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Soluciones urgentes o se agravará la situación hídrica del país

 
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Blanca Elena Jiménez Cisneros, investigadora del Instituto de Ingeniería de la UNAM.
Blanca Elena Jiménez Cisneros, investigadora del Instituto de Ingeniería de la UNAM.

21 de marzo de 2011

• El calentamiento global recrudecerá la situación y los eventos extremos, como lluvias o sequías, serán más intensos y frecuentes, dijo Blanca Elena Jiménez Cisneros, investigadora del Instituto de Ingeniería de la UNAM

De continuar la situación actual, en la que no hay medidas técnicas sustentables, se presentan fugas y se carece de políticas de manejo y tratamiento del agua, los problemas se profundizarán y el recurso hará falta en el centro y norte del país, expuso Blanca Elena Jiménez Cisneros, investigadora del Instituto de Ingeniería (II) de la UNAM.

“A eso se suma el calentamiento global, que agravará la situación. Donde el agua es escasa lo será aún más; donde sí hay, habrá excedentes y eventos extremos; las lluvias y sequías, serán más intensas y frecuentes. El panorama no es alentador”, expuso.

Para México, el problema, en términos de cantidad y calidad, es muy serio y su solución requiere gran saber técnico; sería importante que los responsables de dar respuestas tuvieran mayores conocimientos. “De otra manera, se pierde tiempo en un asunto que demanda solución urgente”.

Además, tenemos una cobertura de 90 por ciento en agua potable, “que parece alto, pero en realidad está muy por debajo de otros territorios. Cuba, por ejemplo, tiene el 100, y en saneamiento estamos en 70 por ciento, entre los más bajos de América Latina”.

Nuestro país enfrenta problemas por falta y exceso hídrico, y también severas deficiencias en servicios. “Como nación en desarrollo, pero de alto ingreso, podríamos aspirar a contar con líquido para consumo humano en los hogares, es decir, asegurar que podamos beber directamente de la llave, como en Tijuana”. Sin embargo, hace falta voluntad política para cumplir este tipo de servicios; en saneamiento se hacen esfuerzos, pero sólo en la Ciudad de México, y el problema es de todo el territorio, advirtió.

Por razones históricas y económicas, se avanzó más en el centro y el norte, donde se tiene sólo 20 por ciento de los recursos y se emplean más para riego. En esas regiones también se registran graves problemas de sobreexplotación de acuíferos y de contaminación “natural” por arsénico y flúor, como en San Luis Potosí, Aguascalientes y Zacatecas.

En el marco de la conmemoración del Día Mundial del Agua, este 22 de marzo, recordó que las Naciones Unidas instauraron la celebración en 1992. Todos los años tiene un tema diferente; en 2010, estuvo dedicado a la calidad del líquido, “pero habría que cuestionar cuándo se oyó hablar del tema o qué problemas de contaminación se solucionaron. Creo que cerraremos el año con una gran ausencia de reportes e informes positivos para la Organización. En 2011, el tema es Agua para las Ciudades. Respondiendo al Desafío Urbano”.

En el DF, donde en general se tiene buena calidad del líquido (con excepción del acuífero de la parte oriente), se presentan problemas por infiltraciones; también hay fugas de drenaje, “pero a nadie le importa el agua residual que se pueda colar al manto freático”.

Se debe dotar a toda la zona metropolitana de recursos suficientes para atender éste, uno de los problemas más serios en el mundo y un reto desde el punto de vista técnico. También se necesitan políticas costo-eficientes y de manejo.

Al hablar del aprovechamiento pluvial, Jiménez Cisneros dijo que es una solución para ciertas personas en determinadas condiciones. “Es rentable si se tienen más de 200 metros cuadrados de techo limpio y accesible, pero el sistema de tratamiento es caro”.

Es decir, hablamos de alguien que tiene una casa grande, que puede invertir y que vive en el sur de la Ciudad de México (en otras zonas llueve menos). Si puede, debe hacerlo, porque liberaría el líquido para otras comunidades. La medida sería importante, pero en volumen representa sólo una fracción de lo que se necesita.

En cuanto al reuso, explicó que en el DF se practica desde 1956, y añadió que la cifra de 10 por ciento debería incrementarse. El siguiente paso sería potabilizarla al grado de utilizarla para consumo humano. “La tecnología ya existe, pero primero hay que hacer que beber agua de la llave genere confianza, luego viene lo demás”.

Otro reto es la recarga de acuíferos. El criterio internacional es que debe hacerse con la misma calidad del líquido que tenía originalmente. Eso implica el tratamiento previo, porque recargarlo con agua de mala calidad lo contamina, y limpiarlo puede ser costoso.

Por último, Blanca Jiménez expuso que, como sociedad, debemos exigir a los responsables entregar programas claros de qué se va a hacer, cuánto va a costar y cuándo estarán las soluciones, es decir, “exigir que el gobierno haga su parte”.
Créditos: UNAM-DGCS-165-2011/unam.mx

Cada vez más frecuente la aparición de grietas en la ciudad de México

 
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Gabriel Auvinet Guichard, investigador del Instituto de Ingeniería de la UNAM.
Gabriel Auvinet Guichard, investigador del Instituto de Ingeniería de la UNAM.

31 de diciembre

• En los últimos años, el Laboratorio de Geoinformática del Instituto de Ingeniería de la UNAM se ha enfocado a elaborar una base de datos con información sobre su ubicación y a entender cómo se generan
• Por sus dimensiones, pueden ocasionar daños importantes a las construcciones y servicios públicos, afirmó Gabriel Auvinet Guichard, investigador de esa entidad

En el suelo de la Ciudad de México y del área metropolitana, cada vez es más frecuente la aparición de grietas que, por sus dimensiones, causan alarma entre la población y llegan a ocasionar daños importantes a las construcciones y servicios públicos, afirmó Gabriel Auvinet Guichard, investigador del Instituto de Ingeniería (II) de la UNAM.

No obstante, aclaró, este problema no es exclusivo de la capital del país, también se presenta en otras entidades como Querétaro, Aguascalientes, Jalisco, Michoacán y Estado de México.

Las grietas pueden tener variados orígenes, basta con aplicar una carga importante sobre el suelo –por ejemplo, cuando se construye un terraplén– para que aparezcan, sin ser necesariamente graves; las más críticas tienen que ver con el hundimiento de la urbe o de alguna zona afectada por el bombeo de agua de pozos profundos, indicó.

El ingeniero en geotecnia señaló que, desde finales del siglo XIX, en algunos puntos del Valle de México, el hundimiento regional ha rebasado los 13 metros, lo que ha repercutido en las zonas de transición, donde se han presentado asentamientos diferenciales y grietas, que han generado daños considerables y hasta accidentes en fraccionamientos.

Básicamente, prosiguió, las grietas ocasionan daños a las construcciones, carreteras, calles, o a los servicios públicos, como la red de distribución de agua potable, lo que representa un fuerte impacto económico.

Labor en el Laboratorio de Geoinformática

El Laboratorio de Geoinformática del II, se ha dado a la tarea de analizar el problema del agrietamiento en el Valle de México. Aquí, indicó, se ha realizado un trabajo sistemático de levantamiento de grietas y se ha recopilado información de otras instituciones, que también se interesan en este problema, como el Cenapred, el Instituto de Geología, y el Sistema de Aguas de la Ciudad de México. Además, se ha trabajado en modelos numéricos y analíticos para representar ese fenómeno.

En los últimos años, se ha elaborado una base de datos sobre la ubicación de esas hendiduras, que se han clasificado de acuerdo con el mecanismo que las genera. Esa información, se plasma en mapas que se incluirán en el reglamento de construcción, como advertencia para quienes desarrollan infraestructura, subrayó.

“Hasta el momento, la base contiene 380 registros de zonas de agrietamiento documentados; sin embargo, el problema es grande y aún hay mucho por hacer”, informó.

Las zonas más afectadas

De acuerdo con la información disponible, las zonas del Valle de México más afectadas por este fenómeno son Iztapalapa, Chalco, Xochimilco, la periferia de la Sierra de Santa Catarina, Xalostoc y Vallejo.

Se ha observado, abundó, que no están distribuidas al azar y se concentran principalmente en ciertas áreas; asimismo, se ha podido comprobar que no existe correlación entre ellas y la actividad tectónica. El agrietamiento es un fenómeno de fracturamiento mecánico superficial, recalcó.

Aunque no siempre es peligroso este fenómeno, provoca alarma entre la población porque es muy vistoso. Además, si se permite que las grietas se erosionen por el agua, toman dimensiones exageradas; por ello, deben ser tratadas de inmediato, para no permitir que se genere un problema mayor, advirtió.

“Deben rellenarse cuanto antes, y se ha visto que el material que da mejor resultado es la arena, porque ayuda a controlar el arrastre de `finos´ y el proceso de erosión”, concluyó.
Créditos: UNAM-DGCS-822/unam.mx

Realiza UNAM estudio hidrológico de la cuenca del río Lerma

 
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El uso intensivo de los recursos hídricos ha llevado a una sobreexplotación de los acuíferos, deterioro de los ríos, y ha originado desigualdades entre usuarios, afirmó Judith Guadalupe Ramos Hernández.
El uso intensivo de los recursos hídricos ha llevado a una sobreexplotación de los acuíferos, deterioro de los ríos, y ha originado desigualdades entre usuarios, afirmó Judith Guadalupe Ramos Hernández.

• El proyecto, que se desarrolla en el Instituto de Ingeniería, busca reducir el desperdicio de agua en las parcelas agrícolas de esa región

• Uno de los objetivos es saber cuál es la disponibilidad real del líquido en los acuíferos, empleando técnicas de percepción remota, destacó Judith Guadalupe Ramos Hernández, líder del proyecto

En México, el uso intensivo de los recursos hídricos ha conducido a una sobreexplotación de los acuíferos y deterioro de los ríos; además, ha originado grandes desigualdades entre los usuarios, lo que ha derivado en conflictos por los derechos de agua, afirmó Judith Guadalupe Ramos Hernández, académica del Instituto de Ingeniería (II) de la UNAM.

Esta situación, añadió, se ha agravado debido a modificaciones en el ciclo hidrológico; por ello, más que nunca se requiere una cuantificación completa de la disponibilidad del líquido y establecer el uso neto empleado por los diferentes sectores.

Ante este panorama, la investigadora universitaria realiza el Estudio para establecer el uso neto del agua en los acuíferos de la cuenca del río Lerma, considerando técnicas de percepción remota para el cálculo del balance de energía, en particular para estimar la evapotranspiración real.

El objetivo es obtener información que ayude a establecer la disponibilidad del recurso para los diferentes usos, lo que permitirá hacer más eficiente su utilización, principalmente en las zonas de riego.

El río Lerma, explicó, posee una cuenca importante que comprende los estados de México, Guanajuato, Michoacán, Jalisco y Querétaro, y sus aguas, principalmente, se destinan para uso municipal urbano y agrícola.

Otro de los propósitos consiste en determinar la cantidad real del líquido en los acuíferos, empleando técnicas de percepción remota que permitan analizar, a diferentes escalas, variables claves para la estimación de los principales componentes del ciclo hidrológico.

Este proyecto surgió a petición de la Comisión Nacional del Agua (Conagua), para saber el estado de los acuíferos, y una de las variables difícil de medir es la pérdida del líquido en la atmósfera o por evapotranspiración.

En la metodología, explicó, se siguen básicamente dos pasos: primero, se utilizan imágenes de satélite para delimitar cómo están actualmente los distritos de riego y conocer qué tipo de parcelas se encuentran dentro de éstos. De ese modo, se determinan los requerimientos de agua por cultivo.

También, con estas imágenes se calcula la evapotranspiración a través de la diferencia de temperaturas que hay en los

Con la metodología utilizada, se utilizan imágenes de satélite para delimitar cómo están actualmente los distritos de riego y conocer qué tipo de parcelas o cultivos se encuentran dentro de éstos.
Con la metodología utilizada, se utilizan imágenes de satélite para delimitar cómo están actualmente los distritos de riego y conocer qué tipo de parcelas o cultivos se encuentran dentro de éstos.

distritos de riego; con ello, se obtendrá información sobre el volumen de agua que se pierde por tipo de cultivo, refirió.

Las imágenes se obtendrán de diferentes satélites y, primero, serán tratadas por el Centro de Investigación en Geografía y Geomática Ing. Jorge L. Tamayo (CentroGeo), donde las corregirán atmosférica, geográfica y radiométricamente.

Posteriormente, se hace el cálculo de la evapotranspiración y la clasificación de los cultivos, lo que permitirá estimar los volúmenes del líquido requeridos y éstos serán empleados para el balance de agua.

Las imágenes, acotó, son más que una fotografía, porque no sólo proporcionan información cualitativa, y cuantitativa de los distritos de riego; a partir de ellas, se puede estudiar el sistema de transporte del agua y las pérdidas que ocurren en el camino hasta llegar al suelo.

La especialista en manejo del líquido, precisó que el cálculo de la pérdida del recurso hacia la atmósfera ofrece la obtención de parámetros clave, para conocer la disponibilidad real de agua en los acuíferos del río Lerma.

Con esta información se espera poder hacer una mejor distribución para los diferentes sectores; también, se podrían determinar las prácticas de riego por cada tipo de cultivo y determinar si éste es el más adecuado para la zona.

Además, destacó, hacia el futuro se pueden plantear diversos escenarios, todos con miras a hacer un uso más eficiente del agua, de la tierra y del cultivo mismo.

En este estudio también participan los académicos del II, Fernando J. González Villarreal y Carlos Cruickshank Villanueva, y del CentroGeo, Felipe O. Tapia Silva.

El proyecto se realiza con financiamiento del Fondo Sectorial de Investigación y Desarrollo sobre el Agua, integrado por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, y Conagua.

Créditos: UNAM. DGCS -223/ unam.mx

Diseñan en la UNAM método para tratar aguas residuales de la industria textil

 
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Germán Buitrón muestra el reactor solar diseñado en el LIPATA.
Germán Buitrón muestra el reactor solar diseñado en el LIPATA.

• Incluye una parte química y otra biológica, para garantizar eficiencia y menor costo en la degradación de colorantes, dijo Germán Buitrón Méndez, del Instituto de Ingeniería

• Para removerlos se utilizan bacterias que degradan sustancias tóxicas para la salud y el ambiente

Los colorantes con los que se tiñen las telas están hechos para resistir el sudor, los detergentes, la luz solar y el paso del tiempo, así que limpiar el agua que se utiliza en el teñido y dejarla en condiciones óptimas para su reutilización, es un reto que han enfrentado con éxito ingenieros ambientales de la UNAM.

En la Unidad Juriquilla del Instituto de Ingeniería (II), un proyecto que combina un método químico y otro biológico para tratar el líquido proveniente de la industria textil, es un logro del Laboratorio de Investigación en Procesos Avanzados de Tratamiento de Aguas (LIPATA).

“Los colorantes son compuestos muy resistentes y la mayoría son producidos químicamente; por ello, a las bacterias les cuesta mucho trabajo y tiempo degradarlos”, explicó Germán Buitrón Méndez, doctor en ingeniería ambiental y quien encabeza el proyecto.

Color y toxicidad

El color es uno de los principales problemas para tratar el agua procedente de la industria textil.

“Es el más visible, pero es más grave la toxicidad que se produce en los colorantes azoicos, que tienen en sus moléculas dos anillos aromáticos. Al irse en el agua al medio ambiente, las bacterias aerobias (que funcionan con aire) rompen las moléculas de los colorantes y forman dos aminas que pueden ser mucho más tóxicas que el colorante mismo, pues algunas son cancerígenas. Por ello es importante remover totalmente el colorante antes de desechar el líquido”, señaló.

En las plantas de tratamiento convencionales, se decolora el agua, pero los colorantes se quedan pegados en las bacterias que realizan el proceso, así que la contaminación se traslada del líquido a los lodos que contienen los microorganismos.

Proceso acoplado

En el LIPATA aprovechan parcialmente un método químico llamado Fenton, que utiliza peróxido de hidrógeno (agua oxigenada) y sales de fierro para mineralizar los compuestos presentes en el agua y degradar la materia orgánica.

“Es eficiente, pero muy caro por los reactivos que utiliza. Como es un proceso químico, no se asegura que toda la reacción vaya a producir bióxido de carbono (CO2) y compuestos minerales; a veces contiene subproductos que pueden ser tóxicos”.

Para minimizar costos y riesgos del método Fenton, Buitrón y sus colegas lo utilizan solamente en un 10 por ciento para limpiar el agua de la industria textil.

“Iniciamos el tratamiento con el método químico Fenton y utilizamos un sensor, diseñado por nosotros, que nos muestra cómo va la concentración del colorante. Los datos se reciben en una computadora con un algoritmo que decide en qué momento se suspende esta fase del proceso; entonces comienza la fase biológica, que debe estar acoplada al proceso químico para ser exitosa”, detalló Buitrón.

La parte química cataliza la reacción y transforma los colorantes en algo más fácilmente degradable por las bacterias aerobias, que forman parte del proceso biológico.

“Ahorramos el 90 por ciento de los reactivos de un Fenton tradicional, esto disminuye los costos y hacemos el proceso sustentable, porque después las bacterias lo degradan”, aclaró.

En tanto, la fase biológica la realizan las bacterias aerobias que, ubicadas en lodos activados dentro de un reactor, degradan las moléculas del colorante que ya fueron parcialmente modificadas con el método químico.

“La idea de acoplar un proceso químico a uno biológico es degradar la materia orgánica y disminuir la toxicidad. Pero además viene otro componente: utilizamos los rayos ultravioleta del Sol para catalizar el proceso, y lo hacemos en un reactor diseñado en este laboratorio”, destacó.

Con el ahorro de reactivos y uso de bacterias, el tratamiento de aguas residuales del LIPATA es una interesante propuesta para la industria textil mexicana, repartida en varias zonas del país en pequeñas empresas y talleres.

“Actualmente estamos listos para pasar de la fase experimental a una piloto, para probar las cantidades reales de una empresa textil”, señaló Buitrón.

Por ello, el investigador y sus colegas buscan una contraparte empresarial que se interese en el proyecto. “Con este método se abaratan costos y se garantiza el reuso del agua en la misma industria textil”, concluyó.

Créditos: Boletín UNAM-DGCS-180 – dgcs.unam.mx