SEMINARIO:

ANÁLISIS DE LA VULNERABILIDAD Y RIESGO DE CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS EN LA

PENÍNSULA DE YUCATÁN

Libro de resúmenes

Mérida Yucatán 10 y 11 de diciembre de 2009 Sede: CINVESTAV del I.P.N., Unidad Mérida

Instituciones organizadoras

Centro de Investigaciones en Geografía Ambiental Universidad Nacional Autónoma de México

Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional Unidad Mérida

Facultad de Ingeniería Facultad de Ingeniería Química

Universidad Autónoma de Yucatán

Comité Organizador

Dr. Francisco Bautista (CIGA-UNAM) Dra. Patricia Quintana (CINVESTAV del I.P.N.)

M.I.A. Yameli Aguilar Duarte (CIGA-UNAM) Dra. Julia Pacheco (FI-UADY)

Dra. Diana Cabañas (FIQ-UADY)

Apoyo técnico

Geog. Guadalupe Álvarez P. de Biol. Cynthia Maldonado

Cita sugerida Bautista F., P. Quintana, Y. Aguilar, J. Pacheco y D. Cabañas. 2009. Libro de resúmenes del seminario análisis de la vulnerabilidad y riesgo de contaminación de las aguas subterráneas en la península de Yucatán. Mérida Yucatán 10 y 11 de diciembre de 2009. Centro de Investigaciones en Geografía Ambiental, Universidad Nacional Autónoma de México.

INSTITUCIONES PARTICIPANTES

Facultad de Ingeniería Civil, Universidad Autónoma de Yucatán, (UADY)

Facultad de Ingeniería Química, UADY

Campus de Ciencias Biológicas y Agropecuarias, UADY

Centro de Investigaciones Regionales “Dr. Hideyo Noguchi”, UADY

Centro de Investigaciones en Geografía Ambiental, Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)

Instituto de Geología, UNAM

Facultad de Ingeniería, UNAM

Facultad de Química, UNAM

Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional Unidad Mérida

Universidad de Quintana Roo. Unidad Académica Cozumel.

Comisión de Agua Potable y Alcantarillado. Organismo Operador Cozumel

Centro de Ecología, Pesquerías y Oceanografía del Golfo de México, Universidad Autónoma de Campeche

Unidad de Ciencias del Agua, Centro de Investigación Científica de Yucatán Unidad Quintana Roo

Consultores en Agua Potable, Alcantarillado, Geohidrología & Hidráulica Costera I.C

Instituto tecnológico de Chetumal

Universidad del Caribe

Universidad de Guanajuato, Esc. Ing. Ambiental

Empresa del Manejo Cultural S.A. (EMCSA)

Instituto Nacional de Estadística y Geografía

Centro de Edafología y Biología Aplicada del Segura (CEBAS-CSIC)

Evenor-Tech. S.L. Soluciones para uso y protección del suelo. Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla (IRNAS-CSIC).

Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) España

Facultad de Ciencias Económicas y Empresariales. Universidad de Granada

Red de Malnutrición en Iberoamérica

Pontificia Universidad Católica del Perú

Trent University

Windsor University

INTRODUCCIÓN

A nivel nacional se reconoce que los acuíferos de la península de Yucatán (PY) son la gran reserva de agua dulce del país. En la PY, como en todas las zonas de karst, el acuífero es la principal fuente de agua para todas las actividades humanas. Para preservar el agua del acuífero es necesario reconocer, estudiar y evaluar las amenazas (niveles y tipos de contaminantes), la vulnerabilidad (la protección natural del medio físico-biótico hacia el acuífero) y el riesgo de contaminación del acuífero (integración de las amenazas y la vulnerabilidad).

Las amenazas o peligros son la probabilidad de ocurrencia de un fenómeno potencialmente dañino, en este caso en particular, corresponde a las actividades humanas y naturales que contaminan el acuífero. La vulnerabilidad es concebida como la potencial pérdida de la calidad del agua subterránea debida al grado de exposición natural de los acuíferos. El riesgo es el grado de pérdida de la calidad y cantidad de agua esperada debido a la ocurrencia de un suceso identificado previamente como amenaza, es una condición potencial de ocurrencia de algo nocivo o dañino que depende tanto del grado o intensidad de la amenaza, así como de los niveles de vulnerabilidad del acuífero.

El estudio de las amenazas, la vulnerabilidad y el riesgo de contaminación de los acuíferos de la PY requiere de una participación interdisciplinaria, es básicamente una actividad de equipo. Los organizadores de este evento esperamos que este seminario ayude a ampliar y completar los equipos de trabajo que ya están organizados y en operación en bien de la conservación de los acuíferos peninsulares. Por otro lado, la toma de decisiones para decretar zonas de conservación hídrica, así como para la regulación de las actividades humanas que contaminan los acuíferos, necesita información científica que las fundamente y, es por esa razón que, esperamos que los resultados del seminario sean de utilidad para los tomadores de decisiones a diversos niveles de gobierno. Finalmente, otro de los objetivos de este seminario es reunir a científicos y académicos de la región para abrir un espacio de discusión sobre los retos y desafíos a enfrentar en el ámbito del tema del manejo de las aguas subterráneas en la región, así como conocer los avances en la solución de la problemática descrita.

Dr. Francisco Bautista MIA Yameli Aguilar

PROGRAMA

Jueves 10 de diciembre Tema: Contaminación

8:00 a 9:00 Registro de participantes 9:00 a 9:30 Inauguración

9:30 a 10:30 Conferencia magistral: "Contaminantes tradicionales y emergentes. Una amenaza para el acuífero" Gerardo Gold-Bouchot, Chris Metcalfe y Ken Drouillard.

2

10:30 a 10:45 Receso

Presentaciones orales

10:45 a 11:15 Impactos al acuífero y su efecto en la condición costera de Yucatán: Mareas rojas y eutrofización. Jorge A. Herrera Silveira y Sara M. Morales Ojeda.

3

11:15 a 11:45

Perfil vertical (conductividad y temperatura) de la columna de agua y nivel de recuperación de los pozos del Eje 1 de la zona de captación de la Isla de Cozumel, Quintana Roo, México. Chi-Chiclin Juan José, Cervantes- Martínez Adrián y Téllez- Díaz Gerardo.

4

11:45 a 12:15 Comportamiento físico y químico de ojos de agua costeros y cenotes de la Isla de Cozumel. Adrián Cervantes-Martínez y Martha A. Gutiérrez Aguirre.

5

12:15 a 12:45

Diagnóstico de la contaminación (nutrientes y metales pesados), de las fuentes de abastecimiento de agua en el estado de Campeche. Jorge A. Benítez Torres, Jaime Rendón von Osten, Víctor M. Acevedo Osorio, Jimmy A. Vidal Maldonado, Brenda T. Cen Poot y Marcos L. Ehuan.

6

12:45 a 13:00 Receso

13:00 a 13:30

Ocurrencia de productos farmacéuticos y patógenos potenciales en la parte noreste del acuífero de Quintana Roo. Rosa María Leal Bautista, Norma Jaime Montiel, Galdy Hernández, Guadalupe Velázquez Oliman, Jorge Zamora Castro y Germán Rodríguez Cuevas.

7

13:30 a 16:00 Receso

16:00 a 17:00 Conferencia magistral: Modelo de evaluación agroecológica de tierras: erosión y contaminación en el entorno MICROLEIS. Elvira Díaz, M. Anaya-Romero y D. de la Rosa.

8

17:00 a 17:30

Calidad bacteriológica (coliformes) de los pozos de abastecimiento del estado de Campeche, México. Maurilio Lara Flores, Gisela Aguayo Dionet, Karina Yamile Sonda Santos, Jorge A. Benitez Torrez, Jaime Rendon von Osten.

9

17:30 a 18:00

Evaluación de los niveles de Hidrocarburos (Alifáticos y Aromáticos Policíclicos) en el agua subterránea de la ciudad de Mérida, Yucatán, México. Rafael López Macías, Víctor M. Cobos Gasca, Jaime Rendón von Osten.

10

18:00 a 18.15 Receso

18:15 a 18:45

Remoción de nitratos en aguas claras por el método redox usando viruta de acero. Máximo Antonio Pech Canul, Marbella Echeverría, Luis Alfonso Can Herrera, Julia Pacheco Ávila y Armando Cabrera Sansores.

11

18:45 a 19:15 El acceso a agua en Yucatán: Resultados a través de un estudio de campo. Jorge Guardiola, Ángel Lendechy Grajales, Francisco González-Gómez.

12

19:15 a 19:45 Biosorción de colorantes en aguas residuales utilizando cáscaras de naranja. Diana Cabañas Vargas y M. Vargas Rodríguez.

13

Viernes 11 de diciembre Tema: La dimensión espacial

8:00 a 9:00 Conferencia magistral: "El análisis espacial en la evaluación de la vulnerabilidad" Luis Miguel Morales.

15

9:00 a 9:30 Distribución Espacial de Elementos Químicos Básicos en el Acuífero de la Península de Yucatán. Rogelio Mondragón y José Catalino Herrera.

16

9:30 a 10:00

La vulnerabilidad del acuífero cárstico costero del estado de Yucatán: ¿mito o realidad? Miguel J Villasuso Pino, Ismael Sánchez y Pinto, César Canul Macario, Rafael Casares Salazar, Gerardo Baldazo Escobedo, Jorge Souza Cetina, Pedro Poot Euán y Carlos Pech Argüelles.

17

10:00 a 10:30

Análisis espacial de la vulnerabilidad y riesgo del agua subterránea a la contaminación en el estado de Yucatán, México. Gonzalo Neftaly Gijón Yescas, Julia Guadalupe Pacheco Ávila, Jorge Iván Euán Ávila, Rosela Yazmín Pérez Ceballos.

18

10:30 a 10:45 Receso

10:45 a 11:15

Evaluación del riesgo a la contaminación de las aguas subterráneas de Chetumal, Quintana Roo. Julio César Canto Martín, Roger González Herrera, Humberto Osorio Rodríguez, Jorge García Sosa, Ismael Sánchez y Pinto y Porfirio Mandujano Sánchez.

19

11:15 a 11:45

Distribución espacial de las depresiones cársticas en las planicies del estado de Yucatán, como base para el análisis de vulnerabilidad. Yameli Aguilar, Manuel Mendoza, Francisco Bautista, Oscar Frausto y Thomas Ihl.

20

11:45 a 12:15 Evaluación espacial de la aptitud de los suelos como receptores de aguas residuales con alta carga orgánica. Yameli Aguilar, Francisco Bautista, Oscar Frausto y Thomas Ihl.

21

12:15 a 12:45

Aplicación de la metodología EPIK para determinar la vulnerabilidad del agua subterránea a la contaminación en el estado de Yucatán, México. Emilio Bolio Barrios, Armando Cabrera Sansores, Francisco Bautista, Julia Pacheco Ávila.

22

12:45 a 13:00 Receso

13:00 a 13:30 Vulnerabilidad y riesgo de contaminación por nitratos en aguas subterráneas del estado de Yucatán. Julia Pacheco Ávila y Armando Cabrera Sansores.

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Sesión de carteles

13:30 a 13:40 Análisis preliminar físico-químico del cenote aerolito de Cozumel Quintana Roo. Jorge Sulub Tolosa, Adrián Cervantes Martínez y Martha A. Gutiérrez-Aguirre.

24

13:40 a 13:50 Análisis del Marco Legal para la Protección del Agua Subterránea en Mérida, Yucatán. J.L. Febles Patrón y Almira Hoogesteijn Reul.

25

13:50 a 16:00 Receso

16:00 a 17:00 Conferencia magistral: Methodology for delineating an Hydrogeological Reserve Zone. Escolero O. , Jaime, A. & Domínguez-Mariani E.

26

17:00 a 17:30

Riesgo de contaminación de las aguas subterráneas por residuos peligrosos en condiciones de karst tropical. Francisco Bautista, Yameli Aguilar, Oscar Fausto, Thomas Ihl, Diana Cabañas, Amira Balancán.

27

17:30 a 18:00

Calidad agrícola del acuífero del estado de Yucatán, México. Carmen Delgado, Julia Pacheco, Armando Cabrera, Eduardo Batllori, Roger Orellana y Francisco Bautista.

28

18:00 a 18:15 Receso

Sesión de carteles

18:15 a 18:25 Aplicación de aguas residuales de alta carga orgánica en suelos: dos casos de estudio en el trópico mexicano. Francisco Bautista, Carmen Durán-de-Bazúa y Yameli Aguilar.

29

18:25 a 18:35 Eliminación de nitratos en solución acuosa aplicando arcillas naturales modificadas. C.J. Mena-Duran; M.R. Sun Kou; D.H. Aguilar, P. Quintana.

30

18:35 a 18:45 Manejo de los recursos naturales acuáticos: una visión interdisciplinar. Oscar Frausto Martínez, Adrián Cervantes Martínez y Martha Gutiérrez Aguirre.

31

18:45 a 18:55 Brigadas de inspección. José Luis Grajales Márquez 32

18:55 a 19:30 Mesa de conclusiones finales 19:30 a 19:50 Clausura

LA CONTAMINACIÓN

(AMENAZAS)

CONFERENCIA MAGISTRAL

Contaminantes tradicionales y emergentes, una amenaza para el acuífero

Gerardo Gold Bouchot, Chris Metcalfe y Ken Drouillard CINVESTAV Unidad Mérida, Trent University y Windsor University

ggold@mda.cinvestav.mx

La introducción de contaminantes a los ecosistemas es un problema cada vez mayor, y eso se agudiza en el caso de los acuíferos cársticos pues la porosidad de la roca hace que el tiempo de residencia sea muy corto. Hay una infinidad de compuestos químicos que son introducidos al ambiente cada año, algunos de ellos (como los plaguicidas) diseñados para ser venenosos por lo que son tóxicos a concentraciones muy bajas. Muchos de los compuestos vertidos al ambiente son refractarios a la degradación (fotolítica, microbiana, etc.) y las plantas de tratamiento de aguas negras no están diseñadas para removerlos, por lo que están presentes en concentraciones cada vez mayores en el ambiente. Tradicionalmente el mayor problema han sido los contaminantes orgánicos halogenados, pues son persistentes, liposolubles (y por lo tanto bioacumulables y bioamplificables), se transportan a grandes distancias y producen una variedad de efectos tóxicos. En este grupo encontramos los plaguicidas organoclorados (DDT, Endosulfán, Aldrín, Endrín, Mirex, etc) y los bifenilos policlorados (PCBs por sus siglas en Inglés). Este grupo es tan importante que el Convenio de Estocolmo está dirigido especialmente a ellos. Al grupo original de 12 compuestos (la “Docena Sucia”), se añadieron en mayo de este año nueve mas, incluyendo algunos compuestos bromados, como los PBDEs que son análogos de los PCBs pero bromados. Recientemente surgió una gran preocupación por un nuevo grupo de contaminantes, que son los compuestos bromados y en especial los fármacos. Cada día se descargan al ambiente toneladas de antibióticos, hormonas, analgésicos, anti-inflamatorios, etc. que tienen efectos graves sobre la biota e inclusive el ser humano. Uno de los efectos más dramáticos es sobre el sistema hormonal, que conduce a una disminución, e inclusive pérdida de la fertilidad, lo que amenaza la sustentabilidad de poblaciones enteras. Como un ejemplo de esto, como parte de un proyecto piloto se colocaron recolectores pasivos (SPMDs y POCIs) por triplicado en cinco sitios de la Riviera Maya: dos en Puerto Aventuras, dos en Tulum y uno en un cenote de referencia 7 km tierra adentro de Tulum. Se encontraron concentraciones moderadamente altas de fungicidas y ligeramente menores de herbicidas en Puerto Aventuras, posiblemente por el uso de estas sustancias en el campo de golf. En Tulum se encontraron concentraciones moderadamente altas a moderadas de fármacos (Ibuprofeno, Paracetamol, antibióticos, Prozac) así como cafeína, cocaína y cotinina (el metabolito principal de la nicotina). Esto demuestra la presencia de estos contaminantes por primera vez en México, y es una señal de alarma para incluir estos compuestos en los programas rutinarios de monitoreo ambiental.

Impactos al acuífero y su efecto en la condición costera de Yucatán: Mareas rojas y eutrofización

Jorge A. Herrera Silveira, y Sara M. Morales Ojeda Centro de Investigación y Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional

jherrera@mda.cinvestav.mx En Yucatán las actividades agropecuarias, el crecimiento urbano y el cambio de uso del suelo de los paisajes tierra adentro y costeros, han impactado severamente sus características ecológicas, destacando la contaminación del acuífero que tiene como descarga final la zona costera, provocando con ello problemas de eutrofización y eventos de mareas rojas con efectos negativos a la pesca, el turismo y a la salud. El objetivo del trabajo fue obtener un primer diagnóstico de los síntomas de eutrofización y sus efectos en flora y fauna de la costa. Como parte de la metodología se incluyeron las estimaciones de las descargas de nutrientes al acuífero utilizando aproximaciones de balance de masas. Por otra parte, se realizó una evaluación de las aguas marino costeras (primeros 200 m) por ser la zona más vulnerable a las actividades de tierra adentro. Se utilizaron variables de calidad de agua, del estado trófico, cambios en la flora acuática, así como la frecuencia y distribución de las mareas rojas. Esta evaluación también incluyo la determinación de valores de referencia, la regionalización y el uso de índices tróficos (TRIX y ASSETS) en localidades representativas de un bajo (Dzilam) y alto (Progreso) uso costero. Los resultados indican que las principales fuentes de contaminación al acuífero las constituyen las granjas de cerdos y de aves que generan 213,000 ton/año de nitrógeno (N) y 86,000 ton/año de fósforo (P), representando respectivamente el 60% y el 75% del total de N y P descargado al acuífero. Las actividades agrícolas también contribuyen en un 34% y 22% al descargar 121,000 ton/año de N y 25,000 ton/año de P. La descarga directa de las poblaciones humanas se estima que representan sólo el 2%, sin embargo, se considera que el modelo subestima este componente de contaminación. La reciente proyección de desarrollos turísticos y habitacionales, así como la creación de campos de golf en el estado, implicaría un incremento en la descarga N y P al acuífero. Los resultados generales indican que el ecosistema costero de Yucatán está entre buena y regular condición de acuerdo a los síntomas de eutrofización, observándose diferencias espaciales en cuanto su condición y vulnerabilidad a las mareas rojas. En la región central (Progreso-Telchac) se presentan síntomas de eutrofización y es muy vulnerable a desarrollar mareas rojas de tipo costero. La región este (Dzilam-Las Bocas), si bien presenta una condición “buena”, esta zona se relaciona con las descargas de aguas subterráneas del flujo preferencial del anillo de cenotes, lo que la hace también vulnerable a la eutrofización y sus efectos como las mareas rojas. Los resultados obtenidos son la base de un programa de monitoreo que debe ser apoyado institucionalmente por el gobierno del estado, tal y como sucede en países como E.UA., Canada, Brasil, y los de Europa. La problemática del acuífero en combinación con los cambios de uso de suelo, la deforestación y los efectos indirectos derivados del cambio climático global, están modificado el patrón climático terrestre y marino por lo que el panorama hidrológico del estado no es alentador.

Perfil vertical (conductividad y temperatura) de la columna de agua y nivel de recuperación de los pozos del Eje 1 de la zona de captación de la Isla de Cozumel,

Quintana Roo, México

Juan José Chi Chiclin1, Adrián Cervantes Martínez1 y Gerardo Téllez Díaz 2 1 Universidad de Quintana Roo. Unidad Académica Cozumel; 2 Comisión de Agua

Potable y Alcantarillado. Organismo Operador Cozumel. juanjchi@gmail.com, adcervantes@uqroo.mx, calidadczm@hotmail.com

Dada las características geológicas de la isla de Cozumel (suelo cárstico) y la vulnerabilidad de intrusión salina por ser isla y por tener una delgada capa de agua es necesario monitorear el acuífero por ser la única disponibilidad de agua dulce. La isla de Cozumel cuenta con 274 pozos en la zona de captación en el cual están divididos en 5 ejes: el eje 1 consta con 38 pozos, eje 2 con 41, Eje 3 con 49, Eje 4 con 68 y el Eje 5 con 66. Dichos pozos están a cargo de la Comisión de Agua Potable y Alcantarillado (C.A.P.A), de los cuales se extrae en promedio 4.1 millones de metros cúbicos por año, con un consumo en promedio por persona de 112 litros/Hab/día. El objetivo del presente trabajo es monitorear la conductividad y temperatura del agua en los pozos del eje 1 para determinar si hay intrusión salina, así también el nivel de recuperación de los pozos, para observar si se tiene una buena recuperación del nivel de agua. Los nuestros se realizaron en el mes junio (2009). La conductividad y temperatura se midió con un potenciómetro marca YSI-30. Para observar el nivel de recuperación se midió la boca del pozo al nivel freático, con la bomba encendida y luego se apagaba y se volvía a medir para observar el nivel de recuperación. La conductividad promedio del eje 1 fue de 2585.8 µS/cm ± 1325.7 µS/cm, con una conductividad mínima de 945.5 µS/cm y una máxima de 11,187.0 µS/cm. Los pozos que presentaron una elevada conductividad fueron el 16 y la mínima el 12. La temperatura promedio osciló entre los 23°C y 25 °C, típico de aguas subterráneas. En cuestión con el nivel de recuperación se observó que los pozos 18 (1m), 22 (1.48 m), 23 (1.35 m), 25 (1.27 m) tienen hasta un metro de recuperación y el 24, presentó el valor más alto, con 2.01 m. Los pozos que se mantuvieron, sin ningún cambio fueron: 12, 16 y 26. Es necesario ampliar el muestreo en todos los ejes, así también como un monitoreo temporal (época de secas, lluvias y nortes), para conocer la variación temporal de los sistemas, ya que la información generada servirá para la toma de futuras decisiones en cuestión del suministro de agua potable para la isla.

Comportamiento físico y químico de ojos de agua costeros y cenotes de la Isla de Cozumel

Adrián Cervantes Martínez y Martha A. Gutiérrez Aguirre Universidad de Quintana Roo. Unidad Académica de Cozumel

1adcervantes@uqroo.mx La Isla de Cozumel, es uno de los polos turísticos más importantes del país; recibe el número más grande de cruceros a nivel nacional y el número de habitantes ha crecido exponencialmente en la última década. Como sucede en islas de origen calcáreo, la recarga de su acuífero depende exclusivamente de la precipitación. A través de fracturas naturales (conocidas como ojos de agua en la región costera o manantiales cuando están asociadas a cenotes costeros); se descarga el agua excedente, procedente de la isla hacia el mar. Este tipo de sistemas se analizaron en este estudio; durante las temporadas climáticas de lluvias y nortes (2007-2008) y a partir de la evaluación de variables ambientales: amonio (NH-4), oxígeno disuelto (mg/l), temperatura del agua (°C), transparencia (m) conductividad (mS/cm), salinidad (ups) y clorofila a (mg/m3), se evaluó la dinámica física y química del agua transportada hacia la costa y su radio de dispersión. Se realizaron 4 transectos paralelos a la línea de costa separados entre sí por 50 m. De acuerdo a los valores de temperatura, se observó que algunos sistemas presentan una mayor influencia de agua subterránea, los valores máximos se encontraron en lluvias, con 29.4 ºC y los mínimos en nortes con 24.4 ºC y fueron estadísticamente distintos (H= 31.71, p<0.008). Por otro lado durante nortes, el pH incrementó, mientras que el amonio disminuyó. Los valores de salinidad mostraron un efecto de dilución posterior a la época de mayor precipitación (lluvias= 22.8 8.0 ups) y (nortes= 20.9 6.8 ups), encontrándose diferencias estadísticas significativas entre temporadas (H= 6.82, p <0.001). La concentración de clorofila a, indicó condiciones oligotróficas a lo largo del período de estudio (0.18 0.05 mg/m3). Se encontraron gradientes de salinidad desde la línea de costa hacia el mar, la influencia de agua procedente desde la isla, alcanzó entre 0 a 100 m. Lo anterior sugiere que el volumen de descarga a lo largo de la costa analizada es heterogéneo. Con los valores determinados, se realizó un análisis de agrupamiento (UPGMA, distancias euclidianas), que permitió clasificar los sistemas con base a sus características ambientales e identificar discontinuidades a nivel geográfico: los sistemas conformados en el primer grupo tienen elevada influencia marina, con elevada concentración de NH4+ y baja concentración de oxígeno, son los más cercanos a la costa; en un segundo grupo se encontraron sistemas con agua subsalina y salobre. En el último agrupamiento se encontraron los sistemas con la mejor calidad del agua de acuerdo al pH, salinidad, conductividad, oxígeno y nutrimentos y se encuentran entre 2000 a 5000 m lejos de la costa. Los datos sugieren que los sistemas más cercanos a la costa albergan agua de menor calidad. La oscilación temporal de parámetros como temperatura, salinidad y conductividad de los ojos de agua, señalan la heterogeneidad de la infiltración en el acuífero cárstico de la isla y la dinámica hidrológica en los sistemas estudiados.

Diagnóstico de la contaminación (nutrientes y metales pesados), de las fuentes de abastecimiento de agua en el estado de Campeche

Jorge A. Benítez Torres1, Jaime Rendón von Osten.1, Víctor M. Acevedo Osorio, Jimmy A. Vidal Maldonado1, Brenda T. Cen Poot1 y Marcos L. Ehuan1

1Centro EPOMEX, Universidad Autónoma de Campeche. victoracevedo01@yahoo.com.mx

La calidad del agua para consumo humano puede verse disminuida por las actividades antropogénicas que ocurren en el área de recarga de las fuentes de abastecimiento. Esta situación es especialmente cierta para la Península de Yucatán, cuya edafología kárstica la hace sumamente vulnerable a la contaminación del agua subterránea. Por tal motivo, la evaluación de las fuentes de contaminación de las áreas de recarga, junto con el monitoreo de la calidad del agua de los pozos son críticos para garantizar la salud de los usuarios. Determinar la concentración de nutrientes y metales pesados para conocer el grado de contaminación en las fuentes de abastecimiento de agua en el estado de Campeche. Se llevó a cabo el muestreo de 24 pozos durante los meses de junio a septiembre del 2009. Dichos pozos abastecen a las comunidades más importantes del estado y se ubican en los municipios de Calkini, Carmen, Palizada y Xpujil. En estos pozos se colectaron muestras de agua para su posterior análisis en el laboratorio de nutrientes y metales pesados: amonio (NH4

+), nitritos (NO2-), nitratos (NO3

-), ortofosfatos (PO4-) fueron determinados

por espectrofotometría; N y P total (NT y PT) mediante la digestión de muestras con persulfato y su posterior medición espectrofotométrica de NO3

- y PO4-3; Cd, Zn, Pb, Cu y

Hg fueron determinados mediante un Voltamperómetro modelo 797 VA Computrace marca Metrohm. En términos generales los valores más altos de nutrientes (NO3= 6.76 mg L-1, NO2= 0.05 mg L-1, NH4 = 0.42 mg L-1) y de algunos metales pesados (Zn= 1.13 mg L-

1, Cu= 0.012 mg L-1,) se encontraron por debajo de lo que establece la NOM-SSA1-250-2007. Sin embargo, en algunos pozos se encuentran valores muy cercanos a los límites permisibles e inclusive presentan concentraciones de metales (Pb= 0.053 mg L-1, Hg = 0.0014 mg L-1), por encima de dicha norma. Por tal motivo es importante mantener vigilancia constante en estos sitios, ya que estos elementos son potencialmente tóxicos a muy bajas concentraciones.

Ocurrencia de productos farmacéuticos y patógenos potenciales en la parte noreste del acuífero de Quintana Roo

Rosa M. Leal Bautista1, Norma Jaime Montiel2, Galdy Hernández3, Guadalupe Velázquez Oliman4, Jorge Zamora Castro5 y German Rodríguez Cuevas2

1Unidad de Ciencias del Agua, CICY-Unidad Quintana Roo, 2Universidad de Guanajuato, Esc. Ing. Ambiental, 3 Veracruz, 4 EMCSA, 5Universidad del Caribe,

rleal@cicy.mx La calidad sanitaria del agua ha constituido un tópico importante en la definición de la gestión y evaluación de la calidad en los sistemas costeros del Caribe. Uno de los indicadores clásicos de calidad del agua, utilizado en programas como Playas limpias, es la bacteria Escherichia coli (E. coli). Su presencia se relaciona con diferentes actividades antropogénicas (aguas negras, descargas de fosas sépticas, entre otras) y de origen agrícola y animal. Sin embargo, las herramientas biomoleculares, cada vez más comunes y eficientes, permiten la determinación de bacterias patógenas. Ejemplos de bacterias patógenas relevantes para la salud humana son aquellas del género Vibrio. (V. cholerae, V. parahaemolyticus y V. vulnificus potencialmente dañinas a la salud humana). Recientemente, se empezaron a buscar indicadores del tipo químico-orgánico para diferenciar la fuente bacteriana. En este ámbito, la cafeína está resultando una herramienta útil para distinguir el impacto de la presencia humana del impacto animal. Dado que la cafeína está presente en productos de exclusivo uso humano, esto la hace un indicador claro de que la alteración a un sistema se deba exclusivamente a actividades antropogénicas. La zona costera de Quintana Roo se ha convertido en uno de los principales destinos turísticos del mundo gracias a sus recursos naturales: playas, selvas, cenotes, arrecifes, etc. Como en todo ecosistema, el agua es ingrediente esencial para su sustentación. El objetivo del estudio es determinar la presencia de contaminantes como farmacéuticos, a través de indicadores como cafeína y patógenos, y con ello, evaluar el impacto de la actividad turística en la parte noreste del acuífero de Quintana Roo. El estudio se desarrolló en el área de Puerto Morelos, Municipio de Benito Juárez, Q.Roo, colectándose 8 muestras de agua subterránea de pozos y cenotes. Se efectuaron análisis bacteriológicos mediante las técnicas de sustrato cromogénico para la determinación de Coliformes Fecales y E. coli y de microbiología molecular para la identificación del genero Vibrio, la detección de cafeína se efectúo mediante técnicas cromatográficas. Los parámetros de campo (pH. Conductividad, Oxigeno disuelto y Temperatura), fueron determinados al momento de la colecta de muestra mediante una sonda multiparamétrica. Los parámetros de alcalinidad, nutrientes y Demanda Química de Oxigeno se determinaron en Laboratorio. Los resultados, tanto de cenote como de pozos, mostraron presencia de Coliformes Fecales, el E. coli presento valores nulos a presencia alta. La presencia del grupo Vibrio, fue positiva en los cenotes estudiados y la detección de cafeína confirmo que la alteración de la calidad del agua en algunos de estos sitios tiene una conexión directa con actividades antropogénicas del tipo turístico.

CONFERENCIA MAGISTRAL

Modelos de evaluación agro-ecológica de tierras: erosión y contaminación en el entorno MicroLEIS

Elvira Díaz-Pereira1, M. Anaya-Romero2 y D. de la Rosa2 1Corresponding autor. Dpto. de Conservación de Suelos y Agua y Manejo de Residuos Orgánicos. Grupo de Sostenibilidad de Sistemas Suelo-Planta. CEBAS-CSIC. Campus Universitario de Espinardo, S/N 30100-MU-España. +34 968 39 62 00. FAX:(+34) 968

39 62 13. e-mail: ediazpereira@cebas.csic.es

2Evenor-Tech. S. L. Soluciones para uso y protección del suelo. Apdo. de correos 1052. Ed. CSIC-IRNAS. Avda. Reina Mercedes, 10 41012-SE-España. +34 95 462 4711.

FAX:(+34) 95 462 4002

En el ámbito de los sistemas integrados de apoyo a las decisiones medioambientales, la evaluación de suelos se convierte en uno de los elementos esenciales. La información y el conocimiento sobre el medio ambiente y sus recursos se combinan en el uso continuado de las nuevas tecnologías de la información y de la comunicación. Este esquema agro-ecológico, que vino desarrollando el Grupo de Evaluación de Suelos del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla (actualmente, la Empresa de Base Tecnológica Evenor-Tech, www.evenor-tech.com, como Spin-off del CSIC) responde a una verdadera ingeniería de la información y el conocimiento sobre multitud de variables edáficas, climáticas, de cultivos y manejo agrícola y de atributos socio-económicos; mediante el desarrollo y aplicación de programas de ordenador, bases de datos, sistemas expertos, simulación dinámica, redes neuronales artificiales, sistemas de información geográfica y recursos Web, entre otras nuevas tecnologías. En el enfoque propuesto los modelos de riesgo o vulnerabilidad a la contaminación global (Arenal) o específico (Pantanal) y a la erosión (Raizal) se describen y aplican a casos puntuales de Sevilla y a un escenario de evaluación como es el caso de Andalucía (caso concreto del modelo Pantanal).

Calidad bacteriológica (coliformes) de los pozos de abastecimiento del estado de Campeche, México

Maurilio Lara Flores, Gisela Aguayo Dionet, Karina Yamile Sonda Santos, Jorge A. Benitez Torrez, Jaime Rendon von Osten

Centro de Ecología Pesquerías y Oceanografía del Golfo de México-EPOMEX Campeche, Campeche,

maurilio_lara@yahoo.com.mx, maurlara@uacam.mx

Las actividades antropogénicas han mermado la calidad del agua superficial y han provocado la contaminación de acuíferos subterráneos. En Campeche la mayor parte del Estado no cuenta con drenaje pluvial y ocasiona la utilización de fosas sépticas; esto provoca que por escurrimiento o infiltración se contaminen las aguas subterráneas debido al alto contenido de materia orgánica que se vierte al suelo, por tanto la presencia de contaminación por bacterias coliformes evidencia un riesgo para las comunidades. Determinar la contaminación microbiológica de bacterias coliformes en pozos de abastecimiento de comunidades del Estado de Campeche. Con la finalidad de determinar los Coliformes totales y fecales se realizó un muestreo durante los meses de Junio a Septiembre de 2009 a 50 pozos que suministran agua a los Municipios de Calkini, Cd. del Carmen, Palizada e Xpujil mediante la técnica de NMP (Número Más Probable) citada en la NOM-127-SSA1 1994. La toma de muestras se efectuó en bolsas tipo Whirl-Pack estériles donde se vertieron 100 ml de agua de pozo antes de pasar a cloración y éstas fueron analizadas tan pronto como fue posible. Ya en el laboratorio se les aplicó la prueba presuntiva con medio de cultivo caldo lactosado a 36°C y la prueba confirmatoria en medio de cultivo caldo verde brillante bilis al 2% a 36° C para coliformes totales y a 45°C para coliformes fecales. Los cálculos se aplicaron siguiendo la norma antes citada. En dos pozos del Norte del Estado correspondiente al poblado Tepacán se rebasaron los límites permisibles de coliformes fecales en la NOM-001-SEMARNAT y lo dispuesto en la NOM-127-SSA1-1994 al presentar 9300 NMP/100ml. En la zona Noroeste del Estado los pozos de los poblados de Checubul, Candelaria, Sabancuy, Paso Chicbul, San Antonio Cárdenas y Palizada también presentaron contaminación por coliformes mayor a los 900 NMP/100ml de agua. Como conclusión podemos mencionar que uno de los motivos del deterioro de las aguas subterráneas puede ser debido a que los pozos que utilizaban las personas que vivieron en esos asentamientos los hayan convertido en fosas sépticas y los habitantes extraen agua para su consumo y uso doméstico de pozos que en ocasiones se encuentran a escasos metros de las mismas y de las letrinas y que de seguir esta actividad el uso de estos pozos para consumo humano puede verse comprometido.

Evaluación de los niveles de hidrocarburos (alifáticos y aromáticos policíclicos) en el agua subterránea de la ciudad de Mérida, Yucatán, México

Rafael López Macías 1*, Víctor M. Cobos Gasca 2, Jaime Rendón von Osten 3

1,2 Cuerpo Académico de Ecología Tropical. Campus de Ciencias Biológicas y Agropecuarias. Universidad Autónoma de Yucatán. 3Centro EPOMEX. Universidad Autónoma de Campeche.

raphael_1205@hotmail.com

En años recientes, se ha incrementado considerablemente el número de gasolineras y talleres mecánicos en la ciudad de Mérida, sin embargo, no se cuenta con suficiente información respecto a los volúmenes de hidrocarburos utilizados, sus características y su disposición final. Las fuentes generadoras de hidrocarburos también incluyen fuentes naturales, automóviles, fugas en los depósitos de gasolineras e incendios forestales, entre otros. Estos compuestos podrían filtrarse contaminando el acuífero cárstico, principal fuente de abastecimiento de agua en la ciudad, representando un riesgo latente para la salud humana y del ecosistema pues estudios realizados demuestran que personas expuestas durante largos períodos de tiempo con mezclas que contienen Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos (HAPs) pueden tener problemas reproductivos, inmunológicos y contraer cáncer. Evaluar la contaminación originada por hidrocarburos (alifáticos y aromáticos policíclicos) en el agua subterránea de la ciudad de Mérida, Yucatán, determinando su concentración, distribución espacial y posible origen, así como, estimar si estas concentraciones representan un riesgo a la salud humana. Se tomaron muestras de agua de 50 pozos someros durante un período particularmente seco comprendido entre Octubre 2007 y Marzo 2008 en la ciudad de Mérida. Se realizó una extracción líquido-líquido con hexano (3 x 50 ml), purificación mediante columnas empacadas e identificación en cromatografía de gases acoplado a un detector de ionización de flama (CG-FID, Método CARIPOL, 1984). Los compuestos se cuantificaron, se estimó su posible origen mediante diversos índices; y se generaron mapas de la distribución de las concentraciones de hidrocarburos en el agua subterránea de la ciudad con el programa Surfer 8 de Golden Software. Se obtuvo que el 34% de las muestras presentaron hidrocarburos alifáticos en un rango de 0.050 a 12.46 ug/L; con mayor presencia de n-alcanos de 17 a 34 carbonos; concentraciones significativamente más altas en relación a otros estudios realizados en el litoral del Estado; el Índice de carbono preferencial (ICP) señaló que 12 muestras deben su contaminación a fuentes biogénicas y 5 a fuentes antropogénicas; 56% de la muestras presentaron HAPs, los compuestos de mayor concentración fueron: antraceno, benzo(a)pireno, benzo(a)antraceno y benzo(k)fluoranteno, los cuales son característicos de la combustión incompleta de materia orgánica y poseen propiedades cancerígenas según la Agencia para Sustancias Tóxicas y Registro de Enfermedades (ATSDR, 1995). La distribución de ambos grupos de compuestos fue muy similar, obteniéndose mayores concentraciones en el noreste de la ciudad. Además, el límite máximo permisible de HAPs en agua potable establecido por la Ley Federal de Derechos en Materia de Aguas Nacionales (CONAGUA, 2006) fue rebasado en el 50% de las muestras. Se detectó contaminación por hidrocarburos en el agua subterránea de la ciudad de Mérida, principalmente en la zona noreste, tanto para hidrocarburos alifáticos, como para HAPs; y debido al movimiento del acuífero y los niveles de precipitación pluvial, esta contaminación obedecerá la dirección del flujo preferencial del agua. Al parecer, la contaminación del agua subterránea se debe principalmente a la quema de materia orgánica y no a la infiltración de gasolinas.

Remoción de nitratos en aguas claras por el método redox usando viruta de acero

Máximo Pech Canul1, Marbella Echeverría1, Luis Can Herrera1, Julia Pacheco2 y Armando Cabrera2; 1Cinvestav-IPN Unidad Mérida. 2Facultad de Ingeniería-UADY

max@mda.cinvestav.mx

La contaminación del agua subterránea por nitratos 3NO es un problema presente en

muchos lugares del mundo e impone una seria amenaza al abastecimiento de agua potable. La organización mundial de la salud (OMS) recomienda un valor máximo de

concentración de agua para beber de 10 mg/L N- 3NO . Estudios previos en el estado de

Yucatán han demostrado que en algunas regiones las concentraciones de nitratos en las aguas subterráneas exceden los límites permisibles de la Norma Mexicana para uso y consumo de agua potable (NOM-127-SSA-1994), por lo que es importante implementar un método eficiente para reducir dichas concentraciones a niveles que no sean perjudiciales para la salud humana y animal. La remoción de nitratos por el método redox utilizando hierro de valencia cero Fe0 (en forma granular, de limaduras ó de viruta) se ha implementado en las llamadas Barreras Reactivas Permeables y constituye una tecnología innovadora y eficaz para la remediación in-situ de las aguas subterráneas. En Yucatán, dada la naturaleza calcárea del suelo un método de remediación ex-situ sería más factible. El costo de operación se reduciría si en lugar de usar Fe0 grado comercial se usa viruta o limadura de acero de los talleres de tornería. Estudiar el proceso de reducción de nitratos en aguas claras usando viruta de acero al carbón en un reactor de flujo a escala laboratorio. Como material reactivo se usó viruta de acero sometida previamente a un proceso de limpieza con solución ácida. Se trataron 2 tipos de soluciones: agua destilada neutra con adición de 50 mg/l de nitratos y agua de pozo somero con concentración inicial entre 50 y 100 mg/l. Para recircular 500 ml de la solución a través de un recipiente que contiene la viruta se empleó una bomba de acuario. Durante los experimentos se dio seguimiento a los cambios en concentración del ión nitrato mediante espectrometría de luz

ultravisible. La formación del ión amonio 4NH se registró mediante un electrodo de ión

selectivo de amoníaco. En las pruebas con agua destilada conteniendo iones de nitratos se logró una remoción del 90% en un lapso de aproximadamente 28 h. En las pruebas con agua de pozo somero la remoción fue más lenta. El pH aumenta hasta un valor aproximado de 10 durante el experimento y la viruta se cubre con una capa de productos de corrosión de color negruzco. El análisis de composición de tales productos con difracción de rayos X revela que consiste principalmente de magnetita. Este es un óxido conductor que permite que se lleve a cabo la reducción del ión nitrato a pesar de que la viruta de acero se encuentre cubierta con una capa de óxido de hierro. Se concluyó que la viruta de acero actúa como un excelente material reactivo para la remoción de iones nitrato en el reactor de flujo implementado para este estudio. Se obtuvieron datos que permiten discutir la cinética del proceso de reducción del ión nitrato.

El acceso a agua en Yucatán: Resultados a través de un estudio de campo

Jorge Guardiola1, 2, Ángel Lendechy Grajales2, 3, Francisco González-Gómez1 1Departamento de Economía Aplicada. Facultad de Ciencias Económicas y Empresariales.

Universidad de Granada. 2Red de Malnutrición en Iberoamérica.3Centro de Investigaciones Regionales “Dr. Hideyo Noguchi”, Universidad Autónoma de Yucatán.

jguardiola@ugr.es

De acuerdo con los datos oficiales, el 96% de los hogares de Yucatán tiene acceso a agua. Sin embargo, las definiciones de acceso son muy rígidas y puede que no tengan en consideración la situación real del acceso a este recurso. En concreto, el tipo de acceso a agua y su calidad son aspectos claves no incluidos en las estadísticas oficiales. El último punto es especialmente importante si tenemos en cuenta la influencia del agua de mala calidad en la salud de las personas. Analizar las características del acceso a agua de los hogares de Yucatán. Para alcanzar el objetivo anterior, se realizó un trabajo de campo en el que se entrevistaron a 373 hogares del Estado de Yucatán en 39 comunidades diferentes durante los meses de noviembre y diciembre de 2008. Para analizar los datos obtenidos se utilizan técnicas estadísticas como análisis de medias y cálculo de frecuencias. El resultado de acceso a agua es muy similar al oficial (97%); sin embargo, debemos de destacar los siguientes resultados: Sólo 20.9% de los hogares beben el agua de las tuberías; La mayoría de la población entrevistada (88.5%) compra agua embotellada para el consumo; Casi la mitad de los hogares entrevistados afirmaron que los cortes del agua suministrada por la tubería eran frecuentes o muy frecuentes; El 11.5% de la muestra toma el agua sin tratar; Una minoría de hogares (tan sólo 9) tenían acceso a agua exclusivamente a través de un pozo; Los hogares que toman el agua sin tratar del pozo o de la tubería tienen una mayor percepción de su calidad; y Aquellos hogares que no compran agua embotellada tienen una mayor percepción de la calidad del agua de pozo o de la tubería. La cifra de acceso al agua en Yucatán esconde una problemática importante que se ve reflejada en los usos que los hogares hacen del suministro. Desgraciadamente, de acuerdo con la información contenida en diversos informes internacionales sobre acceso a agua, Yucatán no es un caso aislado en el mundo.

Biosorción de colorantes en aguas residuales utilizando cáscaras de naranja

Diana Cabañas Vargas y M. Vargas Rodríguez Facultad de Ingeniería Química de la Universidad Autónoma de Yucatán

cvargas@uady.mx; mauriciovargasrdz@gmail.com

El interés en la investigación del uso de materiales naturales residuales como adsorbentes de contaminantes orgánicos e inorgánicos ha aumentado. Estos procesos tienen claras ventajas, ya que los materiales residuales de origen natural son abundantes y tienen bajo o nulo costo, por lo que pueden desecharse bajo condiciones ambientalmente aceptables una vez cumplida su función. El término “biosorción” se utiliza para referirse a la captación de compuestos que lleva a cabo una biomasa (viva o muerta), a través de mecanismos fisicoquímicos como la adsorción o el intercambio iónico. Cuando se utiliza biomasa viva los mecanismos metabólicos de captación también pueden contribuir en el proceso. El proceso de biosorción involucra una fase sólida (adsorbente) y una fase líquida (disolvente, que es normalmente agua) que contiene las especies disueltas que van a ser adsorbidas (adsorbato, como por ejemplo los iones metálicos o los colorantes). Entre los residuales estudiados a nivel mundial para la biosorción de contaminantes se encuentran las cáscaras de naranja y de plátano. En el presente trabajo se utilizó como medio de adsorción la cáscara de naranja que se produce a nivel local ya que a partir de 1995 la producción de naranja en la península de Yucatán ha tenido un crecimiento significativo y para 2003 se registró una producción de 168 toneladas, la cual a su vez generó aproximadamente 100 toneladas de residuos. Aunque Yucatán no es un estado altamente industrial, existen algunas plantas que se dedican al teñido de textiles. Actualmente estas plantas presentan problemas en la eliminación de los colorantes que se encuentran en sus aguas residuales. El presente trabajo tuvo como objetivo determinar, mediante la experimentación con una planta piloto, la factibilidad técnica y operativa de una planta de biosorción de colorantes en aguas residuales utilizando cáscaras de naranja como biosorvente. Para el desarrollo del trabajo se utilizaron columnas empacadas con cáscaras de naranja de la región. Las cáscaras fueron sometidas a tratamiento antes de ser instaladas en la columna como medio de biosorción. Se probaron diferentes alturas de empaque y se utilizó agua residual con colorante azul marino proveniente de una empresa dedicada al teñido de ropa. El agua residual se hizo pasar a través de las columnas empacadas procurando un tiempo de contacto entre agua residual y el medio de 2 horas. Se determinaron las concentraciones del colorante antes y después del contacto con el biosorvente, en un espectrofotómetro Termo Electrom marca Genesys 10 Vis. Se evaluó el perfil de absorbancia del colorante en solución acuosa en el espectrofotómetro desde 350nm a 750nm (Figura 1) la cual tuvo un pico de absorbancia a los 598nm, dicha amplitud de onda se utilizó para las mediciones posteriores.

LA DIMENSIÓN ESPACIAL

VULNERABILIDAD Y RIESGO

CONFERENCIA MAGISTRAL

El análisis espacial en la evaluación de la vulnerabilidad

Luis Miguel Morales Centro de Investigaciones en Geografía Ambiental, UNAM

moraman@ciga.unam.mx A pesar de avances recientes en la conceptualización de la vulnerabilidad, las metodologías para la evaluación de la vulnerabilidad presentan todavía muchos problemas para su aplicación generalizada. Este artículo presenta el diseño de un enfoque geográfico para la evaluación de la vulnerabilidad, basado en los conceptos de lugar, relaciones espaciales y patrones espaciales. Se afirma aquí que estos conceptos pueden ser usados ventajosamente para construir un una metodología de evaluación capaz de integrar elementos biofísicos y socioeconómicos, sin necesidad de que este sea específico a un lugar, a una escala, o a algún tipo de amenaza o peligro. En un estudio de evaluación de la vulnerabilidad que use este enfoque, la idea de lugar sirve para definir el área de estudio, la noción de relaciones espaciales es el principio que guía el análisis de las condiciones de vulnerabilidad, mientras que el concepto de patrón espacial provee el objetivo de la evaluación. Adicionalmente, el uso del concepto de relaciones espaciales sirve para construir indicadores de vulnerabilidad, con la ventaja de proveer indicadores trans-escalares, multi-amenaza, e independientes de un lugar o contexto geográfico o de un sujeto de vulnerabilidad.

Distribución espacial de elementos químicos básicos en el acuífero de la península de Yucatán

Rogelio Mondragón Bonilla; José Catalino Herrera Sansores Instituto Nacional de Estadística y Geografía, rogelio.mondragon@inegi.org.mx

La península de Yucatán presenta condiciones naturales muy particulares que en muchos sentidos la hace diferente del resto del país, su relativa juventud geológica, su morfología carente de sistemas montañosos complejos y la litología que forma la extensa plataforma sedimentaria predominantemente calcárea en un ambiente tropical de altas temperaturas con lluvias torrenciales, han dado lugar al formación de un complejo y extenso acuífero cárstico. Originalmente la precipitación pluvial era amortiguada por la exuberante cubierta vegetal que a su vez disminuía le energía del agua para que se incorporará al acuífero a través de fracturas y oquedades, este proceso replicado durante millones de años dieron lugar a que las cavernas se hicieran más grandes, lo que incrementó notablemente la capacidad de almacenamiento del acuífero. El desarrollo de grandes núcleos poblacionales, trajo consigo la demanda de vivienda, servicios de agua, drenaje, rellenos sanitarios, energía eléctrica, entre otros; con la deforestación; inició un proceso de deterioro del sistema vegetación-suelo-agua, ya que la disminución de cubierta vegetal hace que la delgada capa de suelo pierda sustento y se infiltre al subsuelo junto con el torrente de agua que se incorpora al acuífero, que lo hace altamente susceptible a los efectos de la contaminación antrópica. Mediante la interpolación de datos puntuales de especies iónicas es posible determinar dirección de flujo local y regional del agua subterránea, así como la detección de anomalías geoquímicas relacionadas con ocurrencias naturales o antrópicas de contaminación. La interpretación de la distribución espacial de especies iónicas con la presencia de elementos estructurales como son fallas y fracturas, permitiría definir tendencias regionales en el comportamiento hidro-geoquímico de la península de Yucatán. Materiales: Aprovechamientos muestreados Aguas Subterráneas serie II, escala 1:250 000; INEGI. Dirección de flujo del agua subterránea; Carta Aguas Subterráneas serie II escala 1:250 000, INEGI. Curvas de igual elevación del nivel estático, Carta aguas subterráneas serie II escala 1.250 000; INEGI. Unidades cronoestratigráficas y de estructuras de la carta geológica escala 1: 250 000, INEGI. Interpolación de Kriggin e interpretación geoquímica en una plataforma calcárea. Tendencias espaciales de la geoquímica de las aguas subterráneas en la península de Yucatán, influencia de las estructuras geológicas resultado de eventos tectono-estratigráficos del reciente geológico. La reserva de agua dulce del acuífero de la península de Yucatán, es una de las más importantes en el ámbito nacional e internacional; de ahí la importancia de realizar estudios específicos que lleven a nuestras autoridades a diseñar políticas públicas que permitan preservarlo, uso sustentable, desarrollo armónico y elevar la calidad de vida de la región. El acuífero yucateco corresponde a un recurso altamente susceptible a los cambios en la cubierta vegetal y pérdida de suelo ya que ambos elementos funcionan como barreras protectoras a la contaminación provocada por la actividad del ser humano. Existen condiciones naturales en puntos específicos de la Península que provocan anomalías geoquímicas que se reflejan en pérdida de la calidad del agua, la presencia de horizontes salinos y de yeso son dos claros ejemplos en una plataforma sedimentaria de reciente emersión.

La vulnerabilidad del acuífero cárstico costero del estado de Yucatán: ¿mito o realidad?

Miguel J Villasuso Pino, Ismael Sánchez y Pinto, César Canul Macario, Rafael Casares Salazar, Gerardo Baldazo Escobedo, Jorge Souza Cetina, Pedro Poot Euán y Carlos Pech

Argüelles. Consultores en Agua Potable, Alcantarillado, Geohidrología & Hidráulica Costera I.C.; villasus@capaghc.com.mx

La franja costera del norte de la PY se caracteriza por estar constituida principalmente por calizas del Terciario cubiertas por calizas del Pleistoceno y ambos ambientes geológicos combinados con sistemas palustres y lacustres conformados por ciénagas, estuarios donde hay bocanas conectadas al mar y rías por donde se descargan cantidades importantes de agua subterránea en Río Lagartos, Dzilam y Celestún.Estas calizas presentan patrones de fracturación que se localizan a profundidades entre 8 y 16 metros por debajo de la superficie del tzekel (zona palustre al sur de las ciénagas) por donde los flujos del agua subterránea transitan hacia la línea costera y descargan dentro del mar, algunos de ellos como manantiales submarinos que forman borbollones y acusan su presencia en la superficie marina por la fuerza o carga hidráulica de los mismos. La caliza superficial del Pleistoceno dentro de esta franja costera de 5 kilómetros de ancho forma una capa semi-confinante que impide que las aguas superficiales penetren directamente al agua subterránea y tengan contacto con ella. Así mismo, se ha medido la fuerza o carga hidráulica del agua subterránea que se tiene por debajo de esta capa confinante, que se encuentra ligeramente inclinada en forma de cuña hacia el sur. En esta franja costera se presentan al menos dos fenómenos hidrológicos de importancia que se han medido: 1) no existe recarga al acuífero (agua subterránea) por ser la zona de transición y descarga del mismo y no se eleva o levanta la interfase salina si se rompe la capa confinante del Pleistoceno. En toda la franja costera peninsular se presenta el fenómeno de déficit de agua debido a la evaporación de las lagunas y a la evapotranspiración de los manglares que consumen grandes volúmenes de agua subterránea al año y por lo tanto los balances hidrológicos en esta franja costera siempre son negativos. El agua de precipitación pluvial que cae en esta franja costera escurre hacia las lagunas por un lado y por otra parte se incorpora al agua subterránea que esta fluyendo hacia la línea de costa. Con respecto a la capa confinante se han realizado mediciones en piezómetros construidos a diferentes profundidades y se ha simulado utilizando un software de densidad variable el efecto de la ruptura de dicha capa, comprobándose que la interfase salina permanece en su lugar fluctuando normalmente en su comportamiento anual de recarga y descarga del acuífero. El efecto de la ruptura del confinante es análoga o similar al efecto de la ruptura de un tubo presurizado que se le coloca un tubo piezométrico y se impide que el agua del tubo rebose; la presión dentro del tubo permanece y el piezómetro únicamente marca la posición de la altura del agua. Este mismo fenómeno sucede al romper la capa confinante, ya que la presión del agua subterránea no se pierde siempre y cuando no rebose y escurra sobre el terreno natural. Es por esta razón que las lagunas artificiales no provocan el ascenso de la interfase salina debido a que la presión de la carga hidráulica del acuífero no se pierde.

Análisis espacial de la vulnerabilidad y riesgo del agua subterránea a la contaminación en el estado de Yucatán, México.

Neftaly Gijón Yescas1, Julia Pacheco Avila1, Jorge Euán Avila2, Rosela Pérez Ceballos2. 1Universidad Autónoma de Yucatán, Facultad de Ingeniería.2Centro de Investigación y de

Estudios Avanzados, Unidad Mérida. nefthally@hotmail.com Introducción. La contaminación de los recursos hídricos es uno de los problemas ambientales más importantes a nivel mundial. Por esto, la prevención de la contaminación es la clave para un manejo ambientalmente eficiente y efectivo; es por ello, que la identificación de áreas susceptibles a contaminarse por actividades humanas es una de las necesidades más importantes en el proceso de toma de decisiones. El acuífero del estado de Yucatán es particularmente vulnerable a la contaminación a causa de su naturaleza cárstica y, asimismo, al ser la única fuente de abastecimiento de agua en el Estado, existe la necesidad de protegerlo. Objetivo. Determinar la vulnerabilidad y el riesgo a la contaminación del agua subterránea del estado de Yucatán a través de la aplicación del método DRASTIC, de técnicas estadísticas, el análisis multicriterio y los Sistemas de Información Geográfica. Método. Se aplicó el método DRASTIC que considera siete factores geológicos e hidrogeológicos (profundidad al agua subterránea, recarga neta, litología del acuífero, tipo de suelo, topografía del área, impacto en la zona vadosa y conductividad hidráulica) para determinar la vulnerabilidad del agua subterránea a la contaminación. Se realizaron modificaciones a los factores mediante los resultados obtenidos del análisis de regresión y se elaboró un mapa de riesgo mediante la inclusión de la variable uso de suelo a través del análisis multicriterio (Método de las Jerarquías Analíticas) y el uso de Sistemas de Información Geográfica. Resultados. Los resultados del método DRASTIC, mostraron tres niveles de vulnerabilidad en el Estado: moderada (2.96%), alta (58%) y extrema (38.9%); sin embargo, un 74% de la variación del índice quedó explicada por los factores profundidad al agua subterránea, tipo de suelo, topografía e impacto de la zona vadosa, por lo que el método simplificado se le denominó DSTI. La comparación de los valores obtenidos con estos índices, mostró para el DSTI tres niveles de vulnerabilidad (moderada, alta y extrema), en tanto que el DRASTIC mostró dos niveles (alta y extrema). El mapa de riesgo mostró cuatro niveles: baja (17.2%), moderada (38.4%), alta (19.5%) y extrema (24.7%), siendo el uso del suelo el factor con el mayor peso en la determinación del riesgo. Los porcentajes obtenidos a partir de la vulnerabilidad y del mapa de riesgo indicaron que todo el estado es altamente susceptible a la contaminación del agua subterránea y la distribución geográfica, en todas estas situaciones, muestra bandas de mayor a menor susceptibilidad conforme se incrementa la distancia a la costa. Los resultados de este trabajo muestran concordancia con trabajos anteriores, siendo la contribución principal el mapa de riesgo que puede contribuir a particularizar las acciones de manejo.

Evaluación del riesgo a la contaminación de las aguas subterráneas de Chetumal, Quintana Roo

Julio Canto Martín, Roger Gonzáles Herrera, Humberto Osorio Rodríguez, Jorge García Sosa, Ismael Sánchez y Pinto y Porfirio Mandujano Sánchez

Facultad de Ingeniería de la UADY e Instituto tecnológico de Chetumal jcanto@sicascp.com.mx

La contaminación del agua subterránea ha llegado a ser uno de los problemas ambientales más serios del mundo, ya que una vez contaminada, la remediación del agua subterránea es difícil, costosa y en muchos casos imposible. Por lo tanto, el desarrollo de estrategias de prevención de la contaminación, es la clave para un manejo eficiente y efectivo. Los mapas de riesgo y vulnerabilidad del agua subterránea se han estado utilizando en muchos países para establecer zonas de protección y para la planeación del uso, principalmente en regiones kársticas. A nivel peninsular los estudios de riesgo a la contaminación del acuífero son nulos. En el estado de Yucatán se han desarrollado estrategias de planeación de protección del acuífero utilizando métodos de vulnerabilidad. Este trabajo presenta un análisis comparativo de tres métodos de evaluación de la vulnerabilidad de las aguas subterráneas a la contaminación, así como la selección del método de vulnerabilidad que más se adaptó a la localidad de Chetumal, Quintana Roo. Se aplicaron tres métodos: GOD, EPIK y DRASTIC; el criterio de selección se basó en la factibilidad de obtención de los datos para su implementación y su uso común. Por otro lado, el riesgo a la contaminación de las aguas subterráneas se evaluó identificando las zonas con peligros presentes, que al sobreponerlos al mapa de vulnerabilidad seleccionado permitieran identificar las zonas de mayor riesgo a la contaminación de las aguas subterráneas. El objetivo de este proyecto fue determinar las condiciones de riesgo a la contaminación del acuífero de la localidad de Chetumal, a través de mapas de riesgo utilizando sistemas de información geográfica (SIG) y modelos de vulnerabilidad. Los resultados de la aplicación de las metodologías aplicadas para evaluar la vulnerabilidad del agua subterránea a la contaminación arrojaron resultados espaciales similares. Los parámetros topografía y nivel freático son los que determinaron en los métodos las clases de vulnerabilidad a la contaminación del agua. De los métodos aplicados, DRASTIC, es el que mejor representó la vulnerabilidad a la contaminación del agua subterránea de la localidad de Chetumal. El mapa de peligrosidad obtenida indica dos zonas de peligrosidad alta, una ubicada en la zona baja y otra ubicada en la zona alta. Los principales peligros están asociados a la red de alcantarillado sanitario y a las plantas de tratamiento de la ciudad. La presencia de peligros en la zona de mayor vulnerabilidad del acuífero hace aumentar el riesgo de contaminación de las aguas subterráneas en la zona de estudio. El método de evaluación de riesgo utilizado para la localidad de Chetumal es una aproximación comprensiva para el establecimiento de zonas de regulación y protección de las aguas subterráneas.

Distribución espacial de las depresiones cársticas en las planicies del estado de Yucatán, como base para el análisis de vulnerabilidad

Yameli Aguilar1, Manuel Mendoza1, Francisco Bautista1, Oscar Frausto2 y Thomas Ihl2 1Centro de Investigaciones en Geografía Ambiental UNAM, 2 Universidad de Quintana

Roo, yaguilar@pmip.unam.mx La geomorfología cárstica es el estudio de las geoformas, tanto superficiales como subterráneas que se dan en las rocas calizas por disolución y sus procesos asociados. Los mapas de vulnerabilidad deben incluir los aspectos geomorfológicos, debido a que son la base cartográfica para la zonificación a escalas medianas y grandes. Los primeros estudios geomorfológicos de Yucatán, indican que pueden reconocerse dos regiones, la primera se ubica al norte con planicies aparentemente homogéneas; la segunda, en el sur con un sistema de planicies alternado con lomeríos con un mayor grado de desarrollo del karst y mayor amplitud de relieve. Los modelos digitales del terreno han sido de utilidad para la identificación de unidades geomorfológicas en el sur de Yucatán, sin embargo, esta herramienta no es útil para las Planicies cársticas. Es en estas grandes planicies cársticas del norte donde se requiere la identificación de zonas homogéneas al interior de cada gran planicie, lo cual permitirá un mejor conocimiento y manejo del territorio, principalmente las relacionadas con la contaminación de las aguas subterráneas; para lo anterior se propone el análisis de la distribución de las formas exocársticas negativas que son rasgos característicos del paisaje cárstico, su abundancia y tamaño son indicadores de la intensidad de disolución de la roca, el grado de desarrollo cárstico y flujos preferenciales de los acuíferos. El objetivo del presente trabajo es la zonificación de las planicies cársticas del norte de Yucatán con base en el análisis de las formas negativas del relieve para la identificación de zonas vulnerables a la contaminación del acuífero. Se tomó como base el modelo digital de elevación del estado de Yucatán a escala 1:250000, con él es posible describir 13 regiones geomorfológicas, de las cuales cuatro pertenecen a las planicies cársticas diferenciadas con respecto a su altitud de menor de 10 hasta 40 msnm. Para el análisis de las formas negativas del relieve (depresiones y cuerpos de agua) de estas planicies, se revisaron las cartas topográficas y datos vectoriales del INEGI a escala 1:50000, extrayéndose los polígonos y centroides de las formas para el cálculo de densidad. Se cuantificaron 4836 depresiones que ocupan una superficie total de 441 km2 siendo la zona de las planicies cársticas de 20, 10 y 30 msnm donde se ubican en mayor número y superficie. Con respecto a los cuerpos de agua, se registraron 2040 que ocupan una superficies de 25.13 km2, de los cuales el 88% (1789) son permanentes y corresponden a 18 km2 de la superficie estatal. La densidad de formas negativas del relieve, muestra algunos patrones de distribución espacial como el anillo de cenotes clasificada como de densidad media y los campos de dolinas que predominan en las Planicies cársticas de 20 y 30 msnm, clasificadas como de densidad alta. El mapa geomorfológico resultante se expresa a una escala 1:100000, en este mapa es posible identificar 11 diferentes planicies en lugar de las cuatro iniciales, en ellas es posible identificar los diversos estadios de desarrollo del karst.

Evaluación espacial de la aptitud de los suelos como receptores de aguas residuales con alta carga orgánica

Yameli Aguilar1, Francisco Bautista1, Oscar Frausto2 y Thomas Ihl2

1Centro de Investigaciones en Geografía Ambiental UNAM, 2 Universidad de Quintana Roo. yaguilar@pmip.unam.mx

En Yucatán se generan 6 095 500 m3 anuales de aguas residuales porcinas (ARP), de las cuales el 37% no recibe ningún tratamiento y son dispuestas de forma inadecuada contaminando con desechos orgánicos a las aguas subterráneas (AS). Una opción de bajo costo para una adecuada disposición de las ARP es aprovechar el potencial de filtro natural que poseen los suelos, pero esto dependerá tanto de las características de los residuos como de las propiedades de cada suelo. Para lo anterior, el conocimiento pedológico e hidrológico se conjuntan en una disciplina denominada Hidropedología, que intenta dar soluciones a cuestiones relacionadas con el uso de la tierra y los aspectos ambientales. Dentro de este contexto, el uso de funciones de pedotransferencia (FPT) son de gran utilidad, debido a que se basan en utilizar propiedades del suelo ampliamente conocidas y reportadas en los levantamientos de suelos para estimar procesos de difícil medición. El objetivo de este trabajo fue la evaluación espacial de la aptitud de los suelos como receptores de ARP para identificar zonas con menor impacto de contaminación a las AS. Se han generado para los suelos de Yucatán, FPT con las cuales se estiman los procesos de retención y mineralización de materia orgánica proveniente de ARP. Se aplicaron estas FPT a la base de datos de suelos que contaban con las propiedades de materia orgánica (MO), capacidad de intercambio catiónico (CIC) y arcillas (ARC) para calcular el potencial de retención de materia orgánica disuelta (RMOD), mineralización a través de la evolución de carbono (EC) y mineralización potencial anaerobia de nitrógeno (MPAN). Con los resultados obtenidos de las FPT y la profundidad total del perfil (PTP) del suelo, se realizó un análisis multicriterio para obtener un Índice de aptitud (IA) para cada grupo de suelo y para la asociación edáfica presente en cada unidad geomorfológica de Yucatán. La espacialización y validación de los resultados puntuales, se realizó con un análisis discriminante donde las variables fueron los procesos estimados con las FPT – RMOD, EC, MPAN y la PTP- y los casos son los grupos de suelo con el esquema de la Base referencial mundial del recurso suelo (WRB, por sus siglas en ingles). Los grupos de suelo con mayor RMOD fueron el VR, el LP y el CM con un 98, 81 y 70% respectivamente. Los grupos de suelo con mayor IA son VR y LV, que son suelos bien desarrollados y profundos. A diferencia del LP, que es un buen retenedor y mineralizador de C pero es un suelo somero que no rebasa los 25 cm de PTP. Los grupos de suelo con mayor certeza para la extrapolación de las FPT fueron el PH, SC y NT con 100% de asignación correcta, seguido por el LP (87%), AR (80%) y VR (75%). Los grupos de suelo con menor certeza para la extrapolación fueron el LV y el CM con 53% y 40% respectivamente. El 3% de la superficie estatal, que corresponde a la Planicie costera, no es apto para la recepción de ARP. El 85% presenta aptitud marginal, esto es en las zonas de Planicies cársticas desde menos de 10 hasta 40 msnm, donde predominan los Leptosoles. Las zonas con niveles moderada y altamente aptas como receptoras de ARP muestran superficies similares y se ubican en las Planicies escalonadas, Colinas y Lomeríos, donde se presentan suelos más profundos y desarrollados como los Luvisoles, Vertisoles y Stagnosoles.

Aplicación de la metodología EPIK para determinar la vulnerabilidad del agua subterránea a la contaminación en el estado de Yucatán, México.

Emilio Bolio Barrios1, Armando Cabrera Sansores1, Francisco Bautista2, Julia Pacheco Avila1. 1Universidad Autónoma de Yucatán, Facultad de Ingeniería. 2Centro de

Investigaciones en Geografía Ambiental, UNAM. erbolio@hotmail.com; La importancia del agua subterránea ha propiciado que el entendimiento de la vulnerabilidad a la contaminación sea un tema de interés, ya que la toma de decisiones para decretar zonas de conservación hídrica y para la regulación de las actividades humanas requiere de esta información científica. Las metodologías para determinar la vulnerabilidad generalmente tienen un enfoque hidrogeológico, considerando parámetros como la profundidad de la zona saturada y no saturada, litología, conductividad hidráulica, recarga neta, infiltración, pendiente del terreno, principalmente. Entre las metodologías destacan el DRASTIC, GOD, SINTACS y PI, que no son específicos para acuíferos cársticos. Otros, como el EPIK, fueron desarrollados para acuíferos cársticos considerando variables como la alta permeabilidad en roca caliza, cubierta protectora (profundidad del suelo), infiltración, paisaje cárstico (grado de desarrollo), tendiendo a un enfoque ambiental. El acuífero del estado de Yucatán es cárstico, con características de alta porosidad, presencia de grietas, cenotes y cavernas, que le confieren una alta permeabilidad, situación entre otras, que ocasiona que el acuífero sea altamente vulnerable a la contaminación. Determinar la vulnerabilidad del agua subterránea a la contaminación mediante la aplicación del método EPIK. Mediante una revisión bibliográfica se identificaron los valores disponibles de los parámetros del método EPIK (epikarst, cubierta protectora y paisaje cárstico) adaptándolos a las características del estado de Yucatán. Para los valores de la infiltración, además de la revisión bibliográfica se realizaron pruebas empleando el método del doble anillo, siguiendo el Protocolo de infiltración; para esto, se trazó un transecto que correspondió a cinco paisajes geomorfológicos del Estado: planicie costera, planicie subhorizontal baja, dolinas agrupadas, planicie cárstica ondulada y planicie subhorizontal media. Una vez definidos los valores de los parámetros EPIK de acuerdo con las características del estado de Yucatán, a la escala de trabajo y a la información disponible, se realizó la evaluación de la vulnerabilidad de acuerdo con un análisis multicriterio. La mayoría de los paisajes geomofrológicos evaluados se clasificaron como muy vulnerables, sin embargo, se pudo observar que esta clasificación se presentó en diversos grados de acuerdo con los factores EPIK considerados en los diferentes paisajes. El paisaje con categoría de “muy vulnerable”, con un valor del factor de protección (F) de 13 correspondió a dolinas agrupadas; y la categoría de “alta vulnerabilidad” fue observada para la planicie cárstica subhorizontal media con un valor de F de 18.29. La influencia de los distintos parámetros EPIK fue diferente para cada paisaje considerado. Es posible adaptar el método EPIK a una escala menor de la original. Aunque la mayoría de los paisajes se consideran como muy vulnerables, con el desglose del índice se puede observar que los valores de los parámetros EPIK no son los mismos, la combinación es la que arroja resultados semejantes.

Vulnerabilidad y riesgo de contaminación por nitratos en aguas subterráneas del

estado de Yucatán

Julia Pacheco Ávila, Armando Cabrera Sansores Facultad de Ingeniería, Universidad de Autónoma de Yucatán,

pavila@uady.mx

El acuífero del estado de Yucatán posee características cársticas que lo hacen vulnerable a la contaminación, presentando un gran riesgo, ya que el agua subterránea es la única fuente de abastecimiento y receptor de las aguas residuales. El nitrato es la forma más estable del nitrógeno en acuíferos y es un parámetro de importancia para la evaluación del grado de contaminación de las aguas subterráneas, ya que es tóxico y puede afectar la salud de los humanos, ocasionando potencialmente, metahemoglobinemia (cianosis) en niños pequeños y algunos otros desórdenes como cáncer y diabetes en niños mayores y adultos, cuando sus concentraciones exceden el límite máximo permisible por las normas oficiales (45 mg/L). El objetivo de este trabajo fue evaluar las distribuciones espacial y temporal del nitrato en las diferentes regiones hidrogeológicas que conforman el estado de Yucatán. Los muestreos del agua subterránea tanto para la ciudad de Mérida como para “el resto del Estado”, se hicieron en los pozos profundos que sirven para el abastecimiento público y en pozos someros que estuvieran en uso. En el campo, las muestras de agua fueron recolectadas en botellas de polietileno de 250 mL y preservadas con ácido sulfúrico hasta un pH menor que 2; en el laboratorio, las concentraciones de nitratos fueron determinadas por el método UV; sin embargo, como una medida del aseguramiento de la calidad analítica se realizaron la totalidad de los análisis para determinar los iones mayoritarios aceptando un porcentaje de error del 10%, como máximo. Los resultados mostraron que las concentraciones de nitratos variaron de 3 a 192 mg/L. Las concentraciones de nitratos fueron probadas para el ajuste de normalidad, teniendo como resultado que el grupo de datos es sesgado por lo que no fue posible el ajuste a una distribución normal; como consecuencia, se aplicaron técnicas de estadística no paramétrica con la finalidad de encontrar las posibles diferencias temporales entre las concentraciones, así como para determinar alguna posible correlación. Se utilizaron técnicas estadísticas no paramétricas como las de Kruskal-Wallis y la correlación de Spearman, para el manejo e interpretación de los resultados analíticos. Los resultados mostraron que existió una diferencia estadísticamente significativa de las concentraciones con respecto a los períodos de muestreos y un coeficiente de determinación no significativo. Sin embargo, se presentó una tendencia positiva en las concentraciones de nitratos con respecto al tiempo, indicando una mayor contaminación del agua subterránea. Asimismo, a través de relaciones hidroquímicas y el uso de suelo, se identificaron como fuentes potenciales de nitratos, las actividades porcícolas, ganaderas y la lixiviación a partir de tanques sépticos (contaminación puntual) y la actividad agrícola (fuente no puntual).

Análisis preliminar físico-químico del cenote aerolito de Cozumel Quintana Roo

Jorge Sulub Tolosa, Cervantes-Martínez Adrián y Martha A. Gutiérrez-Aguirre Universidad de Quintana Roo. Unidad Académica Cozumel

sulub_x@hotmail.com

La península de Yucatán representa el afloramiento más extenso de rocas calcáreas en el país, propicio para la formación de cenotes, este término denota cualquier espacio subterráneo con agua, con la única condición de que esté abierto al exterior en algún grado; en otras palabras, incluye toda manifestación cárstica que alcance el nivel freático. Entre las clasificaciones de los cenotes se encuentran: de tipo cántaro, cilindro, aguada, en forma de plato y grutas. La isla de Cozumel por su formación geológica al igual que el resto de la península es propicia para la formación de cenotes y galerías ya que estos tienen sus orígenes en la disolución de la roca caliza. El siguiente trabajo tiene como objetivo determinar el comportamiento de variables físicas y químicas básicas (temperatura del agua, oxígeno disuelto, conductividad, salinidad y transparencia pH y clorofila a) del sistema Aerolito en la isla de Cozumel, durante la época de lluvias. La concentración de clorofila a, se determino a partir de métodos espectrofotométricos. Adicionalmente se midió la transparencia, con la ayuda de un disco de Secchi. Se definieron tres estaciones, en cada una se realizaron perfiles verticales de las variables mencionadas y cada variable contó con una muestra y su réplica. Los resultados obtenidos mostraron que las aguas de este sistema son medianamente oxigenadas (1.88 ± 0.96 mg/l), con temperatura cálidas (27.05 ± 0.36 ºC), salobre (23.56 ± 1.96 ppm) y con pH cercano a la neutralidad (7.07 ± 0.52). La transparencia del agua (3.3 ± 0.59 m) y la concentración de clorofila a, mostraron que son aguas oligotróficas y con poco aporte de nutrientes. Al parecer este sistema tiene influencia de agua subterránea, sin embargo es necesario contemplar las demás épocas climáticas, para tener un mejor entendimiento del comportamiento físico y químico de este sistema.

Análisis del marco legal para la protección del agua subterránea en Mérida, Yucatán.

José Luis Febles Patrón y Almira Hoogesteijn Reul Departamento de Ecología Humana

Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del I.P.N. (Mérida) febles@mda.cinvestav.mx

Uno de los principales problemas ambientales en la Península de Yucatán es la vulnerabilidad del acuífero a la contaminación por la disposición de aguas residuales. En este sentido, con la finalidad de observar si existe congruencia y correspondencia en el marco legal para favorecer la gestión del agua y fortalecer las acciones de prevención de la contaminación del acuífero, se realizó una revisión bibliográfica de la legislación ambiental (Federal, Estatal y Municipal) que tiene relación con la protección del agua subterránea en Mérida, Yucatán. Se identificaron y compararon 1) las líneas estratégicas y de acción comunes en los tres niveles de gobierno y 2) los criterios técnicos para el diseño y construcción de las fosas sépticas. Se observó que existen algunas inconsistencias que pueden llevar a errores de construcción de las fosas sépticas y se encontró una falta de correspondencia en los Planes de Desarrollo Estatal y Municipal, como la creación de una Ley Estatal de Agua Potable y Saneamiento, el desarrollo de normas para a) la infiltración de aguas pluviales en áreas verdes, b) el diseño, construcción y operación de los sistemas de drenaje y plantas de tratamiento, c) la infiltración de descargas de fosas sépticas y d) el uso de campos de infiltración para efluentes de fosas sépticas y de plantas de tratamiento.

CONFERENCIA MAGISTRAL

Methodology for delineating an Hydrogeological Reserve Zone

Escolero O1. , Jaime, A.2 & Domínguez-Mariani E3. 1 Geology Institute, UNAM, Mexico. escolero@geologia.unam.mx

2 Engineering Faculty, UNAM, Mexico. ajaimep@cancun.fi-a.unam.mx 3 IPICYT, S. L. P. México. edominguez@ipicyt.edu.mx

The general approach used for the administration of water in regions with karst aquifers has been the same procedure that has been used for granular mediums; this information has been extrapolated for the determination of hydraulic balances in a regional level. This approach ignores the high recharge variability in time and space, due to the speed in which the subsurface stores it, since there is high permeability in the karst systems because of the presence of fractures and dissolution conducts; it also leaves out the high vulnerability to contamination, due to the speed in which the contaminants reach the subsurface storage. The object of delimiting an hydrogeological reserve zone for the supply of drinking water, consist of identifying and delimiting a portion of land that complies with a series of conditions to guarantee the future supply of drinking water, in an adequate quality and quantity, at a reasonable cost, and with the minimum possible social conflicts with the present and future water users. This paper proposes a general method to delimit a hydrogeological reserve zone. This method includes a wide range of comparative indices that intends, from a theoretical point of view, to cover all the necessary aspects to consider when delimiting a hydrogeological reserve zone. Hence a 10 step procedure is proposed. To validate the proposed methodology, an application was done in the karst aquifer of the Coastal Plain of Yucatan, in its northeast portion, where the city of Merida, capital of the state of Yucatan and main socioeconomic development of the region is located, since it is in this part of the peninsula is where a high percentage of the population is concentrated. The results show that the methodology can be applied in developing countries, with favorable conditions, where the information is scattered and with different formats.

Riesgo de contaminación de las aguas subterráneas por residuos peligrosos en condiciones de karst tropical

Francisco Bautista1, Yameli Aguilar1, Oscar Fausto2, Thomas Ihl2, Diana Cabañas3, Amira Balancan3. 1Centro de investigaciones en geografía ambiental, UNAM; 2Unidad Cozumel,

U. QRoo, 3Facultad de Ingeniería Química, UADY. leptosol@ciga.unam.mx

En Yucatán no se presenta un gran desarrollo industrial; sin embargo, sus características cársticas y geohidrológicas son muy particulares y su acuífero está a escasa profundidad. Siendo el agua un recurso natural de reconocida escasez a nivel mundial, es necesario identificar las amenazas de contaminación, la vulnerabilidad y el riesgo de contaminación de las aguas subterráneas (AS). Las amenazas o peligros son las fuentes potenciales de contaminación, en este caso corresponde a la presencia y cantidad de empresas generadoras de residuos peligros (RP). La vulnerabilidad es concebida como un daño potencial que afecta negativamente el uso del AS para sus usos cotidianos. El riesgo es el grado de pérdida esperada debido a la ocurrencia de un suceso identificado previamente como amenaza, es una condición potencial de ocurrencia de algo nocivo o dañino que depende tanto del grado o intensidad de la amenaza y como de los niveles de vulnerabilidad del AS. Una evaluación del riesgo de contaminación del AS dependerá del grado de vulnerabilidad y de la amenaza. El análisis del riesgo posee una dimensión geográfica evidente porque las acciones se realizan en el territorio y por lo tanto el concepto se debe materializar en un mapa de carácter predictivo de acuerdo a la probabilidad de ocurrencia. El presente estudio tuvo como objetivo generar escenarios de vulnerabilidad, amenaza y riesgo de contaminación del acuífero por residuos peligrosos. Se utilizó una base de datos georeferenciada conteniendo a los generadores potenciales de RP para hacer el mapa de amenazas. El mapa de vulnerabilidad se realizó considerando el espesor de la capa protectora (suelo y subsuelo) teniendo en cuenta que la altitud media con respecto al nivel del mar presenta solo una diferencia de 3 m con respecto a los niveles piezometricos en las planicies cársticas. El mapa de riesgo se obtuvo del cruce del mapa de vulnerabilidad a la contaminación de las aguas subterráneas con el mapa de amenaza y el resultante con el mapa de municipio porque de esta manera se puede identificar que en realidad cada uno de los municipios puede tener varias clases de riesgos. Se encontraron 2109 generadores potenciales de RP en los 106 municipios del estado de Yucatán. La mayoría de los generadores de RP se ubicaron en doce municipios, seis de ellos (Mérida, Valladolid, Progreso, Ticul, Tizimín, Motul) fueron clasificados como de muy alta amenaza para la contaminación del AS y los otros seis como de alta amenaza (Tekax, Kanasin, Izamal, Oxkutzcab, Umán, Buctzotz). La geomorfología permitió identificar que las planicies de hasta 40 msnm ocupan la mayor superficie del estado de Yucatán. Este escaso espesor de las capas protectoras le confiere altos niveles de vulnerabilidad. Del análisis del riesgo se deduce lo siguiente: a) instrumentar infraestructura para el tratamiento, transporte y disposición final de los RP en los municipios de Mérida, Valladolid, Progreso, Ticul, Tizimín y Motul. Para acciones correctivas se propone atender las ocho zonas de alto riesgo identificadas en este estudio.

Calidad agrícola del acuífero del estado de Yucatán, México

Carmen Delgado1, Julia Pacheco2, Armando Cabrera2, Eduardo Batllori3, Roger Orellana1 y Francisco Bautista4,

1 Unidad de Recursos Naturales, Centro de Investigación Científica de Yucatán (CICY). 2

Departamento de Ingeniería Ambiental, Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Yucatán (UADY). 3 Departamento de Ecología Humana, Centro de Investigación y

Estudios Avanzados (CINVESTAV). 4Centro de Investigación en Geografía Ambiental, Universidad Nacional Autónoma de México.

En las regiones con los paisajes cársticos, el agua subterránea es la principal fuente para el consumo humano, industrial y de actividades agrícolas. La gestión agrícola de los suelos y el agua se convierte en esencial para lograr una conservación más eficaz de los recursos naturales. El objetivo de este trabajo fue identificar y caracterizar las zonas con cualidades distintivas de las aguas subterráneas para uso agrícola en Yucatán, México. Se tomaron muestras de agua en 113 pozos de abastecimiento. Se midieron las concentraciones de Ca2+, Mg2+, Na+, K+, HCO3

-, SO42-, NO3

-, Cl- y de la conductividad eléctrica (CE). Se calcularon los siguientes índices de calidad del agua: Relación de adsorción de sodio (SAR), la salinidad potencial (SP) y la salinidad efectiva (SE). Se realizó un análisis de geoestadístico utilizando kriging como método de interpolación. Tanto las propiedades químicas del agua El Na+, CE, Cl-, SO4

2-, Ca2+ y Mg2+, así como la ES, PS y los índices de SAR se seleccionaron, de acuerdo con el coeficiente r (0,57 a 0,86) y ME (sesgo <0,16) para ser representados cartográficamente. Los resultados permitieron la identificación de seis zonas: 1) Zona I, la calidad del agua no fue recomendado por la CE, y ES, 2) Zona II, la calidad del agua no fue recomendado por la CE, cloruros, PS y ES, 3) Zona III, la calidad del agua se no recomendado por la CE, y ES, 4) Zona IV, la calidad del agua está condicionada por ES, pero no recomendado por la CE, los valores de cloruros clasificados como de leve a moderada y PS como condicionales y bueno; 5) Zona V, la calidad del agua no fue recomendado por la CE + SAR, de leve a moderada por cloruros, condicionada por PS y ES, 6) Zona VI, la calidad del agua fue clasificada como C3S1, los valores de cloruros, PS y ES clasificados como buenos. Esta información será relevante en la toma de decisiones para la planificación agrícola y ambiental del gobierno.

Aplicación de aguas residuales de alta carga orgánica en suelos: dos estudios de caso en el trópico mexicano

Francisco Bautista1, Carmen Durán-de-Bazúa2 y Yameli Aguilar Duarte1 1 Centro de investigaciones en Geografía Ambiental de la Universidad Nacional Autónoma de México; y 2 Programa de Ingeniería Química Ambiental y de Química Ambiental, Facultad de

Química, UNAM.

En México, se generan más de 200 m3 s-1 y solamente el 15% recibe algún tratamiento. La materia orgánica es uno de los principales constituyentes de las aguas residuales. El aporte de aguas residuales orgánicas (ARO) a los cuerpos de agua genera: contaminación del agua potable, problemas ambientales en el agua para riego, pérdida de la biodiversidad, degradación de lugares de recreo, disminución de la pesca, dispersión de patógenos, entre otros problemas. Los ingenios cañeros-alcoholeros en Veracruz y las granjas porcinas en Yucatán son dos actividades productivas que generan riqueza y empleo, pero también problemas ambientales al ser fuente de contaminación de los cuerpos de agua. En este ensayo se argumenta la importancia del estudio de los desechos orgánicos debido a las cantidades producidas y a los problemas ambientales que se generan. Se realiza un análisis de dos estudios de caso, a) el proceso industrial para la producción de azúcar y de alcohol etílico a partir de la caña de azúcar, en el cual se señalan los principales residuos orgánicos y sus posibilidades de reutilización, así como también se analizan las opciones de manejo de las vinazas, entre las que destaca la aplicación en suelos del estado de Veracruz; b) la generación de aguas residuales producidas por las granjas porcinas y su aplicación en suelos en el estado de Yucatán. En ambos casos se realiza un análisis global sobre los efectos positivos y negativos de la aplicación en suelos de las aguas residuales de alta carga orgánica. Del análisis de ambos estudios de caso se proponen las siguientes recomendaciones generales: a) Aplicar la normatividad ambiental ya que los periodos de gracia que el gobierno federal y los gobiernos estatales han otorgado a las empresas han sido poco útiles debido a que sólo en algunos casos se han buscado y logrado soluciones a los problemas ambientales; b) Modificar las normas ambientales de manera que puedan ser cumplidas, puesto que cuando se tienen restricciones ambientales muy altas se propicia su incumplimiento y c) Promover la disminución del uso del agua mediante tecnologías más limpias. Respecto de las recomendaciones para los generadores de aguas residuales, éstas son: a) Disminuir la cantidad de agua residual mediante la atención dirigida hacia los factores que la requieren, por ejemplo, en el enfriamiento de los cerdos pueden realizarse tres cosas; 1) Mejoramiento de las instalaciones, 2) orientación oriente-poniente de las naves; 3) sombreado de las naves mediante árboles nativos; b) Consideración de la utilización agrícola de las ARP como enmiendas edáficas no como “aguas de riego”; c) Realización de estudios sobre la diversidad edáfica para aplicar las dosis pertinentes por cada unidad de suelo diferente; y d) Respecto de las decisiones a tomar, los análisis multicriterio pueden utilizarse para evaluar los efectos globales, positivos, negativos y neutros. A nivel de investigación se recomienda lo siguiente: a) Utilizar la fauna edáfica en el tratamiento de los desechos sólidos orgánicos, p.ej. lombrices locales; y b) Diseñar sistemas de tratamiento combinados y baratos utilizando los materiales locales, p.ej. “sascab” en Yucatán y sedimentos ácidos en Veracruz para la floculación de la materia orgánica disuelta.

Eliminación de nitratos en solución acuosa aplicando arcillas naturales modificadas

C.J. Mena Duran1, M.R. Sun Kou2, D.H. Aguilar1 y P. Quintana1

1Cinvestav-Unidad Mérida, Depto. de Física Aplicada. 2Pontificia Universidad Católica del Perú

cinthix@gmail.com Las aguas naturales raramente son de la calidad satisfactoria para el consumo humano. En el estado de Yucatán el agua para el consumo humano es extraída del manto acuífero a una profundidad de 40 m, pero la baja profundidad de los niveles freáticos (5 a 9 m) y la falta de suelos hacen que los solutos se infiltren rápidamente haciendo al acuífero subterráneo de la Península de Yucatán altamente vulnerable a la contaminación. Uno de los contaminantes inorgánicos adversos a la salud de acuerdo a la OMS son los nitratos, los cuales provienen de la descomposición de la materia orgánica o de los fertilizantes. El límite máximo permitido para este contaminante en agua de consumo humano es de 45 mgL-1, sin embargo en Yucatán se han encontrado regiones en donde se excede este límite. Estudiar la efectividad de las arcillas modificadas por termoactivación ácida como alternativa en la eliminación de nitratos en solución acuosa por métodos de adsorción. Se utilizaron bentonitas cálcicas provenientes de Perú y se modificaron por termoactivación ácida con HCl y H2SO4 (2N y 4N). Se realizó la caracterización del material por difracción de rayos X (DRX) y espectroscopia infrarroja. Además, se determinó el área superficial y la distribución de tamaño de poro utilizando el método de BET. La arcilla termoactivada se puso en contacto con una solución acuosa de nitratos [40 mg/mL] a través de agitación a diferentes tiempos (0.5, 1, 2, 24, 50 y 68 h). La determinación de la concentración de nitratos se realizó utilizando espectroscopía infrarroja y utilizando la ley de Lambert-Beer. La caracterización por difracción de rayos X mostró que la fracción de la fase montomorillonita es mayor para la arcilla termoactivada con HCl que para las tratadas con H2SO4. Asimismo, la bentonita cálcica con HCl obtuvo una mejor distribución de tamaño de poro aunque su área superficial (92.56 m2g-1) fue menor con respecto a las modificadas con H2SO4, (282.10 m2g-1 y 339.50 m2g-1). En los análisis de remoción de nitratos a diferentes tiempos, se encontró que conforme aumenta el tiempo de agitación se incrementa el porcentaje de remoción. Se observó que a 68 h de agitación hay un mayor porcentaje de remoción de nitratos (22%) durante el tratamiento con la arcilla termoactivada con HCl. El análisis de DRX de las arcillas después del tratamiento, mostró que la fase montmorillonita disminuye con respecto al material inicial, de manera que la cristalinidad del material no se conserva. Se encontró que el proceso de remoción de nitratos no es homogéneo, ya que depende de la cantidad de sitios activos presentes en la arcilla. A tiempos menores de agitación la adsorción sucede en la superficie externa de las partículas de la arcilla y muestra un comportamiento lineal. Con el aumento del tiempo de agitación se favorece el contacto de los nitratos con la estructura interna de la arcilla e incrementa el porcentaje de la remoción. La arcilla termoactivada con HCl fue la más eficiente en la remoción de nitratos en solución acuosa, debido a una mayor proporción de la fase montmorillonita presente en la muestra.

Manejo de los recursos naturales acuáticos: una visión interdisciplinar

Oscar Frausto Martínez, Adrián Cervantes Martínez y Martha Gutiérrez Aguirre División de Desarrollo Sustentable, Unidad Académica de Cozumel, Universidad de

Quintana Roo. ofrausto@uqroo.mx, adcervantes@uqroo.mx, margutierrez@uqroo.mx

El presente escrito refuerza la necesidad de tratar, de forma interdisciplinar, las investigaciones sobre el manejo de los recursos naturales acuáticos a través de teorías, métodos y técnicas de las siguientes disciplinas: geografía, limnología, biología. El señalar el quehacer de cada una de éstas, permite orientar las líneas de generación y aplicación del conocimiento que cultivan los integrantes del cuerpo académico sobre el manejo de los recursos acuáticos. A través de un análisis de las investigaciones desarrolladas por cada uno de los integrantes y por medio de sus colaboraciones, se analiza el tratado sobre los recursos naturales de acuerdo a los siguientes ejes de interacción: el recurso, las necesidades humanas y el manejo del agua. Los resultados se exponen a continuación. En referencia al recurso, se identifican y analizan las características físicas, químicas y biológicas del agua y sus componentes en el ecosistema, sistematizando información a través de la generación de bases de datos georeferenciadas e inventarios de estado, generando estudios de prospección orientados a la explotación del acuífero, los impactos por uso y la vulnerabilidad a inundaciones o contaminación. En el contexto de las necesidades humanas, los diagnósticos de calidad, abasto y uso del agua han permitido la generación de modelos de manejo, asimismo, se han determinado tasas de demanda a mediano y largo plazo (10 a 15 años) para ambientes urbanos, insulares o costeros. Finalmente, el manejo del agua bajo el paradigma de la sustentabilidad permite la fusión científico- técnica con los aspectos de política administrativa del recurso. Así, a través de la legislación vigente, se ha establecido un sistema estándar de monitoreo y control del agua, sea para el conocimiento básico del recurso, para el seguimiento del uso, en sus diversos contextos, o para la evaluación de los instrumentos de gestión. La visión de la sustentabilidad se centra en el conocimiento del consumo del recurso, no así en las medidas de atenuación de los impactos.

Brigadas de inspección

Ing. José Luis Grajales Márquez Geohidrólogo

ing.grajales@hotmail.com Somos testigos, que en los últimos años en toda la geografía nacional y sobre todo en zonas como la península, en donde el abastecimiento de agua para todos los usos es únicamente la subterránea, la explotación, regulación, manejo, conservación y protección de este vital liquido ha rebasado la capacidad de las autoridades encargadas de realizar dichas actividades, no existe un control ni mucho menos un censo de las perforaciones que se realizan y sobretodo no se sabe la utilidad que se les dan, siendo un peligro latente de contaminación y degradación de los mantos acuíferos de nuestra región. La protección de las fuentes de agua son de carácter público y el que calla otorga, no debemos quedarnos impávidos dejando problemas en la mayoría de los casos sin solución a las generaciones venideras, la conservación de los mantos acuíferos en la actualidad no es un reto o un desafío es una necesidad imperiosa que debemos resolver si queremos proteger el único recurso de abastecimiento de agua que tenemos. Es por eso que expongo mi presente proyecto con el más profundo deseo de enfrentar directamente y en la practica el ámbito de la protección y conservación de nuestros recursos hídricos, sin ningún afán de molestar susceptibilidades, quiero aprovechar esta oportunidad para proponer la creación de brigadas de inspección integradas con personal académico y colegiado sin ninguna injerencia con las dependencias normativas y operativas para regularizar, todos los aprovechamientos clandestinos sin permiso que exploten el agua subterránea al mismo tiempo aquellos que realicen descargas de aguas residuales sin respetar la normatividad vigente, denunciando a las autoridades indicadas las anomalías encontradas a fin de que se rectifique o en su caso se tomen las medidas correctivas necesarias para su regulación. Así mismo se observa una gran cantidad de empresas que se dedican a la perforación de pozos de todos los tipos realizando un sinnúmeros de perforaciones todos los días y no se sabe cómo trabajan y sobre todo que interés tienen de la protección y conservación de los mantos acuíferos siendo los principales actores de una posible contaminación, para realizar una debido control en la conservación y protección del agua subterránea, habría que registrarlas y ordenarlas en un padrón de usuarios que ayudaría a controlar y fortalecer la estadística de los pozos que se realicen conociendo su motivo y propósito que tiene cada uno de ellos. Hay muchas actividades de protección y conservación que no se han realizado y pienso que debemos empezar por algo antes que sea demasiado tarde, tenemos el ejemplo de la problemática que sufre actualmente la ciudad de México y de muchos otros puntos de la geografía nacional y no podemos ni debemos darnos el lujo de quedarnos impávidos.

NOTAS

CINVESTAV Unidad Mérida

CIGACENTRO DE INVESTIGACIONES

EN GEOGRAFIA AMBIENTAL

U N A M