en el agua del lago de Atitlán
Tiempo en el que se observó el cambio
Tipo de cambio observado
Dificultades para realizar la actividad de lavado de ropa en el lago
Enfermedades sufridas por lavar ropa en el lago
38
Productos que emplean para lavar ropa en el lago
Cantidad de productos que emplean para lavar la ropa
Marcas más comunes de los productos que emplea para lavar la ropa
Días por semana en los que lavan ropa en el lago
Cantidad de mujeres que lavan ropa en el lago
Cambio en el número de mujeres que lavan ropa en el lago
Grupos de mujeres que lavan ropa en el lago
Razones por las que ha cambiado el número de mujeres que lavan ropa en el
lago
Percepción sobre la bondad de utilizar las aguas del lago.
Percepción de la contaminación que en el futuro sufrirá el lago.
Percepción sobre el cambio en las poblaciones de algas en los litorales del
lago donde se lava ropa.
4.3.9 Análisis estadístico
La información recogida en el campo fue tabulada y transcrita a una base de
datos; una vez completa la información necesaria para el estudio se sometió a
análisis estadístico con los programas especializados STATISTICA 6.0 y SPSS
11.0, trabajándose tablas de contingencia para la determinación de
inconsistencias en la información contenida en la base de datos y estadísticas
descriptivas para todas las variables incluidas en la encuesta, así como pruebas
de normalidad.
4.4 Metodología limnológica tropical
Para poder generar la información básica que permitiera medir con una alta
confianza la importancia que las aguas residuales tienen sobre el cambio en el
estado trófico del lago de Atitlán, así como la importancia relativa de otras fuentes
que también aportan nutrientes, especialmente fosfatos, a este cuerpo de agua, y
elaborar las comparaciones correspondientes; además de poder realizar para el
futuro las proyecciones y predicciones en la evolución del estado trófico del lago
de Atitlán con una alta confiabilidad, fue necesario el desarrollo de un análisis
39
limnológico ajustado a las condiciones tropicales del lago de Atitlán, el cual se
fundamentó en el aporte de fosfatos, las características hidrológicas del lago y en
un software de predicción confiable.
4.4.1 Aporte de fosfatos al lago de Atitlán
Durante el desarrollo del estudio se identificaron cinco fuentes que aportan
fosfatos de manera significativa al lago de Atitlán que por ende tienen influencia
directa sobre el cambio de estado trófico de este cuerpo de agua, alterando de
manera negativa la calidad de las aguas del lago; este estudio permitió estimar de
manera directa y confiable el aporte de fosfatos de tres de estas fuentes: a) Aguas
residuales domésticas que se descargan directamente al lago, b) Señoras que
lavan en el lago (Lavanderas) y c) Aguas mieles (aguas residuales
agroindustriales derivadas del beneficiado húmedo del café), los que se
expresaron en g/m2.año. Para determinar el aporte de cada fuente se determinó
para cada una la carga contaminante en Kg/año la cual se transformó a
gramos/año y luego se dividió entre el área superficial del lago de Atitlán o espejo
de agua expresada en m2.
Las otras dos fuentes importantes en el aporte de fosfatos al lago, son los ríos
permanentes Quiscap y San Francisco, de cuyas cuencas drenan grandes
volúmenes de agua que desembocan en el lago, arrastrando gran cantidad de
suelos y sedimentos producto de la erosión de los suelos de las cuencas, que
depositan en sus aguas grandes cantidades de fosfatos. El aporte de fosfatos de
cada uno de los ríos en las aguas del lago de Atitlán, se determinó empleando las
funciones de aporte de fosfatos generadas por Romero (2009) para los ríos antes
referidos.
Para el Río Quiscap:
Fosfatos PO43- (g/m2.año)= -19.8160603+0.01002244Año [Función 1]
40
y, para el Río San Francisco:
Fosfatos PO43- (g/m2.año)= -7.39608158+0.00371866Año [Función 2]
4.4.2 Proyección de los aportes de fosfatos al lago de Atitlán
Para poder proyectar en el futuro los aportes de fosfatos al lago de Atitlán
expresados en (g/m2.año), de las fuentes: a) Aguas residuales domésticas que se
descargan directamente al lago, y b) Lavanderas; se empleó el método de
crecimiento geométrico similar al empleado para la proyección de poblaciones
futuras:
PF=FA*(1+c)T
Donde:
PF = Concentración futura de Fosfatos aportados en (PO43-g/m2.año)
FA = Concentración actual de fosfatos aportados en (PO43-g/m2.año)
c = Tasa de crecimiento anual
T = Tiempo en años
Para el caso particular de las aguas residuales domésticas que se descargan
directamente al lago de Atitlán, se empleó una tasa de crecimiento anual de 3.18%
(c= 0.0318), similar a la tasa de crecimiento poblacional que registra la cuenca del
lago de Atitlán para el año 2012; mientras, que para el caso particular de las
lavanderas se empleó la tasa de crecimiento anual de 2.11% (c= 0.0211), misma
que se determinó mediante este estudio.
Para las aguas mieles, se estimó que el aporte de fosfatos se iba a mantener
constante el tiempo, debido a que la Asociación Nacional del Café de Guatemala
(ANACAFE), no contempla en el futuro, para la cuenca del lago de Atitlán, un
incremento en el área de cultivo, ni en el rendimiento del área de cafetal ya
establecida.
41
Las proyecciones de los aportes futuros de fosfatos en (g/m2.año), para los Ríos
Quiscap y San Francisco, se calcularon empleando las funciones de aportes de
fosfatos 1 y 2 señaladas en el punto anterior.
Para todas las proyecciones de aportes de fosfatos de las cinco fuentes definidas
en este estudio, se empleó como año base para el análisis el año 2012, a partir del
año base, para cada una de las fuentes se hicieron cinco proyecciones a cada 10
años, estimándose los valores de éstas para los años 2022, 2032, 2042, 2052 y
2062.
4.4.3 Software LACAT-AT
Dado a que el lago de Atitlán, es un lago tropical, que no supera los 3000 msnm
de altitud, y que tiene como nutriente limitante el fósforo (relaciones
Nitrógeno/Fósforo mayores a 9:1); para la determinación del estado trófico actual
del lago de Atitlán y para estimar la evolución del mismo en el tiempo, se empleó
el software especializado LACAT (Lagos Cálidos tropicales) desarrollado por
CEPIS (Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente) en
el año de 1990, que es un software interactivo con el usuario, que contiene un
modelo matemático simplificado que permite la evaluación de estados tróficos y el
manejo de macronutrientes en lagos y embalses cálidos tropicales. La versión
empleada para el análisis en el lago de Atitlán es la LACAT-AT la cual fue
modificada en el año 2008, con la autorización de CEPIS, para ajustarla a las
condiciones especiales del lago de Atitlán, la gran diferencia de esta versión es
que en lugar de usar datos expresados como Fósforo Total, usa datos de fósforo
expresados como Ortofosfato (PO43-).
Los aportes de fosfatos (g/m2.año) y sus proyecciones futuras, la profundidad
media del lago de Atitlán 187.69 m y el tiempo de residencia hidráulico de las
aguas del lago de 79.14 años, fueron ingresados al software LACAT-AT para
generar la información probabilística sobre el estado trófico actual y futuro del lago
de Atitlán; el software permitió obtener para el lago de Atitlán la probabilidad de
42
ocurrencia de los siguientes estados tróficos: Ultraoligotrófico, Oligrotrófico,
Mesotrófico, Eutrófico e Hipereutrófico; así como la correspondiente concentración
de fosfatos dentro de las aguas del lago expresadas en mg/L.
4.4.4 Actualización del Valor Económico Total del lago de Atitlán
Como una manera de medir el impacto verdadero, que la contaminación que
permanentemente sufren las aguas del lago de Atitlán tiene sobre el bienestar de
las personas que viven en su cuenca; se creyó conveniente actualizar el Valor
Económico Total (VET) del lago de Atitlán, que desde el año 2009 es un indicador
indubitable, infalible e indefectible de la importancia del lago sobre el bienestar de
sus usuarios y por estar planteado en términos de Variación Equivalente, este VET
representa el monto anual que año con año se pierde en términos de bienestar por
contaminación del lago, representa la deuda que el Estado de Guatemala tiene
con la población de la cuenca del lago de Atitlán y por ende representa la cantidad
de dinero que el Estado de Guatemala tiene que invertir en la cuenca, en concepto
de protección y conservación ambiental del lago y su cuenca, para devolverle el
bienestar perdido por la contaminación a los usuarios del lago.
Para actualizar el VET del lago de Atitlán, se emplearon los datos de la inflación
acumulada para los años 2010, 2011 y 2012, proporcionados por el Banco de
Guatemala y la siguiente función recomendada por Romero (2009):
VET Actualizado= VET año anterior*(1+tasa inflación año anterior)
4.5 Hipótesis de trabajo
Las aguas residuales, tanto domésticas como industriales, que se descargan
directamente a las aguas del lago de Atitlán, son uno de los factores más
importantes que causan el cambio de estado trófico del lago.
43
CAPÍTULO 5: RESULTADOS Y DISCUSIÓN
5.1 Producción de aguas residuales
De las aguas residuales producidas dentro de la cuenca del lago de Atitlán
(71750,253.94 m3/año), un 99.66% se clasifican como aguas residuales del tipo
doméstico (71724,077.44 m3/año), ya que son aguas que se han utilizado con fines
higiénicos (sanitarios, cocinas, lavanderías, lavaderos, pilas, duchas, etc.), que
consisten básicamente de excretas humanas y residuos de jabones y detergentes
que llegan a las redes de alcantarillado o corren a flor de tierra antes de alcanzar
su receptor final (arroyos, ríos, acuífero, lago), producto de las descargas de las
instalaciones hidráulicas de las viviendas y también de establecimientos
comerciales, públicos y similares de la cuenca; un 0.24% se clasifican como aguas
mieles (18,562.50 m3/año), producidas durante el proceso de beneficiado de café,
mismas que en su totalidad son descargadas al lago de Atitlán por los beneficios
que las generan; y un 0.10% restante se clasifican como aguas de tipo
agroindustrial de origen diverso (7,614.00 m3/año), generadas principalmente en
rastros, granjas (bovinas, porcinas y avícolas), centros de acopio agrícolas,
procesadoras artesanales de lácteos y tintorerías de hilos y telas, las que son muy
variadas en sus características, ya que las mismas dependen del tipo de industria
a la que pertenecen.
En la cuenca se tienen cuatro situaciones de la población respecto a su relación
con la infraestructura básica para el manejo de las aguas residuales, siendo
predominante la situación en donde la gente cuenta con letrina pero no con un
sistema de drenaje (tres de cada cinco personas), dificultando el manejo de la
mayor cantidad de las aguas residuales producidas; la situación más crítica se
presenta con la población que no cuenta ni con letrina ni con drenaje (tres de cada
20 personas), volviéndola una fracción de la población de la cuenca muy
vulnerable a padecimientos patológicos principalmente del tipo entérico (diarreas)
y dérmico; apenas tres de cada 20 personas cuentan con servicio de drenaje,
algunos conectados a redes de alcantarillado municipal que funcionan
44
relativamente bien y otros conectados a sistemas de alcantarillado privado o rural
que muchas veces no llena los requerimientos mínimos de la ingeniería sanitaria
que garanticen una buena conducción de las aguas residuales y mucho menos su
tratamiento. Más a la orilla del lago se encontró el uso de fosas sépticas en donde
muy pocas de las existentes son verdaderamente fosas sépticas, porque la
mayoría, así llamadas, son en realidad pozos de absorción de aguas servidas que
provocan problemas de contaminación a las aguas subterráneas y por ende al
lago de Atitlán (Tabla 2).
Tabla 2. Población de la cuenca del lago de Atitlán con infraestructura
sanitaria básica.
Municipio
Población con
servicio de drenaje
Población sin drenaje y sin letrina
Población sin drenaje con Letrina
Población con fosa séptica
Sololá 13,037 10,031 51,310 2,152
Panajachel 9,336 589 1,858 2,857
Santa Catarina Palopó 79 329 2,541 787
San Antonio Palopó 85 1,036 5,921 473
San Lucas Tolimán 128 882 8,473 2,624
Santiago Atitlán 6,365 8,126 17,225 7,491
San Pedro la Laguna 127 1,667 10,030 558
San Juan la Laguna 601 1,441 3,942 18
San Pablo la Laguna 71 5,837 2,058 238
San Marcos la Laguna 79 1,048 642 1,027
Santa Cruz la Laguna 1,435 1,022 3,194 159
Concepción 748 2,123 3,205 7
San José Chacayá 176 340 2,587 223
Santa Lucía Utatlán 1,753 884 19,210 603
San Andrés Semetabaj 984 166 2,828 50
Nahualá 0 167 1,053 0
Totonicapán 285 767 9,058 146
TOTAL CUENCA 35,289 36,455 145,135 19,413
Porcentaje 15 15 61 8
Podría llegarse a pensar que los problemas que se sufren por la falta de
infraestructura sanitaria básica se circunscriben sólo al área rural de la cuenca, y
efectivamente en ella se tienen fuertes problemas al respecto, sin embargo, en
45
mucho del área urbana, principalmente la que se concentra a las orillas del lago de
Atitlán, también se está padeciendo de la falta de esta infraestructura; se ven
aguas servidas corriendo a flor de tierra, se sienten olores fétidos, se padecen
problemas de moscas y enfermedades diarreicas, dérmicas, oftalmológicas y
respiratorias. La tabla 3, muestra que el mayor volumen de las aguas servidas
producidas en la cuenca (casi el 69%), corren a flor de tierra, evaporándose,
infiltrándose o contaminando terrenos, calles y cuerpos de agua receptores
(arroyos, ríos, lago, acuíferos), sirviendo de medio para el crecimiento,
propagación y distribución de patógenos y vectores de enfermedades, siendo al
final de todo, la misma población la más afectada por los efectos contaminantes
de los vertidos de aguas residuales. Únicamente 2.4 m3 de cada 10 m3 de aguas
residuales domésticas generadas en un año, dentro de la cuenca del lago de
Atitlán, corren por un sistema de drenaje, y solamente, un poco más de 7 m3 de
aguas residuales domésticas de cada 100 m3 producidos en un año, llegan a una
fosa séptica.
Herrera (2012)1, considera que los volúmenes de aguas residuales depositados en
las fosas sépticas y pozos de absorción, sin duda llegan a generar problemas de
contaminación de las aguas subterráneas que discurren hacia el lago de Atitlán, ya
que por geología queda claro que el acuífero es libre o freático, presentando altas
conductividades hidráulicas y transmisividades, lo que lo hace vulnerable a la
contaminación por aguas residuales, sobre todo en los pueblos de la orilla del lago
donde los niveles freáticos están entre los 15 y los 30 metros de profundidad en
arenas y lavas volcánicas.
1 HERRERA, I. (2012). Comunicación personal. M.Sc. Hidrogeólogo experto, Profesor de
Hidrogeología en la maestría de manejo de recursos hídricos, Facultad de Agronomía, USAC; y consultor independiente.
46
Tabla 3. Volúmenes de aguas residuales generados en la cuenca del lago de
Atitlán
Municipio
Aguas Servidas
sistema de drenaje (m3/año)
Aguas servidas a flor
de tierra (m3/año)
Aguas servidas
fosa séptica (m3/año)
Sololá 761,360.80 1791,157.20 62,838.40
Panajachel 545,222.40 71,452.40 83,424.40
Santa Catarina Palopó 4,152.24 83,804.00 22,980.40
San Antonio Palopó 4,467.60 203,144.40 13,811.60
San Lucas Tolimán 6,727.68 273,166.00 76,620.80
Santiago Atitlán 334,544.40 740,249.20 218,737.20
San Pedro la Laguna 6,675.12 341,552.40 16,293.60
San Juan la Laguna 31,588.56 157,183.60 525.60
San Pablo la Laguna 3,731.76 230,534.00 6,949.60
San Marcos la Laguna 4,152.24 49,348.00 29,988.40
Santa Cruz la Laguna 75,423.60 123,107.20 4,642.80
Concepción 39,314.88 155,577.60 204.40
San José Chacayá 9,250.56 85,468.40 6,511.60
Santa Lucía Utatlán 92,137.68 586,744.80 17,607.60
San Andrés Semetabaj 51,719.04 87,424.80 1,460.00
Nahualá 0.00 35,624.00 0.00
Totonicapán 14,979.60 286,890.00 4,263.20
TOTAL CUENCA 11854,789.84 51302,428.00 566,859.60
Porcentaje 24.01 68.65 7.34
El estudio permitió definir después del análisis de las variables que caracterizan a
la población de la cuenca, determinar que la dotación promedio de agua por
persona por día es de 100 litros en el área rural y 180 litros en el área urbana, a
excepción de las áreas urbanas de los municipios de Sololá y Panajachel, donde
las dotaciones se determinaron en 200 L/persona/día, de la cual en todos los
casos el 80% termina convirtiéndose en agua residual (coeficiente del retorno “C”
de 0.8). Se determinó también, que las aguas residuales dentro de la cuenca se
incrementarán a la misma tasa a la que se incrementa o crece la población.
47
5.1.1 Caracterización de las aguas residuales de la cuenca del lago de
Atitlán según su tipo
El presente estudio permitió caracterizar las aguas residuales domésticas de la
cuenca del lago de Atitlán (Anexo 1), y determinar de manera confiable cuáles son
sus principales constituyentes y la magnitud en que éstos se encuentran presentes
(Tabla 4), con la finalidad no sólo de poder determinar el impacto contaminante de
las mismas, sino además, con el propósito de proporcionar información técnica-
científica que permita desarrollar, adaptar e implementar tecnología para
garantizar un manejo y tratamiento adecuado a las necesidades de la cuenca y el
lago.
Las aguas residuales domésticas generadas en la cuenca del lago de Atitlán son
bastante uniformes en parámetros como la Temperatura, pH, Sólidos disueltos,
Sólidos suspendidos totales, DQO y DBO5; medianamente variables en
parámetros como Oxígeno disuelto, Grasas y aceites, Sólidos sedimentables,
nitratos, nitritos y fosfatos; y, muy variables en parámetros como Coliformes
totales y Coliformes fecales (Tabla 4).
48
Tabla 4. Caracterización media de las aguas residuales domésticas
generadas en la cuenca del lago de Atitlán.
Parámetro Unidades de medida
Media
Intervalos de confianza para la
media al 95% Desviación
estándar
Coeficiente de Variación
% Límite inferior
Límite superior
Temperatura °C 20.79 19.74 21.84 1.90 9.12
pH Unidades 6.98 6.85 7.12 0.24 3.43
Oxígeno disuelto mg/L 2.02 1.72 2.32 0.54 26.67
Grasas y aceites mg/L 47.80 38.67 56.93 16.49 34.50
Sólidos sedimentables
cm3/L/h 3.29 2.71 3.88 1.06 32.08
Sólidos disueltos mg/L 276.93 255.54 298.32 38.62 13.95
Sólidos suspendidos totales
mg/L 610.13 564.41 655.86 82.56 13.53
DQO mg/L 530.13 485.60 574.67 80.42 15.17
DBO5 mg/L 243.27 220.57 265.97 40.99 16.85
Nitratos (NO3-) mg/L 10.45 8.83 12.07 2.92 27.99
Nitritos (NO3-2
) mg/L 0.04 0.03 0.05 0.02 51.75
Fosfatos (PO4-3
) mg/L 9.27 7.34 11.20 3.48 37.58
Coliformes totales
NMP/100 ml
4.83*108 1.83*10
8 7.83*10
8 5.41*10
8 112.03
Coliformes fecales
NMP/100 ml
1.23*108 3.04*10
7 2.15*10
8 1.67*10
8 135.93
El estudio también permitió caracterizar el crudo de las aguas mieles que se
generan durante el proceso de beneficiado del café dentro de la cuenca y que se
vierten directamente al lago (Anexo 2), determinando sus principales
constituyentes y la concentración en la que éstos se encuentran presentes en las
mismas (Tabla 5), con la finalidad de proporcionar información confiable para
garantizar un correcto manejo y tratamiento de las aguas mieles así como un
correcto dimensionamiento y diseño de la infraestructura sanitaria destinada a su
depuración.
Los principales constituyentes de las aguas mieles producidas en la cuenca del
lago de Atitlán, presentan bastante uniformidad en los parámetros Temperatura y
pH; mediana variabilidad en los parámetros Oxígeno disuelto, Grasas y aceites,
49
Sólidos suspendidos totales, DQO, DBO5, y una alta variabilidad en los
parámetros Nitratos, Fosfatos y Coliformes fecales, siendo el más variable este
último (Tabla 5).
Tabla 5. Caracterización media de las aguas mieles generadas en la cuenca
del lago de Atitlán.
Parámetro Unidade
s de medida
Media
Intervalos de confianza para la
media al 95% Desviación estándar
Coeficiente de
Variación % Límite inferior
Límite superior
Temperatura °C 20.47 19.58 21.35 1.66 8.11
pH Unidades 4.03 3.82 4.24 0.39 9.71
Oxígeno disuelto mg/L 1.12 0.82 1.42 0.56 49.74
Grasas y aceites mg/L 123.74 86.51 160.97 69.87 56.46
Sólidos suspendidos totales
mg/L 1,435.93 968.83 1,903.03 876.59 61.05
DQO mg/L 15,205.1
9 11,967.0
7 18,443.31 6,076.85 39.97
DBO5 mg/L 9,552.31 7,450.08 11,654.55 3,945.17 41.30
Nitratos (NO3-) mg/L 8.61 5.89 11.32 5.09 59.13
Fosfatos (PO4-3
) mg/L 13.23 8.90 17.56 8.13 61.41
Coliformes fecales
NMP/100 ml
1.36*104 2.07*10
3 2.52*10
4 2.17*10
4 159.14
La relación DBO5/DQO, tanto para las aguas residuales domésticas (DBO5/DQO=
0.46), como para las aguas mieles (DBO5/DQO= 0.63), indica que ambos tipos de
aguas residuales son aguas muy biodegradables (relación DBO5/DQO ≥ 0.4), lo
que es una ventaja para su tratamiento, debido a que no requieren tecnologías
especiales, de alta sofisticación y alto costo, para su tratamiento y pueden ser
depuradas empleando cualquiera de las tecnologías convencionales disponibles
para el tratamiento de aguas residuales.
Con base a los valores medios de las caracterizaciones, indicados en
concentración, las aguas mieles de la cuenca del lago de Atitlán presentan 39
veces más carga orgánica, expresada en DBO5, que las aguas residuales
domésticas generadas en la cuenca, y 29 veces más carga orgánica, expresada
50
en DQO (Figura 3); lo cual indica que las aguas mieles son extremadamente ricas
en materia orgánica en comparación con las aguas residuales domésticas.
Figura 3. Comparación entre la carga orgánica de las aguas residuales
domésticas y aguas mieles de la cuenca del lago de Atitlán.
5.2 Aguas residuales que ingresan directamente al lago de Atitlán
5.2.1 Aguas residuales domésticas
Diez de los 17 municipios que se encuentran dentro de la cuenca del lago de
Atitlán, descargan directamente sus aguas residuales al mismo, ya sea por un
sistema de drenaje o por escurrimiento superficial, sin ningún tratamiento previo
que mejore la calidad de las mismas, vertiendo al lago un aproximado de 1.37
millones de m3/año (Tabla 6); los restantes municipios descargan sus aguas
residuales, de la misma manera, a ríos o arroyos que al final de su recorrido llevan
estas aguas al lago, que es el punto más bajo de la cuenca hidrográfica y el que
0.00
2000.00
4000.00
6000.00
8000.00
10000.00
12000.00
14000.00
16000.00
DBO DQO
Aguas residuales domésticas
Aguas mieles
mg/
L
51
por ende recibe todas las alteraciones que se hacen al sistema hidrológico de la
cuenca aguas arriba.
El 17.77% de las aguas residuales domésticas que se producen dentro de la
cuenca del lago, se descargan crudas directamente sobre las aguas del lago de
Atitlán, mientras que el resto (el 82.23%) se descargan sobre el suelo, arroyos y
ríos, que posteriormente las conducen irremediablemente al lago de Atitlán ya sea
de manera superficial o subterránea.
Tabla 6. Municipios que descargan sus aguas residuales domésticas
directamente al lago.
Municipio
Caudal descargado al lago por el sistema de drenaje (m
3/año)
Caudal a flor de tierra que llega al lago
por escurrimiento
superficial (m
3/año)
Caudal total descargado
directamente al lago
(m3/año)
Caudal total descargado
directamente al lago (L/s)
Panajachel 327,133.44 80,412.42 407,545.86 12.92
Santa Catarina Palopó 4,152.24 41,902.00 46,054.24 1.46
San Antonio Palopó 4,467.60 71,100.54 75,568.14 2.40
San Lucas Tolimán 3,363.84 68,291.50 71,655.34 2.27
Santiago Atitlán 150,544.98 148,049.84 298,594.82 9.47
San Pedro la Laguna 6,007.61 51,232.86 57,240.47 1.82
San Juan la Laguna 18,953.14 31,436.72 50,389.86 1.60
San Pablo la Laguna 3,731.76 195,953.90 199,685.66 6.33
San Marcos la Laguna 4,152.24 24,674.00 28,826.24 0.91
Santa Cruz la Laguna 75,423.60 61,553.60 136,977.20 4.34
Total 11372,537.82 43.52
5.2.2 Contaminación del lago de Atitlán por aguas residuales domésticas
Según la United Nations Environment Programme, UNEP (2002), las aguas
residuales de cualquier tipo que se descarguen a los lagos deben de cumplir con
los siguientes requisitos básicos (Tabla 7):
52
Tabla 7. Características de las aguas residuales que se descargan a los
lagos o reservorios.
Parámetro Unidades de medida Límite máximo permisible
Coliformes Fecales NMP/100ml 1000
Fosfatos mg/L 1
Nitratos mg/L 10
DBO5 mg/L 20
Sólidos Suspendidos Totales
mg/L 30
Sólidos Sedimentables mg/L/h 5
Grasas y aceites mg/L 1
Metales pesados mg/L No presencia
Fuente: UNEP (2002).
Considerando los límites máximos permisibles y las magnitudes medias de cada
parámetro que presenta la caracterización de las aguas residuales domésticas que
se producen en la cuenca del lago de Atitlán (Tabla 4), se determina que sólo en el
parámetro de los sólidos sedimentables de se está dentro del límite máximo
permitido, sin embargo, el resto de los parámetros exceden los límites máximos
permisibles, por lo que las aguas residuales que se generan en la cuenca del lago
de Atitlán superan en mucho el poder contaminante permitido, poniendo en peligro
la salud y buen estado del agua del lago, así como el de sus usuarios.
Para el caso específico de las aguas residuales domésticas que se vierten
directamente sobre las aguas del lago de Atitlán a un caudal de 43.52 L/s, se ha
determinado que tienen una concentración media ponderada de 11.32 mg/L de
PO4-3, que es 22.11% más alta que la concentración media estimada para la
cuenca, y una carga contaminante de 42.56 Kg/día de PO4-3 (13.88 Kg/día de P-
PO4-3)(Tabla 8).
Desde el punto de vista limnológico, para el lago de Atitlán, el Fósforo se
considera el elemento limitante para el crecimiento de las algas y el elemento que
define la velocidad y el grado del proceso de eutroficación del lago. El lago de
Atitlán recibe al año, un aproximado de 11372,537.82 m3 de aguas residuales
53
domésticas que se depositan directamente sobre el mismo, aportando una carga
contaminante de 15,536.08 Kg de PO4-3 (5,066.91 Kg de P-PO4
-3), tomando en
cuenta el área superficial del lago (130 Km2) y con fines de evaluar el estado
trófico actual del mismo, esa cantidad anual de fosfatos (PO4-3) es equivalente a
0.120 g/m2.año para el año 2012.
Tabla 8. Carga contaminante de fosfatos (PO4-3) en las aguas residuales
domésticas descargadas directamente al lago de Atitlán.
Municipio
Caudal total descargado
directamente al lago (L/s)
Concentración Fosfatos
(PO4-3
) mg/L
Aporte ponderado de
Fosfatos (PO4
-3) mg/L
al lago
% Aporte de Fosfatos
(PO4-3
) mg/L al lago
Carga Contaminante PO4
-3 Kg/día
Panajachel 12.92 15.90 4.72 41.71 17.75
Santa Catarina Palopó
1.46 6.30 0.21 1.87 0.79
San Antonio Palopó 2.40 6.80 0.37 3.31 1.41
San Lucas Tolimán 2.27 12.10 0.63 5.58 2.38
Santiago Atitlán 9.47 14.00 3.05 26.91 11.45
San Pedro la Laguna 1.82 11.00 0.46 4.05 1.73
San Juan la Laguna 1.60 10.30 0.38 3.34 1.42
San Pablo la Laguna 6.33 5.60 0.81 7.20 3.06
San Marcos la Laguna
0.91 8.30 0.17 1.54 0.66
Santa Cruz la Laguna 4.34 5.10 0.51 4.50 1.91
43.52 11.32 100.00 42.56
Según los estándares de calidad del agua de la U.S. Environmental Protection
Agency, U.S. EPA (2000), se establece que la concentración de fósforo permitida
para la descarga, si la corriente descarga en un lago o embalse, debe de estar
entre los 0.5 y 1.0 mg/L. Empero, señala que la mejor forma evaluar la
contaminación que una fuente en particular representa para un lago es bajo el
concepto de Carga Contaminante, que es un concepto ambientalmente más justo.
Así, para algunos lagos de Estados Unidos la U.S. EPA ha establecido límites
para la carga contaminante que se vierte en los mismos, límites tan estrictos como
una carga máxima total diaria de fosfatos de 6.8 Kg/día de P-PO4-3 (Davis, 2010).
54
Debido a la polémica existente en el establecimiento de valores estándares fijos,
como límite de la concentración de fósforo permitida en los efluentes, lo correcto y
lo práctico sería establecer una carga máxima a ser distribuida entre las fuentes
de la cuenca que aportan fósforo al lago o embalse, debido a que este concepto
considera la capacidad de respuesta individual de los lagos o embalses ante la
contaminación (Salas y Martino, 2001).
Bajo la aplicación del concepto de carga contaminante, no sólo se puede
determinar de manera precisa la cantidad de contaminantes que ingresan por día
al lago de Atitlán, sino que además se puede individualizar a cada una de las
fuentes y dimensionar su aporte, esto permite a los entes encargados de proteger
el lago, la priorización de acciones e inversión para solucionar la problemática
ambiental del cuerpo lacustre; en ese sentido, en el caso específico de la
contaminación por fosfatos (PO4-3) solamente la descarga de aguas residuales
domésticas de los municipios de Panajachel y Santiago Atitlán aportan el 68.62%
de la carga contaminante, mientras que la descarga de los restantes ocho
municipios aportan el 31.38% (Tabla 8).
Las aguas residuales domésticas vertidas directamente sobre las aguas de lago
de Atitlán, tienen una concentración media ponderada de DBO5 de 254.39 mg/L y
una carga contaminante equivalente a 956.62 Kg/día (349.17 Tm/año de DBO5);
así como una concentración media ponderada de DQO de 531.97 mg/L que
representa una carga contaminante de 2000.40 Kg/día (730.15 Tm/año de DQO).
Individualizando los aportes de carga orgánica al lago de Atitlán, las descargas de
aguas residuales de los municipios de Panajachel y Santiago Atitlán aportan el
59.82% de la carga contaminante de la DBO5 y el 58.21% de la carga contamínate
de la DQO; los restantes ocho municipios descargan al lago el 40.18% de la DBO5
y el 41.79% de la DQO (Tablas 9 y 10).
Desde el punto de vista de la reglamentación para la regulación y control de la
contaminación en el lago de Atitlán, no es correcto medir y sancionar el aporte de
55
las fuentes de contaminantes únicamente bajo el concepto de la concentración ya
que no permite determinar de manera objetiva el impacto individual de cada una
de éstas; lo correcto es medir y sancionar el impacto contaminante de estas
fuentes bajo el concepto de la carga contaminante, que como ya quedó
demostrado en los resultados de este estudio, no es lo mismo la carga
contaminante que el municipio de Panajachel vierte al lago (la más alta), que la
carga contaminante que el municipio de San Marcos la Laguna descarga en el
lago (la más baja).
Tabla 9. Carga contaminante de DBO5 en las aguas residuales domésticas
descargadas directamente al lago de Atitlán.
Municipio
Caudal total descargado
directamente al lago (L/s)
Concentración DBO5 mg/L
Aporte ponderado de DBO5 mg/L al
lago
% Aporte de DBO5 mg/L al
lago
Carga Contaminante DBO5 Kg/día
Panajachel 12.92 300.00 89.08 35.02 334.97
Santa Catarina Palopó
1.46 210.00 7.05 2.77 26.50
San Antonio Palopó 2.40 215.00 11.84 4.65 44.51
San Lucas Tolimán 2.27 260.00 13.57 5.34 51.04
Santiago Atitlán 9.47 290.00 63.09 24.80 237.24
San Pedro la Laguna 1.82 230.00 9.59 3.77 36.07
San Juan la Laguna 1.60 295.00 10.83 4.26 40.73
San Pablo la Laguna 6.33 168.00 24.44 9.61 91.91
San Marcos la Laguna
0.91 245.00 5.15 2.02 19.35
Santa Cruz la Laguna 4.34 198.00 19.76 7.77 74.31
43.52 254.39 100.00 956.62
56
Tabla 10. Carga contaminante de DQO en las aguas residuales domésticas
descargadas directamente al lago de Atitlán.
Municipio
Caudal total descargado
directamente al lago (L/s)
Concentración DQO mg/L
Aporte ponderado de DQO mg/L al
lago
% Aporte de DQO mg/L
al lago
Carga Contaminante DQO Kg/día
Panajachel 12.92 620.00 184.10 34.61 692.27
Santa Catarina Palopó
1.46 485.00 16.27 3.06 61.20
San Antonio Palopó 2.40 451.00 24.83 4.67 93.37
San Lucas Tolimán 2.27 591.00 30.85 5.80 116.02
Santiago Atitlán 9.47 577.00 125.53 23.60 472.03
San Pedro la Laguna 1.82 514.00 21.44 4.03 80.61
San Juan la Laguna 1.60 630.00 23.13 4.35 86.97
San Pablo la Laguna 6.33 388.00 56.45 10.61 212.27
San Marcos la Laguna
0.91 550.00 11.55 2.17 43.44
Santa Cruz la Laguna 4.34 379.00 37.82 7.11 142.23
43.52 531.97 100.00 2000.40
Aparte de la contaminación físico-química que producen las aguas residuales
domésticas que alcanzan las aguas del lago de Atitlán, la contaminación
microbiológica también es muy importante, principalmente considerando que las
aguas del lago son usadas para consumo humano por más de 78,000 personas
(Tabla 11), recreación, pesca y transporte; actualmente esa contaminación no se
generaliza a todo el volumen de agua contenido en el lago (24.40 Km3), es una
contaminación focalizada que se concentra principalmente en las aguas del lago y
playas ubicadas frente a los principales centros poblados asentados en las riberas
del lago de Atitlán, encontrándose poblaciones de coliformes fecales y Escherichia
coli muy altas y fuera de cualquier límite máximo permisible. También se identificó,
en todos los puntos de ingreso de aguas residuales al lago, presencia de los
parásitos: Entamoeba histolytica, Yersinia enterocolitica, Giardia lambia,
Cryptosporidium parvum, y Taenia solium2; los lugares del lago que presentan la
contaminación microbiológica más alta son: Panajachel, Santa Cruz la Laguna,
2 Identificación hecha por el laboratorio de microbiología del Hospital Nacional Juan de Dios Rodas,
Sololá. 03 de diciembre de 2012.
57
Santa Catarina Palopó y las bahías de Santiago Atitlán y San Lucas Tolimán
(Tabla 12).
Tabla 11. Total de personas que consumen agua del lago de Atitlán.
Municipio % de agua que se consume del lago
Total de personas que consumen
agua del lago año 2012
Panajachel 60 9,075
Santa Catarina Palopó 15 584
San Antonio Palopó 15 1,122
San Lucas Tolimán 95 12,017
Santiago Atitlán 100 40,356
San Pedro la Laguna 100 12,264
San Juan la Laguna 25 1,458
San Pablo la Laguna 3 236
San Marcos la Laguna 15 451
Santa Cruz la Laguna 15 855
Total 78,420
La Organización Mundial de la Salud, WHO (2008), señala que la contaminación
microbiológica de las aguas ha sido implicada como la causante de importantes
infecciones y enfermedades parasitarias como cólera, disentería, tifoidea,
hepatitis, giardiasis, schistosomiasis, cisticercosis, amebiasis y gusano de Guinea,
provocando el 80% de las enfermedades en países en desarrollo. Todas estas
enfermedades se transmiten por material fecal contaminado que contamina el
agua, la que sirve de medio vector cuando ésta es ingerida o en algunos pocos
casos cuando entra en contacto con la piel; virus como el de la hepatitis y
rotavirus, bacterias como las causantes del cólera, tifoidea y disentería y parásitos
como la Giardia, Cryptosporidium, Amebas y Cisticercos, son los más
comúnmente transmitidos por la contaminación fecal del agua.
Según la Dirección de Área de Salud de Sololá, recientemente, se han atendido
alrededor de los 9,200 casos/año de enfermedades diarreicas dentro de la cuenca
58
del lago de Atitlán3; que en más del 90% de los casos se deben a infecciones
producidas por consumo de agua contaminada, y el resto por consumo de
alimentos contaminados y malos hábitos de higiene.
Estudios sobre las condiciones de saneamiento ambiental realizados en la cuenca
del lago de Atitlán, por entes especializados, señalan que las aguas residuales
domésticas se asocian al 97.62% de los casos diarreicos registrados en el área
rural de la cuenca, al 89.47% de las infecciones dérmicas, al 100% de las
irritaciones dérmicas y al 91.67% de los casos de conjuntivitis (Romero, 2008).
Según lo indican los mismos estudios, el gran problema que existe es la falta de
infraestructura sanitaria básica dentro de la cuenca para el manejo de las aguas
residuales y de los desechos humanos (heces y orina) que impidan que se
contaminen las fuentes y cuerpos de agua, así como los alimentos; además, la
falta total de manejo de los desechos sólidos (basura) viene a agravar el
problema.
Las áreas de mayor riesgo identificadas dentro de la cuenca, según la tasa de
incidencia de diarreas son: Santa Cruz la Laguna, San Pablo la Laguna, Sololá,
San Pedro la Laguna, Santiago Atitlán, San Lucas Tolimán, Santa Catarina Palopó
y Panajachel.
Existe una fuerte asociación entre los municipios que descargan sus aguas
residuales directamente al lago (Tabla 6) y los municipios que extraen agua del
lago para consumo humano (Tabla 11), debido al proceso de contaminación fecal
que generan estos pueblos y que hace que las aguas del lago que se consumen
presenten altos niveles de contaminación microbiológica y parasitaria, no
cumpliendo así con los requisitos microbiológicos mínimos exigidos para el agua
potable. Lo anterior se debe a que las municipalidades del área no tienen la
infraestructura y equipo necesario para potabilizar el agua y a que no tienen el
3 Dato proporcionado por el Departamento de Estadística, de la Dirección de Área de Salud de
Sololá, Ministerio de Salud Pública y Asistencia Social. 22 de febrero de 2013.
59
interés y la voluntad de hacerlo; también influye significativamente el hecho que
las autoridades responsables de la regulación y control del saneamiento ambiental
en la cuenca no cumplen con su trabajo y sus responsabilidades legales. Todo lo
anterior es la causa de los elevados índices de morbilidad del área principalmente
de enfermedades diarreicas y parasitarias que en el peor de los casos provocan
pérdidas de vidas humanas.
32% de las personas que viven en los pueblos asentados a las orillas del lago de
Atitlán presentan infección con Cryptosporidium parvum, los niños en edades
comprendidas entre los 2 y 10 años son el sector de la población altamente
susceptible con tasas de incidencia entre el 30% y 37%, encontrándose una alta
prevalencia en niñas con un 50%; la infección es consistente y no presenta
variaciones entre la época seca y la época lluviosa. Se considera que las aguas
del lago de Atitlán son las responsables de la transmisión de la enfermedad,
principalmente por la contaminación fecal que contienen. La tasa de incidencia de
Cryptosporidum en los pueblos de la orilla del lago de Atitlán es significativamente
alta cuando se compara con la tasa de 8.3% y 1% que se presentan en la ciudad
de Guatemala y sus alrededores, en la época seca y en la época de lluvia,
respectivamente (Laubach, Bentley, Ginter, Spalter y Jensen, 2004). La
contaminación fecal de las aguas del lago de Atitlán, que después son consumidas
por la población que se asienta en sus orillas (Tabla 11), es un problema
gravísimo de salud pública que atenta contra la vida de las personas,
especialmente contra la vida de los niños.
Según la Organización Mundial de la Salud, WHO (2008), el agua potable no debe
contener patógenos, y más específicamente no debe de existir presencia de E. coli
o coliformes fecales en 100 ml de muestra de agua, ni tampoco presencia de
coliformes totales (0 NMP/100 ml); por lo que las aguas ubicadas frente a los
poblados asentados a orillas del lago no son aptas para el consumo humano, ya
que rebasan por mucho los límites microbiológicos máximos permisibles (Tabla
12). También indica la WHO (2003) y la EPA (1998) que las aguas que son
60
usadas para la recreación (natación, buceo y deportes acuáticos que requieren
tener contacto del cuerpo con el agua) no deben exceder el límite máximo
permisible de coliformes totales de 200 NMP/100 ml o su equivalente de 126 NMP
E. coli/100 ml o 33 NMP enterococcidos/100 ml. Estos límites permiten, con más
de un 95% de confianza, que únicamente sucedan 8 casos de enfermedades
entéricas en 1,000 nadadores expuestos a esta agua. Para la navegación y el
disfrute en general, que no sea nadar, se recomienda un límite máximo permisible
de coliformes totales de 2,000 NMP/100 ml. Poblaciones mayores de coliformes
aumentan significativamente el riesgo de enfermedades en los usuarios y pueden
presentarse también problemas en las mucosas y membranas de los ojos, nariz,
oído y garganta en gente que nade en estas aguas consecuencia de patógenos
oportunistas asociados a los coliformes.
Considerando los límites máximos permisibles de coliformes totales para la
natación y deportes acuáticos que requieren un contacto directo del cuerpo con el
agua del lago y los promedios microbiológicos de las aguas del lago frente a los
poblados asentados a su orilla, sólo las aguas del lago frente a los poblados de
San Juan la Laguna, San Marcos la Laguna, Tzununá y las aguas del centro del
lago son microbilógicamente aptas para esta actividad; mientras que las aguas
frente a Santiago Atitlán y Panajachel (desembocadura del río y Tzanjuyú) ni
siquiera llenan los requisitos microbiológicos mínimos para la navegación (Tabla
12).
61
Tabla 12. Contaminación microbiológica encontrada frente a los principales
centros poblados asentados a orillas del lago de Atitlán.
Lugar Coliformes totales
(NMP/100 ml) Escherichia coli
(NMP/100 ml)
Sololá (Frente a desembocadura río Quiscap)
325 11
Panajachel (Frente a desembocadura río San Francisco)
5600 1100
Panajachel (Frente a Tzanjuyú) 2800 112
Frente a Santa Catarina Palopó 865 87
Frente a San Antonio Palopó 420 43
Frente a San Lucas Tolimán 2200 750
Frente a Santiago Atitlán 2450 440
Frente a San Pedro la Laguna 300 11
Frente a San Juan la Laguna 60 3
Frente a San Pablo la Laguna 220 21
Frente a San Marcos la Laguna 50 2
Frente a Tzununá (Aldea) 26 1
Frente a Santa Cruz la Laguna 600 40
Centro del lago 70 1 *Todas las muestras fueron tomadas dentro del lago a 15 metros de la orilla y a 5 metros de
profundidad el día 26 de diciembre de 2012.
Las aguas residuales domésticas no sólo se asocian como causa directa de
algunas enfermedades, sino que además se asocian también con la reproducción
de vectores de enfermedades; en la cuenca del lago de Atitlán, el 95.35% de la
presencia de moscas en las viviendas se asocia a la falta de infraestructura para el
manejo de las aguas residuales, debido a que estas crean condiciones óptimas de
humedad, temperatura y alimento para la reproducción y establecimiento de las
moscas, permitiéndoles completar su ciclo muchas veces por año (Romero, 2008).
5.2.3 Aguas mieles (Aguas residuales agroindustriales)
Dentro de la cuenca del lago de Atitlán se producen aguas residuales relacionadas
principalmente a las industrias del café, granjas, rastros, centros de acopio
agrícolas y tintorerías de hilos y telas, sin embargo, por los volúmenes producidos
y por la magnitud de su impacto perjudicial, se considera que la contaminación
más importante se produce por las aguas mieles que los beneficios de café
62
desechan directamente al lago consecuencia de la transformación del café cereza
a café pergamino.
Se estima que la caficultura dentro de la cuenca mueve la economía de al menos
7 municipios; ubicándose una gran proporción del área cafetalera a orillas del lago
de Atitlán y en zonas de alta pendiente cercanas al lago, mucho de este café es
beneficiado dentro de la misma cuenca, en beneficios que también se ubican
cerca del lago y que tienen un impacto directo sobre el recurso lacustre al dirigir
hacia el mismo el caudal de aguas mieles desechadas en el proceso de
beneficiado del café.
Para efectos de medir el poder contaminante real de las aguas mieles del
beneficiado del café se considera que el parámetro más importante para medirla
es la DQO (Demanda Química de Oxígeno) ya que mediante este proceso se
logra oxidar toda la materia orgánica presente en este tipo de fluido, mientras que
el parámetro de la DBO5 (Demanda Bioquímica de Oxígeno), para las aguas
mieles de café tiene la desventaja de no poder oxidar toda la materia orgánica
presente en la muestra, alcanzando oxidar hasta un 60% de esa materia orgánica
en los cinco días que dura el análisis, brindando una información poco fiable al
respecto (Watts y Halliwell, 1996).
Dentro de la cuenca del lago de Atitlán, operan 19 beneficios de café que todos los
años desechan sus aguas mieles sin tratamiento directamente al lago, estos
beneficios húmedos procesan durante la época de cosecha y beneficiado 62,500
quintales de café pergamino (Anzueto, 2010), en un período aproximado de 120
días (noviembre a febrero, algunos beneficios trabajan hasta las primeras
semanas de marzo), trabajando 8 horas diarias. Considerando que los beneficios
que operan en la cuenca son beneficios semitecnificados (4) y beneficios
tecnificados (15), se estimó por aforos en campo, que se consume un promedio de
297 litros de agua por quintal de café pergamino seco producido (media
ponderada), por lo que siguiendo el patrón de operación antes descrito, en el
63
proceso de beneficiado de café en la cuenca del lago de Atitlán, se consume al día
un total de 154.69 m3 de agua (5.37 L/s), que se extrae en la mayoría de los casos
del mismo lago (Tabla 13).
En esos 120 días de beneficiado, el lago recibe una contaminación orgánica de
177,314.80 Kg de DBO5 y 282,246.29 Kg de DQO, lo que significa que para poder
oxidar la materia orgánica contenida en las aguas mieles vertidas al lago, se
extraen de las aguas del mismo lago 282,246.29 Kg de O2, provocando un
impacto ecológico fuerte, que ha pasado desapercibido simplemente porque no se
quiere ver (Tabla 13).
A pesar que las aguas mieles son el 0.24% de las aguas residuales que se
generan en la cuenca del lago de Atitlán, éstas en tan sólo cuatro meses vierten al
lago una carga contaminante equivalente al 51% de la DBO5 y al 39% de la DQO
que las aguas residuales domésticas descargan al mismo durante todo un año;
eso indica que las aguas mieles tienen una carga contaminante diaria 1.51 veces
mayor a la de las aguas residuales domésticas en términos de DBO5 y una carga
contaminante diaria 1.18 veces mayor a la de las aguas residuales domésticas en
términos de DQO.
Tomando en cuenta que una persona en promedio genera 56 g de DBO5 en la
cuenca del lago de Atitlán (Romero, 2009), la carga contaminante diaria de las
aguas mieles que se vierten al lago equivale a la contaminación diaria que genera
una población de 26,386 personas.
64
Tabla 13. Carga contaminante de las aguas mieles que se descargan
directamente al lago de Atitlán.
Parámetro Unidades de
medida Valor
Beneficios húmedos que operan en la cuenca
Beneficios 19
Café pergamino beneficiado Quintal 62,500a
Caudal de agua consumido en el proceso de beneficiado húmedo
Litros/quintal pergamino
297
Total de agua consumida durante el proceso de beneficiado húmedo en la cuenca
Litros 181562,500
Duración de la etapa de beneficiado Días 120
Duración de la jornada diaria de beneficiado
Horas 8
Caudal de aguas mieles descargado al lago de Atitlán
L/s 5.37
Caudal de aguas mieles descargado al lago de Atitlán
m3/día 154.69
Carga contaminante de fosfatos (PO4-3) Kg/día 2.05
Carga contaminante de DBO5 Kg/día 1,477.62
Carga contaminante de DQO Kg/día 2,352.05
Total de fosfatos (PO4-3) descargados al
lago durante la etapa de beneficiado Kg 245.61
Total de DBO5 descargada al lago durante el beneficiado
Kg 177,314.80
Total de DQO descargada al lago durante el beneficiado
Kg 282,246.29
aFuente del dato, Anzueto (2010).
La carga contaminante de fosfatos que aportan las aguas mieles por período de
beneficiado es de 245.61 Kg de PO4-3 (80.10 Kg de P- PO4
-3), la cual tomando en
cuenta el área superficial del lago (130 Km2) y con fines de evaluar el estado
trófico actual del mismo, esa cantidad de fosfatos (PO4-3) es equivalente a 0.002
g/m2.año para el año 2012.
Savigne y Romanovski (2000), hace énfasis en que las aguas residuales producto
del beneficiado húmedo del café son una fuente importante de contaminación de
los recursos hídricos, por lo que deben de recibir un tratamiento básico antes de
descargarse a cualquier cuerpo de agua, para reducir la magnitud de los impactos
65
negativos sobre el cuerpo receptor, debiendo cumplir con los siguientes
parámetros de calidad mínima al momento de la salida del tratamiento: DBO5 ≤
1000 mg/L, DQO ≤ 1000 mg/L, pH 5 a 9, Sólidos suspendidos totales = 0 mg/L,
Sólidos sedimentables ≤ 1 ml/L/h, Materia flotante = Ausente.
En la actualidad ninguna de las aguas mieles desechadas por los beneficios de
café que operan a orillas del lago de Atitlán y que son descargadas directamente
al mismo, recibe un tratamiento previo para reducir su impacto negativo sobre el
lago, no cumpliendo con los parámetros mínimos de calidad requerida, llegándose
al extremo en algunos casos de desechar junto a esta agua, la pulpa del café
beneficiado, lo que aumenta considerablemente la carga orgánica contaminante.
Los impactos negativos que tienen las aguas mieles que los beneficios de café
descargan sobre las aguas del lago son los siguientes:
Aumento de la DBO5 de las aguas del lago a más de 2500 mg/L
Aumento de la DQO de las aguas del lago a más de 2500 mg/L
Disminución del oxígeno disuelto en las aguas del lago (algunas veces
produciendo anoxia total)
Incremento de las poblaciones de bacterias heterotróficas en las aguas del
lago.
Disminución considerable del pH del agua del lago.
Aumento de los sólidos en suspensión
Destrucción de los nichos ecológicos acuáticos (peces, crustáceos y aves)
Imposibilita el uso del agua del lago por los humanos (consumo y recreación)
Sirven de medio para el crecimiento de bacterias y hongos, nocivos para la
salud del hombre y de la fauna acuática.
Además, la Asociación Nacional del Café, ANACAFE (1998), especifica que el
efecto perjudicial para el cuerpo de agua receptor de las aguas mieles, consiste en
que los requerimientos de oxígeno, por las bacterias, son mayores que la cantidad
natural de disolución de oxígeno nuevo en el agua, debido a que al agotarse el
66
oxígeno disuelto, la demanda de éste será satisfecha por los nitratos (NO3-) y los
sulfatos (SO4-2) presentes, dando como resultado la formación de compuestos
como el bisulfuro de hidrógeno y el amoníaco, responsables del mal olor de las
aguas contaminadas con aguas mieles; también señala que se modifica
drásticamente el pH natural del agua reduciéndolo a 4.5 o menos, a causa del
aporte de ácidos orgánicos del tipo acético, propiónico y butírico, y que se
incrementa la turbidez del agua como consecuencia de los polifenoles y de la gran
cantidad de sólidos suspendidos aportados.
La descarga al lago de las aguas mieles, producto del beneficiado del café,
pueden en determinado momento crear zonas heterotróficas en sitios específicos
del lago, eso quiere decir que en estos puntos del lago, ante la imposibilidad que
las algas y cianobacterias empleen la materia orgánica para su metabolismo, las
bacterias del tipo heterotrófico serán las dominantes dada su capacidad de
aprovechar la materia orgánica, empero, aparte de la anoxia y la destrucción de
nichos ecológicos, está condición heterotrófica es indeseable debido a que permite
no sólo el crecimiento de bacterias saprófitas sino también el crecimiento de
bacterias patógenas, poniendo en alto riesgo la salud y la vida de las personas
que usan las aguas del lago de Atitlán.
5.2.4 Aguas residuales producto del lavado de ropa en las aguas del lago
Las actividades cotidianas de los seres humanos dentro de la cuenca del lago de
Atitlán afectan al ecosistema lacustre y a los ecosistemas terrestres, así como a
diversos eslabones de las cadenas tróficas. Cuando se utiliza un detergente
común para lavar la ropa en cualquier parte de la cuenca, se contribuye, aunque
sea a escala modesta, a la contaminación de las aguas de los ríos y el lago,
favoreciendo la eutroficación. Sin embargo, el efecto más directo y perjudicial se
tiene cuando se lava directamente en las aguas del lago.
La contaminación que efectúan las personas que lavan ropa en el lago de Atitlán
no sólo se limita a depositar detergentes en sus aguas, sino también a depositar
67
jabón y cloro; y, aunque el efecto más negativo lo tienen los detergentes, los
jabones y el cloro también contribuyen al proceso de degradación de la calidad de
las aguas y de los ecosistemas acuáticos que dependen de ellas. El 8.6% de las
señoras que lavan en el lago usan sólo jabón para lavar, 25.7% usan jabón y
detergente y 65.7% usan jabón, detergente y cloro, en promedio una señora usa
3.43 bolas de jabón/semana (343.25 g/bola), 2.28 bolsas de detergente/semana y
1.88 bolsas de cloro/semana (210 ml/bolsa) (Anexo 3).
Hasta hace 5 años se estimaba que lavaban en el lago 396 señoras, mientras que
hoy en día la población se estima en 440 señoras, identificándose una tasa anual
de crecimiento de la población de lavanderas de 2.11%, normalmente ellas lavan
en el lago 3.5 días/semana en promedio, divididas en dos turnos al día (Anexo 1).
Se considera que el factor que más incide en que se incremente el número de
lavanderas al año es del acceso gratuito al recurso lago, además factores como el
crecimiento poblacional, la falta de pilas y tanques públicos influyen también en el
incremento; mientras que la creación de infraestructura pública para el lavado de
ropa, ha mermado en algunas ocasiones este aumento, haciendo que se retiren
señoras de esta práctica y reduciendo las enfermedades conseguidas al lavar en
el lago; sin embargo, el balance neto es positivo al incremento de población, ya
que la tasa anual de incremento de lavanderas es de 2.11% comparado con los
3.18% que se tiene de tasa demográfica anual en la cuenca del lago de Atitlán,
señalada por Romero (2009).
11 de cada 12 señoras que lavan en las aguas del lago de Atitlán consideran que
su labor lo contamina, sin embargo, la razón por la cual ellas lavan en el lago a
pesar de conocer que lo están contaminando, es que casi 17 de cada 22 señoras
lavanderas aprovechan el hecho que el lago es un recurso gratuito, de acceso
libre y con abundante agua.
68
Dickson (1999), señala que la contaminación por detergentes sintéticos se debe a
que son sustancias en las que se utilizan fosfatos y enzimas para su producción,
los primeros son materiales inorgánicos que son alimento para plantas e
invertebrados, y los segundos, compuestos orgánicos que catalizan los procesos
metabólicos. El mismo autor señala también que la mayoría de éstos contienen
Tripolifosfato de sodio (Na5P3O10), empleado para fijar los iones de calcio y
magnesio de las aguas duras y favorecer la propia capacidad de emulsión del
detergente, indicando que para Latinoamérica la composición química de los
detergentes comunes de lavandería tiene en promedio 20% de este compuesto y
sólo un 18% de ingredientes con acción detergente, En el proceso de lavado de
ropa que se hace en las aguas del lago de Atitlán, todas las marcas de detergente
empleadas tienen como fuente de fosfatos el Tripolifosfato de Sodio,
convirtiéndose la deposición de detergentes en una fuente importante de fosfatos
para el lago (Anexo 1). Aparte de los fosfatos, uno de los principales problemas
que causa el uso de detergentes, es que los de tipo comercial deben contener
ciertos aditivos que se pueden convertir en graves contaminantes del agua, entre
los principales aditivos están pequeñas cantidades de perfumes, blanqueadores,
abrillantadores ópticos, estos últimos son tinturas que le dan a la ropa un aspecto
de limpieza; y, los agentes espumantes.
El anexo 3, muestra que actualmente el lago de Atitlán recibe, producto del lavado
de ropa en sus aguas, 13,315.20 Kg de detergente/año, lo que deposita en las
mismas 2,663.04 Kg/año de Tripolifosfato de Sodio (Na5P3O10) y 2,396.74 Kg/año
de ingredientes con acción detergente. El Ion Ortofosfato (PO4-3) es la forma más
común de expresar las concentraciones de Fósforo tanto en análisis de suelos
como de agua, y la forma más común de analizar las concentraciones
contaminantes de Fósforo en cuerpos de agua; una molécula de Tripolifosfato de
Sodio equivale a 0.775 moléculas de Ion Ortofosfato; determinándose entonces
que el lago de Atitlán recibe, como consecuencia del lavado de ropa con
detergentes en sus aguas, una carga contaminante anual de 2,063.86 Kg/año de
PO4-3.
69
Para efectos de la evaluar el estado trófico actual y futuro del lago del lago de
Atitlán y considerando el área del espejo de agua del lago de Atitlán (130 Km2), el
aporte que recibe el lago de 2,063.86 Kg/año de PO4-3 es equivalente a 0.016 g
(PO4-3)/m2.año para el año 2012.
El jabón también es un problema contaminante debido a tener la particularidad de
liberar al agua, como agente limpiador, altas cantidades del ión orgánico
carboxilato y glicerol, aumentando considerablemente la DBO y DQO de las aguas
del lago (Hart, Craine y Hart, 1995). Aunque el problema básico no lo constituye el
aporte de nutrientes como los fosfatos, si presenta el problema de producir anoxia
en las aguas del lago, producto de la oxidación biológica o química de sus
componentes. Las aguas del lago de Atitlán se clasifican como duras (178.56 mg/L
de CaCO3) (Romero, 2009), teniendo la característica de neutralizar, en parte, el
efecto limpiador del jabón, debido a la formación de sales entre los iones de
carboxilato y los del calcio y el magnesio, sin embargo, éstas presentan la
desventaja de formar natas que sirven de sustrato para el crecimiento de algas,
hongos y bacterias que pueden causar problemas a la salud humana. El 100% de
las personas que usan el lago para lavar su ropa emplean jabón, depositando en
el lago 27,011.72 Kg/año de jabón (Anexo 3).
El lago de Atitlán recibe al año 5,949.35 litros de solución blanqueadora producto
del lavado de ropa en sus aguas, aproximadamente 13 de cada 20 señoras la
usan, aportando 315.32 Kg/año de Hipoclorito de Sodio (Anexo 3). El cloro no es
un nutriente importante en el proceso de eutroficación de los lagos, sin embargo,
es un contaminante muy persistente en el ambiente que se acumula en la cadena
trófica (magnificación ecológica), pudiendo provocar intoxicaciones crónicas a
animales y humanos, además puede causar problemas serios a nivel de piel en la
gente que está mucho tiempo en contacto con el producto, teniendo mayor riesgo
de padecerlas la misma gente que lava en el lago o algún bañista que emplee
esas aguas para su distracción. La WHO (2008), recomienda que las
70
concentraciones de cloro máximas aceptables en el agua potable no sobrepasen
los 5 mg/L, además señala que el cloro en aguas turbias puede dar origen a la
formación de Trihalometanos, compuestos que tienen efecto cancerígeno en
animales. Se necesita un estudio más profundo para identificar los efectos que
tiene el Hipoclorito de Sodio sobre las aguas del lago, nichos ecológicos,
ecosistema en general y en la salud humana.
El lavado de ropa en las aguas del lago tiene los siguientes impactos negativos:
Incremento de la turbidez del agua del lago
Incremento de la DBO5 y DQO en las aguas del lago
Incremento de las poblaciones de bacterias heterotróficas en las aguas del
lago.
Incremento en el aporte de nutrientes principalmente Fosfatos (Eutroficación)
Incremento en la población de algas (Eutroficación)
Reducción del oxigeno disuelto en las aguas del lago
Aparecimiento de natas en la superficie del agua del lago
Destrucción de nichos ecológicos
Imposibilidad de usar el agua por los humanos
Aparecimiento de enfermedades en los usuarios del lago
5.2.5 Enfermedades en señoras que lavan en el lago
El anexo 3, muestra que seis de cada 10 señoras han padecido y/o padecen
enfermedades debido al hecho de lavar ropa en el lago, presentado en su mayoría
enfermedades dérmicas (manchas y ronchas en la piel), así como en algunos
casos diarreas, tos, catarro y alergias. Las aguas con altas cantidades de jabón y
detergentes son medio ideal para el crecimiento de hongos, bacterias y
protozoarios que pueden causar infecciones serias a nivel de piel y a nivel
entérico, también pueden asociarse algunas reacciones alérgicas a tipos
específicos de algas (principalmente cianobacterias) que liberan compuestos
químicos irritantes y a veces tóxicos o también a algunos aditivos del mismo jabón,
detergente y cloro.
71
Muchos de los problemas a nivel respiratorio pueden ser asociados a patógenos
oportunistas que se reproducen en aguas sucias y natas de jabón como
Pseudomonas aeruginosa, Aeromonas, y especies de Mycobacterium, que
provocan infecciones a nivel de piel y de membranas y mucosas de los ojos,
oídos, nariz y garganta, pudiendo en casos graves causar neumonías severas que
conduzcan a la muerte (WHO, 2003). Algunas especies de algas verde-azules
también son asociadas a problemas de irritación en ojos y vías respiratorias.
5.2.6 Algas en las zonas de lavado de ropa
El 100% de las señoras que lavan en las aguas del lago señalan que ha habido un
incremento significativo en la cantidad de algas que viven en las zonas litorales del
lago, considerándolas un verdadero problema por obstaculizar la labor de lavado
de ropa y en algunos casos por tener efectos irritantes, su principal preocupación
se centra en el aparecimiento de natas verdes y/o marrones sobre la superficie del
lago, a las que asocian con los problemas dérmicos, algunos de estos problemas
pueden vincularse directamente a algunas especies de cianobacterias, aunque
algas como la Egeria densa y la Hydrilla verticillata, también pueden producir
irritación de la piel y picazón, que posiblemente sea lo que generalmente sucede,
ya que las zonas de lavado de ropa son zonas con presencia abundante de estas
algas.
Durante el estudio se verificó que todas las áreas del lago sometidas a los efectos
de la contaminación generada por el lavado de ropa presentan una sobrepoblación
de algas, siendo las áreas más afectadas las de las bahías de San Lucas Tolimán
y Santiago Atitlán, encontrándose en estos sitios grandes extensiones de sus
zonas litorales cubiertas de algas, así como grandes zonas del espejo de agua del
lago cubiertas por una nata de color verde/marrón (cianobacterias o algas
filamentosas), indicador de un proceso fuerte y acelerado de degradación de las
aguas del lago. La Fundación del Comité Internacional de Ambientes Lacustres,
ILEC (2004), indica que los ingresos excesivos de nutrientes pueden estimular el
72
crecimiento de algas filamentosas y el crecimiento de especies tóxicas de algas
verde-azules (cianobacterias) que afectan tanto la salud de los animales de cría
como la salud de los humanos; también pueden interferir con los usos del agua
para los humanos al ocasionar problemas de sabor y olor en el agua potable, y
además ser fuente de precursores de trihalometanos, compuestos químicos
identificados como del tipo cancerígeno. En el lago de Atitlán estas natas verdes
y/o marrones, malezas flotantes y aguas verdes normalmente están compuestas
por algas filamentosas de los géneros Spirogyra, Cladophora y Pithophora y a
veces por algas verde-azules (cianobacterias) del tipo oscilatorias-filamentosas,
donde los géneros más comunes son Lyngbya (más abundante), Microcystis y
Rivularia, las dos últimas productoras de cianotoxinas causantes de problemas
serios para la salud humana (Romero, 2011).
Los resultados explican por qué muchas de las señoras que lavan ropa en el lago
y que tienen un contacto frecuente con aguas con altas poblaciones de estas
algas, hayan tenido o tengan problemas de salud principalmente del tipo dérmico y
respiratorio.
5.3 Impacto de las aguas residuales en el estado trófico del lago de Atitlán
Dado a que el fósforo es el elemento limitante para el lago de Atitlán, el análisis de
las principales fuentes que aportan fosfatos al agua del lago, permitió identificar
que el Río Quiscap aporta el 61.01% de éstos, siendo la fuente con el mayor
aporte de fosfatos, seguido por las aguas residuales domésticas que aportan el
20.88% y por el río San Francisco con un 15.01% de aporte; actualmente estas
tres fuentes, de las cinco estudiadas, aportan el 96.89% del total de fosfatos que
recibe el lago de Atitlán al año. Individualizando el análisis, las aguas residuales
domésticas son actualmente la segunda fuente más importante de aporte de
fosfatos al lago de Atitlán (Tabla 14).
La misma tabla 14, muestra claramente que más de 3/4 partes del fósforo que
ingresa al lago de Atitlán, viene de la parte alta de la cuenca, aportado por los ríos
73
Quiscap y San Francisco, que vierten en el lago gran cantidad de sedimentos
consecuencia de: a) la erosión hídrica de los suelos, causada por la deforestación,
las malas prácticas agrícolas, el crecimiento urbano desordenado, la apertura de
caminos y carreteras; b) la erosión hídrica de los bancos de materiales de las
riberas de los ríos, debido a la falta de regulación hidrológica de los ríos
(represamiento y disipación de energía); y c) al dragado irresponsable de los ríos y
a la acumulación de sedimentos en bordas no protegidas. Las aguas residuales
domésticas aportan un poco más de 1/5 de los fosfatos que ingresan al lago,
debido a la descarga de aguas residuales domésticas sin tratamiento directamente
sobre las aguas del lago de Atitlán.
Las proyecciones a 50 años, señalan que los ríos seguirán siendo los que más
fosfatos aporten al lago de Atitlán con un 64.45%, mientras que las aguas
residuales domésticas aportarán 1/3 del total de fosfatos, siendo una fuente que
en el futuro cobrará más importancia por su efecto eutroficador sobre las aguas
del lago (Tabla 14).
Tabla 14. Aportes de fosfatos por fuente al lago de Atitlán y sus
proyecciones.
Carga de PO4
-3 (g/m2.año)
Fuente 2012 (Año base)
2022 (Año 10)
2032 (Año 20)
2042 (Año 30)
2052 (Año 40)
2062 (Año 50)
Río Quiscap 0.349 0.449 0.550 0.650 0.750 0.850
Río San Francisco 0.086 0.123 0.160 0.197 0.235 0.272
Aguas residuales domésticas 0.120 0.163 0.224 0.306 0.418 0.572
Lavanderas 0.016 0.020 0.024 0.030 0.037 0.045
Aguas mieles (beneficios de café)
0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002
Total 0.572 0.757 0.959 1.185 1.441 1.741
El estudio indica que actualmente el lago de Atitlán, es un lago oligotrófico
(Probabilidad de 59.38%) con una marcada tendencia a convertirse en un lago
mesotrófico en un período aproximado de 27 años (año 2039), donde alcanzará la
74
máxima probabilidad de mesotrofismo (P= 77.68). De acuerdo a los resultados
generados por LACAT-AT para el lago de Atitlán la etapa de transición entre el
estado oligotrófico y mesotrófico se alcanzará en el año 2016, tiempo en el que se
igualarán las probabilidades de ambos estados tróficos a 49%, de ese punto en
adelante el estado oligotrófico del lago se reducirá y se incrementará el estado
mesotrófico hasta alcanzar su máximo nivel 23 años después. Durante esos 27
años que transcurrirán entre el estado oligotrófico actual hasta el mesotrófico, las
concentraciones de fosfatos (PO4-3) en las aguas de lago irán de los 0.025 mg/L a
los 0.069 mg/L (Tabla 15 y Figura 4).
Desde el punto de vista limnológico es urgente evitar que el lago de Atitlán llegue
a la etapa de transición proyectada para el año 2016, debido a que a partir de esa
transición las acciones y obras de protección y conservación del lago de Atitlán se
harán cada vez más difíciles de desarrollar e implementar debido a la gran
magnitud y al costo elevado que representarían, se debe entonces, aprovechar
esa ventana de tiempo de cuatro años que todavía se tiene, para garantizar el
resguardo del lago a un costo relativamente bajo, implementado de manera
oportuna las acciones de regulación, control y sanción pertinentes para conseguir
tal fin.
Tabla 15. Estado trófico actual del lago de Atitlán y su evolución futura.
Probabilidad en %
Estado Trófico 2012 (Año base)
2016 (Año 4
transición)
2022 (Año 10)
2032 (Año 20)
2039 (Año 27
mesotrófico) 2042
(Año 30) 2052
(Año 40) 2062
(Año 50)
Ultraoligotrófico 1.87 1.00 0.40 0.10 0.06 0.04 0.00 0.00
Oligotrófico 59.38 49.00 34.97 17.92 10.85 8.49 3.77 1.52
Mesotrófico 38.25 49.00 62.35 75.46 77.68 77.08 69.63 55.80
Eutrófico 0.50 1.00 2.28 6.52 11.41 14.36 26.40 42.06
Hipereutrófico 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.03 0.20 0.62
Valor promedio de Fosforo en el lago (PO4
-3 mg/L) 0.025 0.028 0.033 0.040 0.046 0.049 0.058 0.069
75
Mediante la modelación con LACAT-AT, se aisló el efecto individual del aporte de
fosfatos de las aguas residuales domésticas sobre el actual estado trófico del lago
de Atitlán, midiendo así su verdadero impacto, en ese sentido, cuando las aguas
residuales aportan la carga de fosfatos que actualmente (año 2012) aportan al
lago de Atitlán 0.120 g/m2.año de PO4-3 el lago se encuentra en un estado
oligotrófico con una probabilidad de 59.38% y un estado mesotrófico con una
probabilidad de 38.25% (Tablas 14 y 15); mientras que si se redujera a la mitad la
carga de fosfatos que las aguas residuales domésticas aporta al lago de Atitlán
0.060 g/m2.año de PO4-3, éste presentaría un estado oligotrófico con una
probabilidad de 67.49% y un estado mesotrófico con una probabilidad de 29.07%;
y si, se eliminara del todo el aporte de fosfatos de las aguas residuales domésticas
al lago 0.00 g/m2.año de PO4-3, el lago presentaría un estado oligotrófico con una
probabilidad de 74.10% y un estado mesotrófico de 20.29%. El análisis indica que
el aporte de fosfatos de las aguas residuales domésticas reduce la probabilidad
oligotrófica del lago en 14.72% e incrementa la probabilidad mesotrófica del lago
en 17.96%, lo cual enfatiza la prioridad de darle tratamiento a todas las aguas
residuales que se descargan directamente sobre el lago de Atitlán, buscando
reducir al máximo las cargas de fosfatos que se vierten sobre el mismo; eso sin
perder de vista la atención que merecen las otras fuentes que aportan fosfatos al
lago como las cuencas de los ríos Quiscap y San Francisco. El hecho que se
puedan eliminar los aportes de fosfatos al lago de Atitlán, permitirían que éste
mediante su capacidad natural de resiliencia pueda recuperar en 14.72% su
estado oligotrófico, lo que por ende implicaría tener un lago mucho más sano y
con menos riesgos para la salud de las personas que hacen uso de sus aguas.
76
Figura 4. Evolución del estado trófico del lago de Atitlán en los próximos 50 años.
El 59.38% de probabilidad oligotrófica para el lago de Atitlán, significa que en esa
magnitud, Atitlán, es un lago con bajos niveles de productividad biológica, bajos
niveles de biomasa, alto contenido de oxígeno hipolimnético, bajas fracciones de
algas cianobacterias, bajo nivel de deterioro del uso múltiple de sus aguas y baja
presión sobre las plantas de tratamiento de agua para consumo humano. Mientras
que a futuro (año 2039), el 77.68% de probabilidad mesotrófica, significaría que el
lago de Atitlán en esa magnitud sería un lago con niveles medios de productividad
biológica, niveles medios de biomasa, variable contenido de oxígeno
hipolimnético, niveles medios de algas cianobacterias, nivel medio de deterioro del
uso múltiple de sus aguas (algunos usos del agua con restricciones), y mediana
presión sobre las plantas de tratamiento de agua para consumo humano.
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
90.00
20
12
20
14
20
16
20
18
20
20
20
22
20
24
20
26
20
28
20
30
20
32
20
34
20
36
20
38
20
40
20
42
20
44
20
46
20
48
20
50
20
52
20
54
20
56
20
58
20
60
20
62
Ultraoligotrófico
Oligotrófico
Mesotrófico
Eutrófico
Hiper-eutrófico
Años
% d
e P
rob
abil
idad
77
A pesar del impacto que las aguas residuales tienen sobre el lago de Atitlán y del
impacto que las otras fuentes que aportan fosfatos tienen sobre este importante
recurso, la contaminación que realmente está matando al lago, es la
contaminación política, la que promueve que se evada y viole la ley, que las
autoridades incumplan con sus mandatos legales y funciones reales y pierdan el
sentido de autoridad en sus acciones, que se trabaje por intereses particulares
sucios y oscuros y no por los verdaderos intereses de protección del lago,
fomentado así el clientelismo, la corrupción, la indisciplina, la irresponsabilidad, la
ineficiencia, la ineficacia, la insensatez y la anarquía, causando la desconfianza, la
apatía y el rechazo de la población a los programas y acciones encaminados a la
protección y conservación del lago.
5.3.1 Carga contaminante máxima permitida de fosfatos para el lago de
Atitlán
La modelación matemática del lago de Atitlán, realizada con LACAT-AT, que
consideró las condiciones naturales del lago como: tiempo de residencia hidráulica
de sus aguas, volumen de aguas almacenado, propiedades químicas y físicas de
sus aguas, zona de vida y condición tropical del lago, determinó que la carga
máxima de fosfatos que se vierten al lago de Atitlán debe ser de 0.38 g/m2.año de
PO4-3, que equivale a una carga contaminante máxima permitida de fosfatos de
49,400 Kg/año de PO4-3 (16,109.34 Kg/año de P- PO4
-3) o 135.34 Kg/día de PO4-3
(44.13 Kg/día de P-PO4-3), carga contaminante máxima que permitiría al lago,
mediante su capacidad natural de resiliencia, recuperarse año con año y
mantenerse en la máxima probabilidad de ser un lago oligotrófico (Probabilidades=
10.84% Ultraoligotrófico, 77.78% Oligotrófico, 11.34% mesotrófico y 0.04%
eutrófico), manteniendo una concentración media de fosfatos en sus aguas de
0.019 mg/L de PO4-3.
La carga contaminante máxima permitida de fosfatos de 49,400 Kg/año de PO4-3
(16,109.34 Kg/año de P- PO4-3) o 135.34 Kg/día de PO4
-3 (44.13 Kg/día de P-PO4-
3) para el lago de Atitlán, es la carga contaminante máxima que debe ser
78
distribuida, de manera inteligente y estratégica, entre las fuentes que aportan
fosfatos al lago de Atitlán, y es ahí donde juega un papel fundamental la Autoridad
para el Manejo Sustentable del lago de Atitlán y su Entorno (AMSCLAE), como
ente gubernamental encargado de la administración, conservación, preservación y
resguardo del lago de Atitlán, ya que esta entidad debe ser la responsable de
distribuir de manera inteligente la carga contaminante máxima permitida de
fosfatos entre las fuentes que aportan al lago, de controlar el cumplimiento de esa
distribución de carga contaminante y de sancionar los incumplimientos.
La carga de fosfatos de 0.572 g/m2.año de PO4-3 que recibió el lago de Atitlán en
el año 2012, equivale a una carga contaminante de 74,360 Kg/año de PO4-3, la
cual sobrepasa en 24,960 Kg/año a la carga contaminante máxima permitida de
fosfatos para el lago de Atitlán, lo que explica claramente porqué el lago de Atitlán
tiene actualmente una probabilidad de estado oligotrófico del 59.39%, 18.39%
menos que la probabilidad óptima de estado oligotrófico para el lago de Atitlán (P=
77.78%).
5.3.2 Impacto económico de la contaminación del lago de Atitlán sobre el
bienestar de la población de la cuenca
En el año 2009, se estableció el Valor Económico Total (VET) del lago de Atitlán,
como una medida económica altamente confiable del impacto que la
contaminación del lago de Atitlán tiene para el bienestar de la población de la
cuenca; permite dimensionar muy claramente cuanto bienestar pierde la población
de la cuenca simplemente por el hecho que el lago se esté contaminando. El VET
del lago de Atitlán por estar planteado en términos de Variación Equivalente, no
sólo representa la pérdida de bienestar de la población, sino además representa
cuanto el Estado de Guatemala debe invertir obligatoriamente todos los años, en
concepto de acciones para garantizar la preservación, conservación y resguardo
de los ecosistemas de la cuenca del lago de Atitlán, con el único fin de devolverle
a la población de la cuenca ese bienestar perdido por la contaminación, en otras
palabras el VET del lago de Atitlán representa la deuda pública que el Estado de
79
Guatemala contrae todos los años con la población de la cuenca, por el simple
hecho de permitir que se contamine el lago.
Del año 2009 al 2012, producto de la contaminación, la población de la cuenca del
lago de Atitlán ha sufrido una pérdida de bienestar equivalente a Q272.22
Millones, que representa la cantidad de recursos que el estado de Guatemala
debe de invertir en protección del lago y su cuenca para devolver el bienestar
perdido a la población (Tabla 16). Considerando las precarias condiciones de vida
de la gran mayoría de la población de la cuenca del lago de Atitlán (altas tasas de
pobreza y pobreza extrema, alta tasa de crecimiento poblacional, falta de servicios
básicos, poco acceso a servicios de salud, alta tasa de analfabetismo, baja
escolaridad, alta tasa de deserción escolar, alta tasa de desnutrición crónica, alta
tasa de desempleo, poco acceso a la justicia), es inmoral permitir que se sigan
perdiendo millonarias sumas del bienestar de una población tan necesitada. Es
deber del Estado de Guatemala asumir su responsabilidad directa en la
degradación del lago más importante de Guatemala y tomar de manera urgente,
inteligente y comprometida las acciones necesarias para salvaguardar este
valiosos recurso hídrico, estratégico no sólo para la seguridad hídrica nacional
sino también para la seguridad hídrica regional y más ahora en el contexto del
cambio climático.
Tabla 16. Actualización del Valor Económico Total del lago de Atitlán.
Año Tasa de Inflación anual
acumuladab Valor Económico Total del
lago de Atitlán (Q/año)
2009 (año base) No considerada 621852,742.48a
2010 5.39% 661240,505.30
2011 6.20% 701347,416.63
2012 3.45% 721774,402.50
Total 2721215,066.91
aVET tomado de Romero (2009), bFuente, Banco de Guatemala, BANGUAT (2013).
cTipo de cambio de referencia Q7.80 por US$1.00 y Q10.10 por €1.00.
80
En consideración de lo anterior y tomando en cuenta que el VET del lago de
Atitlán es indicador indubitable, infalible e indefectible de la importancia del lago
sobre el bienestar de sus usuarios, y haciendo valer los preceptos constitucionales
que procuran la protección de la vida humana, de la persona, de la familia y del
bien común, que garantizan la vida, la justicia, la paz y el desarrollo integral de la
persona y que velan por la protección del medio ambiente y el equilibrio ecológico;
el Congreso de la República de Guatemala, siendo consecuente con sus
atribuciones y con la necesidad de proteger el lago de Atitlán y el bienestar de la
población de su cuenca, debe de emitir un decreto, de urgencia nacional, que
reconozca todos los años el Valor Económico Total anual del lago de Atitlán como
una deuda pública interna contraída por el Estado de Guatemala, y que establezca
los mecanismos y formas para el pago de esas obligaciones contraídas en el
término de un año calendario, mediante la institucionalidad que considere
conveniente y bajo los controles que se crean necesarios, para garantizar que
esos fondos se inviertan única y exclusivamente en la preservación, conservación
y resguardo del lago de Atitlán y el manejo integrado de su cuenca hidrográfica.
5.4 Propuestas tecnológicas para el tratamiento de las aguas residuales
dentro de la cuenca del lago de Atitlán
5.4.1 Aguas residuales domésticas
El escaso tratamiento de aguas residuales domésticas dentro de la cuenca del
lago de Atitlán, se caracteriza principalmente por los problemas frecuentes en la
operación y mantenimiento que conducen al manejo inadecuado de los procesos y
operaciones unitarias, al descuido y al abandono de la infraestructura instalada y
que tienen como consecuencia directa el tratamiento deficiente de las aguas
residuales, el deterioro de la infraestructura y la pérdida de recursos.
Muchos de estos problemas son causados por la falta de visión de los diseñadores
de la tecnología a emplear y por el desconocimiento del entorno, generalmente
estos diseños sólo se enfocan en la parte tecnológica, ya sea por el tiempo
disponible para el diseño, por anacronismo y desactualización, por capricho del
81
ingeniero diseñador, porque se quiere copiar el modelo usado en un país
desarrollado o por presiones y antojos de organismos internacionales, que muchas
veces lo que buscan, más que resolver un problema es vender un crédito y ganar
intereses; descuidando adrede aspectos mucho más importantes que el
tecnológico, como el económico y el socio-cultural, y que en la mayoría de las
veces terminan agravando el problema que se pretendía solucionar y generando
otros más que complican la situación.
En la cuenca del lago de Atitlán, siete de cada 10 personas son pobres y tres de
cada 10 personas son extremadamente pobres, muchas de ellas sólo tienen lo
justo para sobrevivir, y una buena fracción de esa población ni siquiera cuenta con
un empleo o con una fuente segura de ingresos, sus prioridades se enfocan en
subsistir y no en el cuidado del ambiente; existen altas tasas de analfabetismo y
un limitado acceso a la educación, no se tiene conciencia ambiental, no se tiene la
cultura de pagar por los servicios públicos, esencialmente aquellos vinculados al
agua, y mucho menos de pagar por los servicios ambientales. Se caracteriza
además por tener un gran desconocimiento de la ley, particularmente de la
vinculada al ambiente, y por tener una cultura de evadir los mandatos legales, que
es además fomentada por las mismas autoridades. Es una población
acostumbrada a los subsidios, al paternalismo del estado, a las donaciones y
ayudas internacionales, tremendamente reactiva y conflictiva ante todo aquello
que pretenda incrementar o imponer un pago a los servicios públicos relacionados
al agua, lo que muchas veces se magnifica por la desconfianza y por la percepción
de corrupción que se tiene de las autoridades, especialmente de las municipales;
factores todos que constituyen un riesgo para el establecimiento, operación y
mantenimiento de tecnologías para el tratamiento de aguas residuales domésticas
que demanden un alto costo.
La propuesta tecnológica para el tratamiento de las aguas residuales domésticas
que se presenta en este estudio, no sólo contempla la parte puramente técnico-
científica, sino que además considera todos esos factores económicos
82
socioculturales de la población de la cuenca del lago de Atitlán, que representan
un riesgo para la implementación, operación y mantenimiento de la tecnología
sugerida. Brindando una alternativa tecnológica para el tratamiento de las aguas
residuales dentro de la cuenca del lago de Atitlán, con las siguientes ventajas:
Se ajusta muy bien a las características de las aguas residuales domésticas
generadas en la cuenca.
Alta eficiencia de depuración.
Construcción sencilla.
Requerimientos de área bajos.
No requiere personal técnico especializado.
Muy bajo o nulo consumo de energía.
Los subproductos como el gas y los lodos pueden utilizarse.
Operación y mantenimiento simples.
Operación y mantenimiento de bajo costo (implica por ende bajas tarifas para
los usuarios y bajos montos de subsidios para las autoridades)
La propuesta tecnológica es una guía con sugerencias muy puntuales para el
ingeniero diseñador, quien al final será el responsable del dimensionamiento de la
infraestructura dadas las particularidades de las aguas residuales con las que esté
trabajando. Empero, esas sugerencias mínimas tienen como único objetivo
garantizar una alta eficiencia en la depuración.
a. Pretratamiento
El pretratamiento que se propone consta de las siguientes unidades: unidad
reunidora de caudal y disipadora de energía, unidad para el alivio de excedencias
y bypass (para garantizar el caudal de diseño), unidad de rejas o cribas para
desbaste, unidad de desarenado, unidad de aforo de caudal, unidad desgrasadora
(con un tiempo de retención mínimo de 5 minutos).
83
b. Tratamiento primario
Para el tratamiento primario se propone el uso del Reactor Anaeróbico de Flujo
Ascendente, también conocido como RAFA o UASB por sus siglas en inglés, el
cual por las condiciones climáticas de la cuenca del lago de Atitlán, debe de ser
diseñado para un tiempo mínimo de retención de 12 horas, con al menos una
entrada de efluente por cada 3 m2 de área superficial, condiciones con las cuales
se esperaría tener una remoción ≥ 75% de la DBO5 y una remoción de patógenos
de hasta 50%.
c. Tratamiento secundario
Se propone un tratamiento secundario del tipo aeróbico, mediante el uso de filtros
percoladores de tasa baja o estándar, los cuales deben ser diseñados con base a
las siguientes condiciones mínimas: medio filtrante (empaque del filtro) plástico o
sintético con un área específica ≥ 95 m2/m3 y una porosidad ≥ 95%, sin bordes
planos; carga hidráulica entre 2.5 a 4.0 m3/m2.día; carga orgánica entre 0.25 a
0.35 Kg DBO5/m3.día; y, profundidad entre 2 y 3 m; condiciones con las que se
espera obtener entre un 80 a 85% de remoción de DBO5. Será indispensable
diseñar también un clarificador o sedimentador secundario con un tiempo de
retención entre 1.5 y 2 horas.
d. Tratamiento terciario
Para el tratamiento terciario de las aguas residuales domésticas, que se realizará
en las comunidades asentadas en la parte alta de la cuenca del lago de Atitlán, se
propone el uso de Filtros Lentos de Arena (FLA), los cuales, de acuerdo a las
características de las aguas residuales de la cuenca, deben ser diseñados para
una velocidad de filtración de entre 0.1 m3/m2.hora a 0.2 m3/m2.hora, con una
altura mínima de arena de 1.0 m, deben de diseñarse dos unidades en paralelo
para facilitar las operaciones de mantenimiento, cada una con un área máxima de
100 m2. Bajo estas condiciones de diseño, se espera que los FLA eliminen más
del 90% de los sólidos suspendidos remanentes (turbiedad), permitan la
desinfección del agua y remuevan una parte considerable de nutrientes. El agua
84
tratada podrá emplearse para riego agrícola para aprovechar la carga de
nutrientes (recomendable) o podrá descargarse directamente al suelo o a una
quebrada.
Para el tratamiento terciario de las aguas residuales domésticas, que se realizará
en las comunidades asentadas a orillas del lago de Atitlán, se propone como
primer paso el uso de Filtros de Arena Multicapa (capa de antracita y capa de
arena sílica), los cuales deben ser ajustados por el diseñador a las condiciones del
efluente secundario y al caudal a tratar para garantizar un filtrado ≤ 20 micras; y
como segundo paso, antes de su vertido al lago, la desinfección del efluente con
Sulfato Cúprico Pentahidratado (Sulfato de Cobre Quelatado), por su bajo impacto
ambiental en el lago de Atitlán, o en su defecto con Cloro que es un desinfectante
oxidante, ambos productos altamente eficientes en la eliminación de coliformes
totales, E. coli y otros patógenos. Con esta propuesta se espera la eliminación de
materia orgánica biodegradable, eliminación de sustancias difíciles de degradar o
no degradables, eliminación de sólidos suspendidos, eliminación de compuestos
de nitrógeno y fósforo (fósforo ≥ 75%), y eliminación de metales pesados. Para
comunidades con altas cargas contaminantes de fósforo, puede considerarse el
uso de sales metálicas (coagulantes/floculantes) como el Sulfato de Aluminio para
incrementar la eficiencia de remoción del filtro de arena multicapa, el uso
combinado de sales metálicas con el filtro de arena multicapa permite reducir
significativamente las dosis de sales metálicas a emplear, lo que por ende permite
reducir los costos de operación.
Los subproductos obtenidos del proceso de tratamiento de las aguas residuales
domésticas mediante la tecnología propuesta: a) el gas metano, puede emplearse
para suministro doméstico de gas a hogares vecinos, quienes a cambio pagarían
una cuota mensual que permitiría obtener recursos extra que puedan contribuir a
la operación y mantenimiento de la planta o bien puede emplearse como
combustible para producir energía eléctrica mediante un pequeño generador; y b)
los lodos, pueden emplearse como mejoradores y estabilizadores de suelos
85
agrícolas, mismos que también pueden venderse a los agricultores del área y
obtener ingresos que también aporten a la operación y mantenimiento de la planta
de tratamiento.
5.4.2 Aguas mieles (Aguas residuales agroindustriales)
Desde el punto de vista de protección y conservación del lago de Atitlán, la
propuesta ideal sería que no se beneficiara más café dentro de la cuenca del lago
y que ese proceso de beneficiado se realizara fuera de cuenca, con el fin de
eliminar de la hoya hidrográfica el vertido de aguas mieles al lago, para lo cual
tanto la Asociación Nacional del Café ─ANACAFE─ y el Ministerio de Agricultura
─MAGA─, si consideran la viabilidad de la propuesta, deben brindar a los
cafetaleros de la cuenca, mediante los programas de apoyo y fideicomisos
existentes, la logística, la asesoría y las facilidades necesarias para que esto
suceda.
Empero, si se pretende seguir beneficiando el café dentro de la cuenca del lago de
Atitlán, este estudio presenta una propuesta tecnológica, de alta eficiencia de
depuración, que se ajusta muy bien a las características de las aguas mieles
generadas por los beneficios de la cuenca y que tiene las siguientes ventajas:
Construcción sencilla.
Requerimientos de área bajos.
No requiere personal técnico especializado.
Muy bajo o nulo consumo de energía.
Los subproductos como el gas y los lodos pueden utilizarse.
Operación y mantenimiento simples.
Operación y mantenimiento de bajo costo.
El tratamiento de aguas residuales en la industria del café dentro de la cuenca del
lago de Atitlán, no debe verse como una acción que únicamente incrementa los
costos de producción, sino debe tomarse como una oportunidad de mejorar la
competitividad del Café Atitlán al ofrecerse en los mercados nacionales e
86
internacionales como un producto proveniente de una industria de bajo impacto
ambiental protectora de la naturaleza, “café ecológico”, lo que puede, bajo una
inteligente y bien diseñada estrategia de mercadeo, traducirse en mejores precios
de venta, que compensen con creces la inversión realizada por los productores.
La propuesta tecnológica que se presenta para el tratamiento de las aguas mieles
en la cuenca del lago de Atitlán, es una guía de sugerencias puntuales para el
ingeniero diseñador, quien al final será el responsable del dimensionamiento de la
infraestructura dadas las particularidades de las aguas residuales con las que esté
trabajando; esas sugerencias mínimas tienen como único objetivo garantizar una
alta eficiencia en la depuración.
a. Pretratamiento
El pretratamiento que se propone consta de las siguientes unidades: unidad
reunidora de caudal y disipadora de energía; unidad de tamizado para el desbaste
del agua miel con tamices de 1/4 y 1/8 de pulgada; unidad de neutralización y
homogenización, que permita mediante la adición de hidróxido de calcio (cal
hidratada), elevar el pH de las aguas mieles a un valor mínimo de 7 para facilitar
de degradación biológica de la materia orgánica en suspensión, y además iniciar
el proceso de floculación.
b. Tratamiento primario
Para el tratamiento primario se propone el uso del Reactor Anaeróbico de Flujo
Ascendente, también conocido como RAFA o UASB por sus siglas en inglés,
recomendado por la Asociación Interamericana de Ingeniería Sanitaria y Ambiental
─AIDIS─ para el tratamiento de aguas mieles procedentes del beneficiado del café
(Savigne y Romanovski, 2000), el cual por las condiciones climáticas de la cuenca
del lago de Atitlán, debe de ser diseñado para un tiempo mínimo de retención
hidráulica de 48 horas, con una altura efectiva mínima de 4.5 m, con al menos una
entrada de efluente por cada 3 m2 de área superficial, condiciones con las cuales
87
se esperaría tener una remoción ≥ 85% de la DBO5, y una remoción de patógenos
≥ 50%.
c. Tratamiento secundario
Se propone un tratamiento secundario del tipo aeróbico, mediante el uso de filtros
percoladores de tasa baja o estándar, los cuales deben ser diseñados con base a
las siguientes condiciones mínimas: medio filtrante (empaque del filtro) plástico o
sintético con un área específica ≥ 95 m2/m3 y una porosidad ≥ 95%, sin bordes
planos; carga hidráulica entre 2.0 a 3.0 m3/m2.día; carga orgánica entre 0.15 a
0.25 Kg DBO5/m3.día; y, profundidad entre 2 y 3 m; condiciones con las que se
espera obtener entre un 80 a 85% de remoción de DBO5. Será indispensable
diseñar también un clarificador o sedimentador secundario con un tiempo de
retención entre 1.5 y 2 horas.
d. Tratamiento terciario
Para el tratamiento terciario de las aguas mieles del beneficiado del café, que se
realizará en los beneficios asentados en la cuenca del lago de Atitlán, se propone
el uso de Filtros Lentos de Arena (FLA), los cuales, de acuerdo a las
características de las aguas mieles, deben ser diseñados para una velocidad de
filtración de entre 0.25 m3/m2.hora a 0.3 m3/m2.hora, con una altura mínima de
arena de 1.0 m, deben de diseñarse dos unidades en paralelo para facilitar las
operaciones de mantenimiento, cada una con un área máxima de 100 m2. Bajo
estas condiciones de diseño, se espera que los FLA eliminen más del 90% de los
sólidos suspendidos remanentes (turbiedad), permitan la desinfección del agua y
remuevan una parte considerable de nutrientes.
Para complementar el pulimiento de las aguas mieles tratadas se propone que el
efluente del FLA, se almacene en una laguna de maduración con un tiempo de
retención hidráulica de 5 días, con una profundidad de entre 1 y 1.5 m, lo que
permitirá tener los efectos siguientes: desinfección, nitrificación del nitrógeno
amoniacal, eliminación de nutrientes, clarificación y oxigenación del efluente;
88
además de tener un importante volumen de agua que el caficultor podrá emplear
de la manera que mejor le convenga. El agua de la laguna de maduración, podrá
ser recirculado nuevamente al proceso de beneficiado para reducir los volúmenes
vertidos al lago e incrementar la eficiencia en el uso del agua debido a la
reutilización.
Los subproductos del proceso de tratamiento de las aguas mieles: a) el gas
metano, se recomienda sea empleado por el mismo beneficio como combustible
para la producción de energía eléctrica por medio de un pequeño generador,
energía que posteriormente puede emplearse para operar las despulpadoras,
bombas de agua u otros equipos; o bien emplearse como combustible para
producir energía calórica en las secadoras de café. b) los lodos, se propone sean
empleados en procesos de compostaje conjuntamente con la pulpa de café y
usarse posteriormente como mejorador y estabilizador de los suelos de la misma
finca cafetalera. El aprovechamiento de estos subproductos por parte del caficultor
le permitirá tener un ahorro considerable en sus costos de producción.
89
CAPÍTULO 6: CONCLUSIONES GENERALES
Bajo las condiciones en las que se realizó el estudio de caracterización de las
aguas residuales generadas en la cuenca del lago de Atitlán y su impacto, se
generaron las siguientes conclusiones:
Se acepta la hipótesis de trabajo planteada en este estudio y se confirma que
las aguas residuales, que se descargan directamente al lago de Atitlán, son
uno de los factores importantes que causan el cambio de estado trófico del
lago de Atitlán.
Las aguas residuales que se producen en la cuenca del lago de Atitlán, según
su tipo se clasifican en: Aguas residuales domésticas (99.66%); Aguas mieles
del beneficiado del café, que son un tipo específico de aguas residuales
agroindustriales (0.24%); y, aguas residuales agroindustriales de origen diverso
(0.10%).
En la cuenca del lago de Atitlán, se generan 71750,253.94 m3/año de aguas
residuales, de los cuales 71724,077.44 m3/año son aguas residuales
domésticas; 18,562.50 m3/año aguas mieles generadas durante el proceso de
beneficiado del café; y, 7,614.00 m3/año son aguas residuales del tipo
agroindustrial de origen diverso.
Las aguas residuales domésticas que se producen en la cuenca del lago de
Atitlán, tienen las siguientes características principales, límites de confianza al
95%: pH entre 6.85 y 7.12; Grasas y aceites entre 38.67 mg/L y 56.93 mg/L;
Sólidos totales entre 564.41 mg/L y 655.86 mg/L; DBO5 entre 220.5 mg/L y
265.97 mg/L; DQO entre 485.60 mg/L y 574.67 mg/L; Fosfatos (PO4-3) entre
7.34 mg/L y 11.20 mg/L; y, Coliformes totales entre 1.83*108 NMP/100 ml y
7.83*108 NMP/100 ml.
90
Las aguas mieles que se producen dentro de la cuenca del lago de Atitlán,
producto del proceso de beneficiado del café, tienen las siguientes
características principales, límites de confianza al 95%: pH entre 3.82 y 4.24;
Grasas y aceites entre 86.51 mg/L y 160.97 mg/L; Sólidos suspendidos totales
entre 968.83 mg/L y 1,903.03 mg/L; DBO5 entre 7,450.08 mg/L y 11,654.55
mg/L; DQO entre 11,967.07 mg/L y 18,443.31 mg/L; Fosfatos (PO4-3) entre
8.90 mg/L y 17.56 mg/L; y, Coliformes totales entre 2.07*103 NMP/100 ml y
2.52*104 NMP/100 ml.
Tanto las aguas residuales domésticas (relación DBO5/DQO= 0.46), como las
aguas mieles (relación DBO5/DQO= 0.63), producidas en la cuenca del lago de
Atitlán, son aguas residuales muy biodegradables (relación DBO5/DQO ≥ 0.4),
lo que representa una ventaja para su tratamiento, ya que pueden ser
depuradas empleando cualquiera de las tecnologías convencionales
disponibles para el tratamiento de aguas residuales.
Sobre las aguas del lago de Atitlán, se descargan directamente 1.37 millones
de m3/año de aguas residuales domésticas (17.77% del total de las aguas
producidas en la cuenca) y 18,562.50 m3/año aguas mieles (100% de las
aguas mieles generadas en la cuenca).
Las aguas residuales domésticas que se descargan directamente sobre las
aguas del lago de Atitlán, tienen una carga contaminante equivalente a: 42.56
Kg/día de PO4-3 (13.88 Kg/día de P- PO4
-3) ó 15,536.08 Kg/año de PO4-3
(5,066.91 Kg/año de P- PO4-3); 956.62 Kg/día de DBO5 (349.17 Tm/año de
DBO5); y, 2000.40 Kg/día de DQO (730.15 Tm/año de DQO). Siendo los
municipios de Panajachel y Santiago Atitlán, los que aportan más de la mitad
de la carga contaminante que recibe el lago.
Las aguas mieles que se vierten sobre las aguas del lago de Atitlán durante los
120 días que dura el proceso de beneficiado del café, tienen una carga
contaminante equivalente a: 2.05 Kg/día de PO4-3 (0.67 Kg/día de P- PO4
-3) ó
91
245.61 Kg/año de PO4-3 (80.10 Kg/año de P- PO4
-3); 1,477.62 Kg/día de DBO5
(177,314.80 Kg de DBO5 en 120 días); y, 2,352.05 Kg/día de DQO (282,246.29
Kg de DQO en 120 días).
La contaminación fecal de las aguas del lago de Atitlán, es el mayor impacto
que el vertido de las aguas residuales domésticas tiene sobre este cuerpo de
agua, convirtiéndose en un gravísimo problema de salud pública, debido a las
altas cargas de patógenos (parásitos, virus, bacterias, protozoos y hongos) que
se vierten diariamente sobre el lago y que ponen en grave peligro la salud y la
vida de 78,420 personas que todos los días consumen agua del lago
contaminada con materia fecal, así como la salud de más de 250,000 turistas
que visitan anualmente el lago y que tienen contacto con sus aguas.
Las aguas residuales domésticas que se vierten directamente sobre el lago de
Atitlán, representan la segunda fuente de aporte de fosfatos más importante
para este cuerpo de agua, con el 20.88% del total de los fosfatos. Provocando
actualmente, que la probabilidad del estado oligotrófico del lago se reduzca en
14.72%, y se incremente la probabilidad del estado mesotrófico del lago en
17.96% (Probabilidad actuales del estado trófico del lago: Oligotrófico 59.38% y
mesotrófico 38.25%).
Las aguas mieles que se vierten sobre el lago de Atitlán, producto del
beneficiado del café, representan el 0.31% del total de fosfatos que ingresan a
este cuerpo de agua y su impacto directo sobre el estado trófico del lago es
despreciable. Sin embargo, su impacto más importante es la creación de zonas
heterotróficas en los puntos de vertido de estas aguas al lago, debido a las
altas cargas de contaminación orgánica.
Según la condición de lago cálido tropical, la zona de vida, el volumen de agua
almacenado, el tiempo de residencia hidráulica y el tipo hidrogeoquímico de
sus aguas, la carga contaminante máxima permitida de fosfatos para el lago de
Atitlán es de 49,400 Kg/año de PO4-3 (16,109.34 Kg/año de P- PO4
-3) o 135.34
92
Kg/día de PO4-3 (44.13 Kg/día de P-PO4
-3), misma que permitiría al lago
mantener su capacidad natural de resiliencia, para recuperarse año con año y
mantenerse en la máxima probabilidad de ser un lago oligotrófico
(Probabilidades= 10.84% Ultraoligotrófico, 77.78% Oligotrófico, 11.34%
mesotrófico y 0.04% eutrófico).
La contaminación del lago de Atitlán y la degradación de su cuenca, han
afectado y reducido el bienestar de la población de la cuenca en Q272.22
Millones, entre los años 2009 y 2012; monto que representa la cantidad de
recursos que el Estado de Guatemala debe devolver a población de la cuenca
del lago de Atitlán en concepto de preservación y resguardo del lago de Atitlán
y manejo integrado de su cuenca, para compensar el bienestar perdido.
Dadas la condiciones sociales-culturales de la población de la cuenca del lago
de Atitlán, la propuesta tecnológica para el tratamiento de las aguas residuales
domésticas, que permitiría no sólo una alta eficiencia en depuración, sino
además, garantizar la operación y el mantenimiento de la misma, se basa en:
tratamiento primario, reactores anaeróbicos de flujo ascendente (RAFA o
UASB); tratamiento secundario, filtros percoladores de tasa estándar; y,
tratamiento terciario, filtros lentos de arena o filtros de arena multicapa y
desinfección.
Dadas las condiciones económicas de los beneficiadores de café de la cuenca
del lago de Atitlán, la propuesta tecnológica que no sólo permitiría una alta
eficiencia en depuración de las aguas mieles, sino además, costos de
operación y mantenimiento bajos, se basa en: tratamiento primario, reactores
anaeróbicos de flujo ascendente (RAFA o UASB); tratamiento secundario,
filtros percoladores de tasa estándar; y, tratamiento terciario, filtros lentos de
arena y laguna de maduración.
Más que la contaminación por aguas residuales u otras fuentes contaminantes,
la contaminación que verdaderamente está matando al lago de Atitlán, es la
93
contaminación política, la que promueve: que se evada y viole la ley, que las
autoridades incumplan sus mandatos legales, sus funciones reales y pierdan el
sentido de autoridad en sus acciones; y que se trabaje por intereses
particulares sucios y oscuros y no por los verdaderos intereses de protección
del lago.
94
CAPÍTULO 7: RECOMENDACIONES
Para evitar los graves problemas de salud pública y proteger la salud y la vida
de los usuarios del lago de Atitlán, especialmente de aquellos que consumen
diariamente agua del lago, todas las aguas residuales, sin excepción, después
de ser tratadas y antes que se descarguen sobre este cuerpo de agua deben
recibir un tratamiento de desinfección con base a Cloro o Sulfato Cúprico
Pentahidratado (Sulfato de Cobre Quelatado), que permita eliminar los
patógenos y los parásitos del efluente.
Para proteger y conservar el lago de Atitlán, los esfuerzos no sólo deben
enfocarse en reducir el ingreso de aguas residuales crudas al cuerpo de agua,
sino también en atender la problemática que representan las subcuencas de
los ríos Quiscap y San Francisco (tributarios del lago), que en conjunto aportan
el 76.02% del total de la carga de fosfatos que anualmente se vierten en el lago
producto del arrastre de sedimentos y la erosión de los suelos, mediante:
asistencia técnica, conservación de suelos, agricultura de precisión, buenas
prácticas agrícolas y de manejo de fertilizantes y agroquímicos, protección de
zonas de recarga hídrica, reforestación, restauración y recuperación de riberas
de los ríos, recuperación y protección de bosques de galería, regulación
hidrológica de los ríos (disipadores de energía, diques, presas y embalses),
ordenamiento territorial y ordenamiento de recursos naturales.
Como una forma de garantizar que las actividades vinculadas a la economía y
al desarrollo contribuyan de manera positiva y significativa a la protección y
conservación del lago de Atitlán, y evitar que las políticas, estrategias y
acciones de protección del lago se financien únicamente con fondos públicos,
la AMSCLAE, debe implementar, mediante el instrumento jurídico que
considere conveniente, el concepto “quien contamina paga”; con el fin que: a)
se respete la normativa legal orientada a proteger y conservar el lago, b) el
contaminador asuma el costo que implican las medidas para eliminar la
contaminación que genera, y c) se reduzcan los niveles de contaminación
95
hasta niveles que sean considerados aceptables para proteger y conservar el
lago.
Desde el punto de vista del manejo del lago para su resguardo y conservación,
es necesario que la normativa y reglamentación que busca regular y controlar
los vertidos de aguas residuales en la cuenca del lago de Atitlán, así como
regular y controlar la descarga de otros contaminantes, se plantee en términos
de Carga Contaminante, que es un concepto ambiental más justo y preciso, y
no en términos de concentración.
Con el fin de mantener un lago de Atitlán sano, en su máxima probabilidad de
lago oligotrófico (P= 77.78% Oligotrófico y 10.84% Ultraoligotrófico), es urgente
y necesario que se establezca, por parte la AMSCLAE, como carga
contaminante máxima permitida de fosfatos para el lago, la cantidad de 49,400
Kg/año de PO4-3 (16,109.34 Kg/año de P-PO4
-3), e implementen los
mecanismos para garantizar: a) una distribución inteligente y estratégica de la
carga contaminante máxima permitida, entre las fuentes de contaminación que
descargan fosfatos al lago, y b) un control y seguimiento oportuno.
Se plantee ante el Congreso de la República de Guatemala, siguiendo las vías
que correspondan, la iniciativa de ley que permita, mediante el mecanismo
legislativo de urgencia nacional, el reconocimiento del Valor Económico Total
Anual del lago de Atitlán, como deuda pública interna contraída por el Estado
de Guatemala, para que todos los años forme parte del Presupuesto General
de Ingresos y Egresos de la Nación, y se garantice de esta manera: a) la
devolución del bienestar perdido por la población asentada en la cuenca, y b)
la preservación, resguardo y conservación del lago y el manejo integrado de su
cuenca.
De acuerdo a lo que más convenga a cada una de las comunidades de la
cuenca del lago de Atitlán, dentro de los comités de agua, comités pro-
desarrollo, comités pro-mejoramiento o comités comunitarios de desarrollo
96
(COCODES), se constituya una comisión específica que vele y accione, desde
la comunidad, por la preservación, conservación y resguardo del lago de Atitlán
y los ecosistemas de su cuenca hidrográfica, la cual debe recibir
reconocimiento, capacitación, asesoría, apoyo y seguimiento por parte de la
AMSCLAE. Las comisiones constituidas, posteriormente, podrán integrarse en
una red comunitaria para la protección del lago y su cuenca.
Es fundamental, esencial e ineludible para lograr la protección y conservación
del lago de Atitlán, que las instituciones rectoras encargadas de su protección y
manejo como la AMSCLAE y el Consejo Nacional de Áreas Protegidas, las
rectoras sectoriales como el Ministerio de Ambiente y Recursos Naturales y el
Ministerio de Salud Pública y Asistencia Social, y las administradoras locales
como las municipalidades de la cuenca, cumplan a cabalidad con sus
responsabilidades legales de protección y mejoramiento del ambiente,
establecidas en las leyes y reglamentos vigentes, y hagan valer las mismas de
manera pronta sin contemplaciones y con igualdad.
Emplear la información técnica-científica generada en este estudio para:
Entender y atender mejor el complejo ecosistema lacustre.
Desarrollar normas, reglamentos y ordenanzas.
Como base para formular nuevos proyectos de investigación y
monitoreo que profundicen en el estudio del lago.
Formular y fomentar proyectos de infraestructura, desarrollo social,
protección y manejo ambiental dentro de la cuenca.
Orientar proyectos y acciones tendientes a la reducción de las
principales fuentes de degradación ambiental y contaminación del
sistema hidrológico de la cuenca del lago.
Para la realización de guías programáticas de estudio para los niveles
de educación primaria, básica y diversificada que se imparten dentro de
la cuenca.
Con la finalidad de garantizar siempre la protección y el manejo sostenible del
recurso lago.
97
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102
GLOSARIO
Aguas mieles: son las aguas residuales que la agroindustria del café descarga
durante el proceso de beneficiado húmedo, en el que se transforma el café
maduro a café pergamino, principalmente durante las operaciones de despulpado
y lavado, por lo que estas aguas se caracterizan por tener altas cargas orgánicas.
Aguas residuales domésticas: son aquellas aguas provenientes de las
viviendas, residencias, edificios comerciales e institucionales y que generalmente
contienen sólidos orgánicos e inorgánicos y microorganismos, principalmente
bacterias.
Aguas residuales industriales: son las aguas provenientes de las descargas de
industrias de manufactura, estas aguas residuales varían en calidad y cantidad de
industria a industria y de proceso a proceso para la misma industria.
Aguas residuales: se definen así a las aguas que después de su uso contienen
impurezas y contaminantes en las formas de sólidos, líquidos y gases, y sus
combinaciones, en concentraciones tales que su disposición es dañina para el
ambiente.
Beneficiado húmedo del café: se define como la transformación del fruto de café
maduro a café pergamino seco de punto comercial, en la que se sigue un proceso
secuencial que involucra el uso del agua como medio de transporte o vehículo
facilitador de las diferentes operaciones.
Carga contaminante máxima: se define así a la máxima cantidad de un
contaminante dado que, a largo plazo, no causa efectos dañinos sobre la
estructura y función de los ecosistemas, y que no afecta negativamente su
capacidad natural de resiliencia.
103
Carga contaminante: es la masa o el peso del contaminante transportado dentro
de una unidad de tiempo específica, de la fuente de contaminación al cuerpo
receptor (aire, suelo o agua).
Contaminación del agua: es la presencia en el agua de uno o más
contaminantes en tales cantidades o de tal duración, que resulten perjudiciales
para el hombre, los animales, las plantas o el curso normal de la actividad
humana.
Contaminante: es un agente externo, no deseado, que modifica las propiedades
de un ambiente o cuerpo particular.
Estado heterotrófico: se define así al estado de un cuerpo de agua producido por
un inusual enriquecimiento orgánico, en el cual los sistemas de bacterias
heterotróficas juegan un papel dominante, debido a que las algas y el fitoplancton
no pueden usar directamente la materia orgánica.
Estado Trófico: indica la relación entre el estado de nutrientes en un cuerpo de
agua y el crecimiento de la biomasa fitoplactónica y algal. Se divide en Estado
Oligotrófico: que se caracteriza por una baja biomasa fitoplanctónica y algal, una
alta transparencia del agua y una limitada concentración de nutrientes; y Estado
Eutrófico: caracterizado por una elevada biomasa fitoplanctónica y algal, reducida
transparencia del agua y alta carga de nutrientes; entre estos dos estados tróficos
existe uno intermedio Estado Mesotrófico. Los estados tróficos son considerados
estados de equilibrio.
Eutroficación: es el proceso de enriquecimiento de un cuerpo de agua debido a
un incremento en la carga de nutrientes; los nutrientes más importantes que
causan la eutroficación son los fosfatos, nitratos y amonio.
104
Limnología tropical: es el estudio de las relaciones funcionales y de
productividad de las comunidades de las aguas dulces o salinas, contenidas en
cuerpos de agua continentales, ubicados en latitudes tropicales o subtropicales, a
altitudes no mayores a los 3000 metros sobre el nivel del mar y con temperaturas
mínimas del agua que nunca descienden de los 10°C.
Resiliencia: es la habilidad o capacidad que tiene un ecosistema de absorber
estrés ambiental sin cambiar sus patrones ecológicos característicos, esto implica
la capacidad del sistema para reorganizarse bajo tensiones ambientales y
establecer flujos de energía alternativos para permanecer estable sin
perturbaciones severas, sólo con algunas modificaciones menores en su
estructura. La resiliencia ilustra la capacidad de los ecosistemas para recuperarse
al efecto adverso producido por la acción del hombre o de la misma naturaleza.
Saneamiento ambiental: conjunto de acciones técnicas y socioeconómicas de
sanidad pública, tendientes a reducir, controlar o eliminar los riesgos del ambiente
natural, causados por la contaminación, la acción humana y la vida diaria, para
crear y promover en él condiciones ambientales óptimas para garantizar la salud
de la comunidad, lograr una mejor calidad de vida y elevar el nivel de desarrollo de
la misma.
105
ANEXOS
ANEXO 1. Resultados de laboratorio por municipio, caracterización de aguas
residuales domésticas de la cuenca del lago de Atitlán.
Municipios de la Cuenca del lago de Atitlán
Parámetro Unidades de
medida Sololá Panajachel
Santa Catarina Palopó
San Antonio Palopó
Temperatura °C 18 22 23 22
pH Unidades 7.2 7.1 7 6.8
Oxígeno disuelto mg/L 1.5 1.6 2.1 2.5
Grasas y aceites mg/L 78 83 43 48
Sólidos sedimentables cm3/L/h 4.7 5.2 2.7 2.8
Sólidos disueltos mg/L 311 340 250 270
Sólidos suspendidos totales
mg/L 696 700 635 590
DQO mg/L 635 620 485 451
DBO5 mg/L 298 300 210 215
Nitratos (NO3-) mg/L 14.4 15 7.5 7.3
Nitritos (NO3-2
) mg/L 0.07 0.08 0.02 0.02
Fosfatos (PO4-3
) mg/L 14.2 15.9 6.3 6.8
Coliformes totales NMP/100 ml 1.11E+09 9.20E+08 8.00E+07 1.00E+08
Coliformes fecales NMP/100 ml 3.13E+08 2.70E+08 4.40E+07 4.60E+07
Municipios de la Cuenca del lago de Atitlán
Parámetro Unidades de
medida San Lucas
Tolimán Santiago Atitlán
San Pedro la Laguna
San Juan la Laguna
Temperatura °C 21 23 23 22
pH Unidades 7.4 6.9 6.5 6.8
Oxígeno disuelto mg/L 2.3 1.1 1.9 2.2
Grasas y aceites mg/L 50 62 39 45
Sólidos sedimentables cm3/L/h 3.4 4.6 3.3 3.5
Sólidos disueltos mg/L 270 322 290 300
Sólidos suspendidos totales
mg/L 660 712 635 672
DQO mg/L 591 577 514 630
DBO5 mg/L 260 290 230 295
Nitratos (NO3-) mg/L 11.9 13.8 12.1 14
Nitritos (NO3-2
) mg/L 0.05 0.06 0.05 0.06
Fosfatos (PO4-3
) mg/L 12.1 14 11 10.3
Coliformes totales NMP/100 ml 2.40E+08 2.00E+09 9.00E+07 3.00E+08
Coliformes fecales NMP/100 ml 5.90E+07 6.10E+08 1.90E+07 8.10E+07
106
Municipios de la Cuenca del lago de Atitlán
Parámetro Unidades de
medida San Pablo la Laguna
San Marcos la Laguna
Santa Cruz la Laguna
Concepción
Temperatura °C 22 21 20.9 19
pH Unidades 6.8 7.2 6.93 7
Oxígeno disuelto mg/L 3.1 1.5 2.4 1.7
Grasas y aceites mg/L 27 40 30 37
Sólidos sedimentables cm3/L/h 1.8 3.3 2 2.1
Sólidos disueltos mg/L 210 275 200 250
Sólidos suspendidos totales
mg/L 491 640 476 510
DQO mg/L 388 550 379 523
DBO5 mg/L 168 245 198 230
Nitratos (NO3-) mg/L 7 10 6.7 8.6
Nitritos (NO3-2
) mg/L 0.02 0.04 0.02 0.02
Fosfatos (PO4-3
) mg/L 5.6 8.3 5.1 6.9
Coliformes totales NMP/100 ml 6.10E+08 7.00E+07 4.20E+07 3.50E+08
Coliformes fecales NMP/100 ml 3.00E+07 1.70E+07 8.90E+06 6.40E+07
Municipios de la Cuenca del lago de Atitlán
Parámetro Unidades de
medida San José Chacayá
Santa Lucía Utatlán
San Andrés Semetabaj
Temperatura °C 18 18 19
pH Unidades 7.3 6.7 7.1
Oxígeno disuelto mg/L 2.8 1.9 1.7
Grasas y aceites mg/L 29 55 51
Sólidos sedimentables cm3/L/h 2.1 3.8 4.1
Sólidos disueltos mg/L 290 270 306
Sólidos suspendidos totales mg/L 530 525 680
DQO mg/L 490 549 570
DBO5 mg/L 200 250 260
Nitratos (NO3-) mg/L 8.1 10.8 9.5
Nitritos (NO3-2
) mg/L 0.02 0.03 0.04
Fosfatos (PO4-3
) mg/L 6 9.4 7.2
Coliformes totales NMP/100 ml 6.30E+07 5.00E+08 7.70E+08
Coliformes fecales NMP/100 ml 1.00E+07 4.20E+07 2.30E+08
107
Análisis estadístico de los resultados de laboratorio para las aguas
residuales domésticas de la cuenca del lago de Atitlán.
Estimadores estadísticos
Parámetro Unidades de
medida Media
Desviación Estándar
Límites de confianza al 95% CV%
Inferior Superior
Temperatura °C 20.79 1.90 19.74 21.84 9.12
pH Unidades 6.98 0.24 6.85 7.12 3.43
Oxígeno disuelto mg/L 2.02 0.54 1.72 2.32 26.67
Grasas y aceites mg/L 47.80 16.49 38.67 56.93 34.50
Sólidos sedimentables cm3/L/h 3.29 1.06 2.71 3.88 32.08
Sólidos disueltos mg/L 276.93 38.62 255.54 298.32 13.95
Sólidos suspendidos totales
mg/L 610.13 82.56 564.41 655.86 13.53
DQO mg/L 530.13 80.42 485.60 574.67 15.17
DBO5 mg/L 243.27 40.99 220.57 265.97 16.85
Nitratos (NO3-) mg/L 10.45 2.92 8.83 12.07 27.99
Nitritos (NO3-2
) mg/L 0.04 0.02 0.03 0.05 51.75
Fosfatos (PO4-3
) mg/L 9.27 3.48 7.34 11.20 37.58
Coliformes totales NMP/100 ml 4.83E+08 5.41E+08 1.83E+08 7.83E+08 112.03
Coliformes fecales NMP/100 ml 1.23E+08 1.67E+08 3.04E+07 2.15E+08 135.93
108
ANEXO 2. Resultados de laboratorio por beneficio de café, caracterización
de agua mieles derivadas del beneficio del café en la cuenca del lago de
Atitlán.
Beneficio de café
Parámetro Unidades de
medida Tzamchaj Atitlán APECAN
Casa Bilsón
Temperatura °C 21.7 21.2 20.4 22.1
pH Unidades 3.62 3.81 3.62 3.81
Oxígeno disuelto mg/L 0.7 1 2 1.8
Grasas y aceites mg/L 195.4 42.2 193.2 289.2
Sólidos suspendidos totales
mg/L 2880 1237.1 1872.8 3570
DQO mg/L 25600 11534 11616 13800
DBO5 mg/L 15360 6921 8000 10250
Nitratos (NO3-) mg/L 9.5 7.5 4.5 13.2
Fosfatos (PO4-3
) mg/L 35.2 15.75 10.7 11.25
Coliformes fecales NMP/100 ml 2.30E+03 7.00E+04 4.60E+04 4.60E+04
Beneficio de café
Parámetro Unidades de
medida La laguna
ADENISA FEDEPMA
La cuchilla Shakal
Temperatura °C 22.7 20 21.9 18.3
pH Unidades 4.39 4.21 4.07 4.4
Oxígeno disuelto mg/L 0.9 1.4 0.6 0.8
Grasas y aceites mg/L 81.6 110 88 84
Sólidos suspendidos totales
mg/L 888 2622 1050 966.2
DQO mg/L 9475 31525 13904 12110
DBO5 mg/L 6405 21250 8459 7965
Nitratos (NO3-) mg/L 5.4 24 11 10.8
Fosfatos (PO4-3
) mg/L 6.2 27 7.3 6.8
Coliformes fecales NMP/100 ml 1.50E+04 2.30E+04 5.50E+02 2.30E+02
109
Beneficio de café
Parámetro Unidades de
medida
Comercial Café del
lago
La voz que clama en
el desierto
Xocomil, UNEX S.A.
Acción cristiana (Proyecto
de café Juan Ana)
Temperatura °C 22.3 18 19.6 19.6
pH Unidades 3.88 3.95 4.93 4.4
Oxígeno disuelto mg/L 1.2 0.9 0.7 0.3
Grasas y aceites mg/L 146.2 110 239.4 70
Sólidos suspendidos totales
mg/L 1191.5 1176.7 1514 261
DQO mg/L 21986 13020 16500 12300
DBO5 mg/L 12430 8555 10375 7150
Nitratos (NO3-) mg/L 8.6 4.2 12.4 6.2
Fosfatos (PO4-3
) mg/L 16.5 18.75 13.5 8.25
Coliformes fecales NMP/100 ml 1.10E+03 1.10E+04 2.90E+02 1.10E+02
Beneficio de café
Parámetro Unidades de
medida Chacayá
S.A.
Pacamán (Comité
campesinos del
altiplano)
Chuasinaí Pachanay
Temperatura °C 18.5 19.6 18.7 22.9
pH Unidades 4.14 4.19 3.46 3.56
Oxígeno disuelto mg/L 0.5 1.8 1.2 2.1
Grasas y aceites mg/L 85 91.2 60.4 94
Sólidos suspendidos totales
mg/L 979.3 1129.8 837 799.5
DQO mg/L 13878 14599 9336 12100
DBO5 mg/L 8500 8622 5761 6834
Nitratos (NO3-) mg/L 4.1 5.3 5 6
Fosfatos (PO4-3
) mg/L 12.5 6 7 9
Coliformes fecales NMP/100 ml 1.10E+02 3.00E+01 2.10E+03 1.40E+02
110
Análisis estadístico de los resultados de laboratorio para las aguas mieles
derivadas del beneficiado del café en la cuenca del lago de Atitlán.
Estimadores estadísticos
Parámetro Unidades de
medida Media
Desviación Estándar
Límites de confianza al 95% CV%
Inferior Superior
Temperatura °C 20.47 1.66 19.58 21.35 8.11
pH Unidades 4.03 0.39 3.82 4.24 9.71
Oxígeno disuelto mg/L 1.12 0.56 0.82 1.42 49.74
Grasas y aceites mg/L 123.74 69.87 86.51 160.97 56.46
Sólidos suspendidos totales
mg/L 1435.93 876.59 968.83 1903.03 61.05
DQO mg/L 15205.19 6076.85 11967.07 18443.31 39.97
DBO5 mg/L 9552.31 3945.17 7450.08 11654.55 41.30
Nitratos (NO3-) mg/L 8.61 5.09 5.89 11.32 59.13
Fosfatos (PO4-3
) mg/L 13.23 8.13 8.90 17.56 61.41
Coliformes fecales NMP/100 ml 1.36E+04 2.17E+04 2.07E+03 2.52E+04 159.14
111
ANEXO 3. Resultados de la entrevista realizada a las señoras que lavan en
las aguas del lago de Atitlán.
1. Cree usted que el lago esté contaminando
Respuesta Frecuencia Frecuencia acumulada
Porcentaje Porcentaje acumulado
Si 35 35 100 100
2. A su criterio que contaminación está sufriendo el lago
Respuesta Frecuencia Frecuencia acumulada
Porcentaje Porcentaje acumulado
Basura 18 18 51.429 51.429
Desagües 8 26 22.857 74.286
Jabón 9 35 25.714 100.000
3. Piensa usted que lavar ropa en el lago lo está contaminando
Respuesta Frecuencia Frecuencia acumulada
Porcentaje Porcentaje acumulado
Si 32 32 91.428 91.428
No 3 35 8.572 100.000
4. Por qué razón viene a lavar ropa al lago
Respuesta Frecuencia Frecuencia acumulada
Porcentaje Porcentaje acumulado
Es gratuito 27 27 77.143 77.143
No tengo lavadero en casa 3 30 8.572 85.715
No tengo servicio de agua 2 32 5.714 91.429
Por costumbre 2 34 5.714 97.143
Vengo a platicar con mis amigas 1 35 2.857 100.000
112
5. Cuántos años tiene de estar lavando en el lago
Intervalo de Respuesta en
años Frecuencia
Frecuencia acumulada
Porcentaje Porcentaje acumulado
5 o menos 3 3 8.571 8.571
6 a 10 9 12 25.714 34.286
11 a 15 8 20 22.857 57.143
16 a 20 6 26 17.143 74.286
21 a 25 2 28 5.714 80.000
26 a 30 4 32 11.429 91.429
31 a 35 2 34 5.714 97.143
35 a 40 1 35 2.857 100.000
Estimadores
n Válido Media
muestral Valor
mínimo Valor
máximo Desviación Estándar
Error Estándar
35 16.914 3 38 9.382 1.586
6. Ha notado en ese tiempo que el agua del lago haya cambiado
Respuesta Frecuencia Frecuencia acumulada
Porcentaje Porcentaje acumulado
Si 35 35 100 100
7. Hace cuantos años notó el cambio
Respuesta en años
Frecuencia Frecuencia acumulada
Porcentaje Porcentaje acumulado
1 13 13 37.143 37.143
2 5 18 14.286 51.429
3 5 23 14.286 65.714
4 1 24 2.857 68.571
5 6 30 17.143 85.714
10 5 35 14.286 100.000
Estimadores
n Válido Media
muestral Valor
mínimo Valor
máximo Desviación Estándar
Error Estándar
35 3.486 1 10 3.062 0.518
113
8. Cuál fue el cambio más notado en ese tiempo
Respuesta Frecuencia Frecuencia acumulada
Porcentaje Porcentaje acumulado
Agua sucia 13 13 37.143 37.143
Más algas 16 29 45.714 82.857
Basura 1 30 2.857 85.714
Nivel 5 35 14.286 100.000
9. Cree usted que es más difícil lavar ahora en el lago que hace 5 años
Respuesta Frecuencia Frecuencia acumulada
Porcentaje Porcentaje acumulado
Si 30 30 85.714 85.714
No 5 35 14.286 100.000
10. Por qué es más difícil
Respuesta Frecuencia Frecuencia acumulada
Porcentaje Porcentaje acumulado
Más gente lavando 5 5 16.667 16.667
Menos playa 13 18 43.333 60.000
Mucha basura 2 20 6.667 66.667
Mucho jabón 10 30 33.333 100.000
11. Se ha enfermado alguna vez por venir a lavar al lago
Respuesta Frecuencia Frecuencia acumulada
Porcentaje Porcentaje acumulado
Si 22 22 62.857 62.857
No 13 35 37.143 100
12. Qué tipo de enfermedad tiene o tuvo por lavar en el lago
Respuesta Frecuencia Frecuencia acumulada
Porcentaje Porcentaje acumulado
Manchas en la piel 7 7 31.818 31.818
Manchas y ronchas en la piel 4 11 18.182 50.000
Manchas en la piel y catarros 2 13 9.091 59.091
Alergias 2 15 9.091 68.182
Catarros y tos 1 16 4.545 72.727
Diarrea 5 21 22.727 95.455
Ronchas en la piel 1 22 4.545 100.000
114
13. Qué producto o productos usa para lavar su ropa
Respuesta Frecuencia Frecuencia acumulada
Porcentaje Porcentaje acumulado
Jabón 3 3 8.571 8.571
Jabón + Detergente 9 12 25.714 34.286
Jabón + Detergente + Cloro 23 35 65.714 100.0000
14. Cuantas bolas o barras de jabón usa por semana
Respuesta Frecuencia Frecuencia acumulada
Porcentaje Porcentaje acumulado
1 1 1 2.857 2.857
2 8 9 22.857 25.714
3 14 23 40.000 65.714
4 2 25 5.714 71.429
5 7 32 20.000 91.429
6 3 35 8.571 100.000
Estimadores
n Válido Media
muestral Valor
mínimo Valor
máximo Desviación Estándar
Error Estándar
35 3.429 1 6 1.357 0.229
15. Cuantas bolsas de detergente usa por semana
Respuesta Frecuencia Frecuencia acumulada
Porcentaje Porcentaje acumulado
1 5 5 15.625 15.625
2 16 21 50.000 65.625
3 10 31 31.250 96.875
6 1 32 3.125 100.000
Estimadores
n Válido Media
muestral Valor
mínimo Valor
máximo Desviación Estándar
Error Estándar
32 2.281 1 6 0.958 0.169
16. Qué tamaño de bolsas de detergente usa siempre
Respuesta Frecuencia Frecuencia acumulada
Porcentaje Porcentaje acumulado
Pequeñas (50 g) 8 8 25.00 25.00
Medianas (250 g) 14 22 43.75 68.75
Grandes (500 g) 10 32 31.25 100.00
115
17. Cuál es la marca de detergente que frecuentemente usa
Respuesta Frecuencia Frecuencia acumulada
Porcentaje Porcentaje acumulado
Fab 16 16 50.000 50.000
Espumil 3 19 9.375 59.375
Rinso 3 22 9.375 68.750
Gallo 10 32 31.250 100.000
18. Cuántas bolsas de cloro usa por semana para lavar su ropa
Respuesta Frecuencia Frecuencia acumulada
Porcentaje Porcentaje acumulado
1 10 10 41.667 41.667
2 10 20 41.667 83.333
3 3 23 12.500 95.833
6 1 24 4.167 100.000
Estimadores
n Válido Media
muestral Valor
mínimo Valor
máximo Desviación Estándar
Error Estándar
24 1.875 1 6 1.116 0.228
19. Cuántos días a la semana viene a lavar al lago
Respuesta Frecuencia Frecuencia acumulada
Porcentaje Porcentaje acumulado
1 4 4 11.429 11.429
2 7 11 20.000 31.429
3 14 25 40.000 71.429
4 2 27 5.714 77.143
6 1 28 2.857 80.000
7 7 35 20.000 100.000
Estimadores
n Válido Media
muestral Valor
mínimo Valor
máximo Desviación Estándar
Error Estándar
35 3.514 1 7 2.005 0.339
116
20. Hace 5 años, cuantos días a la semana venía usted a lavar en el lago
Respuesta Frecuencia Frecuencia acumulada
Porcentaje Porcentaje acumulado
1 5 5 14.286 14.286
2 7 12 20.000 34.286
3 16 28 45.714 80.000
4 3 31 8.571 88.571
6 2 33 5.714 94.286
7 2 35 5.714 100.000
Estimadores
n Válido Media
muestral Valor
mínimo Valor
máximo Desviación Estándar
Error Estándar
35 3 1 7 1.53392998 0.25928149
21. Ha visto usted que en los últimos 5 años haya cambiado el número de mujeres que vienen a lavar al lago
Respuesta Frecuencia Frecuencia acumulada
Porcentaje Porcentaje acumulado
Si 29 29 82.857 82.857
No 6 35 17.143 100.000
22. Por qué cree usted que ha cambiado la cantidad de mujeres que vienen a lavar
al lago
Respuesta Frecuencia Frecuencia acumulada
Porcentaje Porcentaje acumulado
No tienen pila 6 6 20.690 20.690
Se enferman al lavar en el lago 4 10 13.793 34.483
Es gratis 12 22 41.379 75.862
Ya tienen agua en su casa 5 27 17.241 93.103
Hay más tanques públicos 2 29 6.897 100.000
117
23. Dígame, hace cinco años cuantas señoras venían a lavar al lago cada día, en su mismo grupo
Respuesta Frecuencia Frecuencia acumulada
Porcentaje Porcentaje acumulado
10 1 1 2.857 2.857
15 1 2 2.857 5.714
20 1 3 2.857 8.571
25 5 8 14.286 22.857
30 8 16 22.857 45.714
40 7 23 20.000 65.714
45 6 29 17.143 82.857
50 5 34 14.286 97.143
60 1 1 2.857 100.000
Estimadores
n Válido Media
muestral Valor
mínimo Valor
máximo Desviación Estándar
Error Estándar
35 36.286 10 60 11.462 1.937
24. Cuantas mujeres calcula usted que vienen actualmente a lavar al lago, al mismo tiempo que usted viene
Respuesta Frecuencia Frecuencia acumulada
Porcentaje Porcentaje acumulado
15 1 1 2.857 2.857
20 1 2 2.857 5.714
25 1 3 2.857 8.571
30 4 7 11.429 20.000
35 8 15 22.857 42.857
40 8 23 22.857 65.714
50 8 31 22.857 88.571
55 3 34 8.571 97.143
60 1 35 2.857 100.000
Estimadores
n Válido Media
muestral Valor
mínimo Valor
máximo Desviación Estándar
Error Estándar
35 40.143 15 60 11.23283 1.89869482
118
25. Cuántos grupos de señoras ha visto usted que vienen a lavar al lago al día
Respuesta Frecuencia Frecuencia acumulada
Porcentaje Porcentaje acumulado
1 3 3 8.571 8.571
2 21 24 60.000 68.571
3 11 35 31.429 100.000
Estimadores
n Válido Media
muestral Valor
mínimo Valor
máximo Desviación Estándar
Error Estándar
35 2.229 1 3 0.598 0.101
26. Piensa usted que es bueno para su salud y la de su familia, comer pescado del
lago
Respuesta Frecuencia Frecuencia acumulada
Porcentaje Porcentaje acumulado
Si 28 28 80.000 80.000
No 7 35 20.000 100.000
27. Piensa usted que es bueno para su salud y la de su familia, tomar agua del
lago
Respuesta Frecuencia Frecuencia acumulada
Porcentaje Porcentaje acumulado
Si 7 7 20.000 20.000
No 28 35 80.000 100.000
28. cree usted que es bueno y recomendable bañarse en el agua del lago
Respuesta Frecuencia Frecuencia acumulada
Porcentaje Porcentaje acumulado
Si 33 33 94.2857143 94.2857143
No 2 35 5.71428571 100
29. De acuerdo a lo que ha visto en sus años de estar lavando en el lago, cómo
considera usted ha cambiado la cantidad de paxte (algas) en las playas del lago
Respuesta Frecuencia Frecuencia acumulada
Porcentaje Porcentaje acumulado
Hay más que antes 35 35 100.00 100.00
119
30. Qué tipo de contaminación cree que será la más problemática para el lago en los futuros 10 años
Respuesta Frecuencia Frecuencia acumulada
Porcentaje Porcentaje acumulado
Basura 11 11 31.429 31.429
Desagües 15 26 42.857 74.286
Jabón 9 35 25.714 100.000
31. Municipio del lago donde se concentran la mayor cantidad de lavanderas
Respuesta Frecuencia Frecuencia acumulada
Porcentaje Porcentaje acumulado
San Lucas Tolimán 9 9 25.714 25.714
Santiago Atitlán 10 19 28.571 54.286
San Antonio Palopó 7 26 20.000 74.286
Santa Catarina Palopó 5 31 14.286 88.571
San Pedro la Laguna 4 35 11.429 100.000
Estimado del total de señoras que lavaban hace 5 años en el lago
Municipio Número de
lavanderas por grupo
Media de los grupos de
lavanderas por día
Total de lavanderas por
día
San Lucas Tolimán 38 2.6 98
Santiago Atitlán 43 2.6 113
San Antonio Palopó 45 1.9 85
Santa Catarina Palopó 25 1.8 45
San Pedro la Laguna 31 1.8 55
Total 396
Estimado del total de señoras que actualmente lavan en el lago
Municipio Número de
lavanderas por grupo
Media de los grupos de
lavanderas por día
Total de lavanderas por
día
San Lucas Tolimán 43 2.6 111
Santiago Atitlán 46 2.6 119
San Antonio Palopó 58 1.9 110
Santa Catarina Palopó 31 1.8 55
San Pedro la Laguna 25 1.8 45
Total 440
Tasa anual de crecimiento estimada para la población de lavanderas: 2.109%
120
Cantidad de detergente usada en el lago de Atitlán:
91.43% de las señoras que lavan en el lago emplean detergente, lo que equivale a
402 personas, mismas que depositan en el lago 216.67 Kg de detergente/semana
o su equivalente anual de 11.29 Tm de detergente producto del lavado de ropa en
las playas del mismo.
Tamaño de la
bolsa de detergente
% de señoras
que emplean
esas bolsas
Número de
señoras que
emplean esas
bolsas
Media bolsas de detergente
por persona
por semana
Total de bolsas de detergente
por semana
Cantidad total de
detergente por
semana (g)
Cantidad total de
detergente por año
(Kg)
Pequeña (50 g)
25.00 100 2.28 228 11,400.00 594.43
Mediana (250 g)
43.75 176 2.28 401.28 100,320.00 5,230.97
Grande (500 g)
31.25 126 2.28 287.28 143,640.00 7,489.80
Totales 100.00 402 Totales 255,360.00 13,315.20
Los detergentes típicos de lavandería usados en Latinoamérica contienen un 20%
de Tripolifosfato de Sodio (Na5P3O10) también llamado comúnmente fosfatos
(inhibidor de dureza) y un 18% de ingredientes con acción detergente (Dickson,
1999); por lo que el lago de Atitlán recibe 2,663.04 Kg/año de Tripolifosfato de
Sodio y 2,396.74 Kg/año de ingredientes con acción detergente.
Factor de conversión Tripolifosfato de Sodio a Ion Ortofosfato
Molécula Peso
molecular (g) Peso del P en la molécula (g)
% de P en la Molécula
Factor de conversión
Tripolifosfato de sodio (Na5P3O10)
367.869 92.921 25.259 1.291
Fostatos (PO4-3) 94.973 30.974 32.613 0.775
El Ion Ortofosfato (PO4-3) es la forma más común de expresar las concentraciones
de Fósforo tanto en análisis de suelos como de agua, para este caso en particular
una molécula de Tripolifosfato de Sodio equivale a 0.775 moléculas de Ion
121
Ortofosfato; haciendo la conversión correspondiente se determinó que el lago de
Atitlán recibe, como consecuencia del lavado con detergentes en sus aguas,
2,063.86 Kg/año de PO4-3.
Cantidad de cloro usada en el lago de Atitlán:
En un año el lago de Atitlán está recibiendo 5,949.35 L de solución blanqueadora,
consecuencia del lavado de ropa que se hace en sus aguas. El sondeo de campo
hecho en las tiendas de los alrededores del lago, indicó que las señoras que se
dedican a esta faena emplean bolsas de solución blanqueadora de 210 ml con una
concentración promedio de Hipoclorito de Sodio de 5.3%, lo que significa que cada
año se depositan en el lago 315.32 Kg de Hipoclorito de Sodio Puro.
Tamaño de la
bolsa de cloro (ml)
% de señoras
que emplean
cloro
Número de
señoras que
emplean cloro
Media bolsas
de cloro por
persona por
semana
Total de bolsas
de cloro por
semana
Cantidad total de solución
blanqueadora por semana
(ml)
Cantidad total de solución
blanqueadora por año (L)
210 65.71 289 1.88 543.32 114,097.20 5,949.35
Cantidad de jabón usada en el lago de Atitlán:
Pareciera que las señoras que lavan en el lago no tienen un efecto contaminante
fuerte, sin embargo, ellas durante un año de actividad depositan en las aguas del
mismo 27,011.72 Kg de jabón.
Peso promedio
de una bola de jabón
(g)
% de señoras
que emplean
jabón
Número de
señoras que
emplean jabón
Media bolas de
jabón por
persona por
semana
Total de bolas de jabón por
semana
Cantidad total de
jabón por semana
(g)
Cantidad total de
jabón por año (Kg)
343.25 100.00 440 3.43 1,509.2 518,032.90 27,011.72
122
CONCLUSIONES DE LA ENTREVISTA
10 de cada 10 lavanderas consideran que el lago está contaminado y que
las principales causas de contaminación en su orden de importancia son;
Basura, jabones y desagües; además señalan que en los futuros 10 años
las principales fuentes de contaminación para el lago serían la basura,
desagües y jabones.
11 de cada 12 señoras que lavan en las aguas del lago de Atitlán
consideran que su labor lo contamina, sin embargo, la razón por la cuál
ellas lavan en el lago a pesar de conocer que lo están contaminando, es
que casi 17 de cada 22 señoras lavanderas aprovechan el hecho de que el
lago es un recurso gratuito, de acceso libre y con abundante agua.
En promedio cada señora tiene 17 años de estar lavando en el lago,
detectando en ese tiempo que los principales cambios que ha tenido el lago
en su orden de importancia son: El incremento de algas en sus playas,
agua más sucia y turbia, baja en el nivel del algo y más basura, siendo más
notorios en los recientes 4 años aproximadamente.
Los lavanderas indican que hoy es más difícil lavar en el lago que hace
cinco años, debido principalmente a que hay menos playas producto de la
baja del nivel de las aguas del mismo, además otros factores que les
dificultan el oficio son, en su orden de importancia: Mucho jabón disuelto en
las aguas del lago, mayor número de lavanderas y más basura.
Seis de cada 10 señoras se han enfermado por venir a lavar al lago,
presentado en su mayoría enfermedades dérmicas (manchas y ronchas en
la piel), así como en algunos casos diarreas, tos, catarro y alergias. Las
aguas con altas cantidades de jabón y detergentes son medio ideal para el
crecimiento de hongos, bacterias y protozoarios que pueden causar
123
infecciones serias a nivel de piel y a nivel entérico, también pueden
asociarse algunas reacciones alérgicas a tipos específicos de algas que
liberan compuestos químicos irritantes y a veces tóxicos.
8.6% de las señoras usan sólo jabón para lavar, 25.7% usan jabón y
detergente y 65.7% usan jabón, detergente y cloro, en promedio una señora
usa 3.43 bolas de jabón/semana (343.25 g/bola), 2.28 bolsas de
detergente/semana y 1.88 bolsas de cloro/semana (210 ml/bolsa).
Cuatro de cada 10 señoras que emplean detergente para lavar su ropa
usan bolsas medianas de 250 g, mientras que 3 de cada 10 usan bolsas
pequeñas de 50 g y 3 de cada 10 también usan bolsas grandes de 500 g.
Todas las marcas de detergente usadas para lavar ropa a orillas del lago
tienen en su composición un 20% de Tripolifosfato de Sodio como agente
inhibidor de dureza y ninguna es biodegradable.
Hace 5 años se estimaba que lavaban en el lago 396 señoras, mientras que
hoy en día la población estimada de lavanderas es de 440, identificándose
una tasa anual de crecimiento de la población de 2.11%.
Las señoras que lavan en el lago generalmente lo hacen 3.5 días en
promedio, dividas en dos turnos al día.
El factor que más incide en que se incremente el número de lavanderas al
año es del acceso gratuito al recurso lago, además factores como la falta de
pilas y tanques públicos influyen también en el incremento, mientras que la
creación de infraestructura pública para el lavado de ropa, así como las
enfermedades conseguidas al lavar en el lago, han mermado en algunas
124
ocasiones este incremento haciendo que se retiren señoras de esta
práctica, sin embargo, el balance es positivo al incremento de población.
402 señoras usan detergente al lavar en el lago, depositando en el mismo
al año 13,315.20 Kg de detergente, los que a su vez depositan 2,663.04
Kg/año de Tripolifosfato de Sodio o su equivalente de 2,063.86 Kg/año de
PO4-3 (0.016 g/m2.año de PO4
-3).
Pareciera que las señoras que lavan en el lago no tienen un efecto
contaminante fuerte, sin embargo, ellas durante un año de actividad
depositan en las aguas del mismo 27,011.72 Kg de jabón.
En un año el lago de Atitlán está recibiendo 5,949.35 L de solución
blanqueadora, consecuencia del lavado de ropa que se hace en sus aguas,
lo que significa que cada año se depositan en el lago 315.32 Kg de
Hipoclorito de Sodio Puro.
2 de cada 10 lavanderas opinan que no se debe de comer pescado del lago
debido a la contaminación que sufre el recurso, también ocho de cada 10
aconsejan no tomar agua directamente del lago porque está contaminada,
asimismo uno de cada 10 indican que no es aconsejable bañarse en el lago
porque se podrían tener problemas dérmicos.
10 de cada 10 lavanderas han notado un incremento significativo en la
cantidad de algas en las playas y aguas del lago que sirven para el lavado
de ropa y aledañas, fenómeno que nos indica que efectivamente el lago
está recibiendo una alta cantidad de nutrientes.
125
ANEXO 4. Fotografías del lago de Atitlán.
Lago de Atitlán visto desde del municipio de Sololá.
Vista aérea del lago de Atitlán, tomada sobre Las Cruces San Andrés Semetabaj.
126
Atardecer sobre el lago de Atitlán, tomada desde Tzanjuyú, Panajachel.