1 CARACTERIZACIÓN DE LA CAPACIDAD DE AUTODEPURACIÓN DEL “RÍO TECATE” :UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BAJA CALIFORNIA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS E INGENIERÍA SEMINARIO DE TESIS CARACTERIZACIÓN DE LA CAPACIDAD DE AUTODEPURACIÓN DEL “RÍO TECATE” : CICLO CARBONOSO Biól. Socorro Chong Silva
2 INTRODUCCIÓN Baja California se caracteriza por presentar climas predominantemente secos y extremosos. Las lluvias son escasas en la mayor parte del estado. En las costas del Golfo de California se presenta la menor incidencia de precipitación del país, en particular en la zona del delta del río Colorado, con registros medios anuales cercanos a los 40 mm. La presencia de altitudes importantes a lo largo de la cadena montañosa de Juárez y San Pedro Mártir condiciona climas templados y semifríos, ambos subhúmedos en las cimas y mesetas altas.
3 Una característica relevante de la climatología peninsular es la presencia en toda su porción central y occidental y al oeste de las laderas orientales de las mencionadas sierras, de climas secos cuyos regímenes de lluvias son invernales. Tal distribución de lluvias afecta también a los climas templados y de las cumbres serranas y a los muy secos, excepto los de la costa del Golfo de California. CLIMAS CON LLUVIAS EN INVIERNO La mayor parte del área estatal, al oeste de las laderas orientales de las cadenas montañosas que la recorren longitudinalmente se encuentra sujeta a climas cuya mayor abundancia de lluvias es durante el invierno. Las precipitaciones más abundantes, en general más de 36% de precipitación anual ocurren en los meses de diciembre y enero, y en el caso de los climas templados y semifríos se prolonga hasta febrero y marzo. Los meses más secos son los del fin de primavera y todo lo que dura el verano.
4 Las precipitaciones invernales son producto de vientos frescos que soplan del suroeste desde el océano hacia el frente peninsular. Son vientos moderadamente cargados de humedad de modo que no producen en general lluvias abundantes. Así, sólo en aquellas zonas cuyas temperaturas medias anuales son relativamente bajas del orden de los 120C o menos, situadas en altitudes de unos 1,500 msnm. o más elevadas, se producen condiciones climáticas de humedad más abundante, capaces de sostener la vegetación boscosa. El resto de la entidad posee climas secos o muy secos. Climas muy secos con lluvias de invierno Se presentan en la porción centro y sur de la entidad. En todos ellos la precipitación media anual es sumamente escasa; menos de 100 mm. Son climas extremosos, de modo que las temperaturas máximas diurnas suelen ser altas sobre todo en los meses de julio y agosto y la evaporación excede en gran medida a la precipitación. La vegetación predominante en estos climas es de matorrales de diversos tipos. La temperatura media anual oscila entre los 17 y los 210C.
5 El estado de Baja California es pobre en recursos hídricosEl estado de Baja California es pobre en recursos hídricos. Las corrientes fluviales son pocas y los volúmenes escurridos a través de ellas son pequeños y muy ocasionales. La mayoría de los arroyos y ríos bajacalifornianos no existen como tales, más que durante breves periodos de ciertos años.
6 En el estado quedan comprendidas cinco Regiones Hidrológicas: Baja California Noroeste, Baja California Centro-Oeste, Baja California Centro-Este, Baja California Noreste y Río Colorado. Región Hidrológica Baja California Noroeste (No. 1) Esta región hidrológica comprende algunas corrientes de carácter internacional, y en ella se encuentran dos de las ciudades más importantes del estado: Tijuana y Ensenada. Las corrientes de esta región desembocan en las costas del Océano Pacífico y corresponden a las tres cuencas de importancia en la zona Cuenca Río Tijuana-Arroyo de Maneadero En ella se encuentra una de las corrientes bajacalifornianas de mayor longitud: el río Tijuana. Sobre el cauce de este río se encuentra la presa Abelardo L. Rodríguez, cuyas aguas se utilizan para abastecer a la ciudad de Tijuana, al igual que la que proviene de los pozos ubicados en el lecho del mismo río y del río Alamar. La cuenca del río Tijuana está integrada por las subcuencas intermedias del Arroyo de Maneadero, Ensenada, Río Guadalupe, Arroyo El Descanso, Río Las Palmas y Río Tijuana.
7 Baja California cuenta con la mayor parte de uno de los distritos de riego, más importantes del país: el del río Colorado que cuenta con unos millones de metros cúbicos anuales la mayoría provenientes de dicha corriente; la principal de la entidad. El segundo río de importancia, el Tijuana, que abastece de agua a la ciudad del mismo nombre, es una corriente poco caudalosa; sin embargo ocasionalmente ha causado siniestros graves en dicha población al desbordarse.
8 El río Tecate está localizado en la parte noreste del estado de Baja California. Cruza la ciudad de Tecate, se interna hacia los Estados Unidos vía Cottonwood Creek, y el agua superficial que fluye de estos dos cuerpos de agua eventualmente entra al arroyo el Alamar y forma parte del sistema del río Tijuana.
9 El arroyo del Alamar provee aproximadamente el 50 por ciento del agua superficial que fluye en la cuenca del Río Tijuana, así mismo la zona del Alamar es una importante zona de recarga para los depósitos de aguas subterráneas del Alamar y Río Tijuana.
10 La disponibilidad de agua se ha convertido en la una prioridad para muchas de las ciudades a lo largo de la frontera de los Estados Unidos y México. Detrás de está preocupación están los efectos del desarrollo urbano extremadamente acelerado durante la segunda parte del siglo pasado, y una disposición muy localizada de las fuentes hídricas. La región fronteriza bajacaliforniana es un claro ejemplo de lo anterior, ya que concentra más del 80 por ciento de la población urbana del estado y tiene al Río Colorado como la única fuente para su suministro de agua (Castro-Ruíz, 2002 en Ganster et al.)
11 La actividad urbana deposita grandes cantidades de contaminantes en los ríos urbanos. Eventualmente muchos de estos contaminantes pueden alcanzar los mantos freáticos que se encuentran bajo el lecho del río. Si gran cantidad de sustancias tóxicas alcanzan los depósitos de aguas subterráneas, estos acuíferos no pueden ser usados como fuentes de agua potable, situación que encarece el uso del recurso, de por si ya escaso en la región. Antes del inicio de la operación de la planta de tratamiento de aguas residuales de la ciudad de Tecate, estas eran descargadas directamente al cauce del Río Tecate. Actualmente, el efluente es descargado de la planta de tratamiento de agua de la ciudad y el agua tratada por está no cumple con los parámetros indicados por la normatividad mexicana para descarga de aguas tratadas (Rodríguez, 2000 en Michel, 2001).
12 OBJETIVOS Conocer el comportamiento de los contaminantes en la vertiente del Río Tecate. Determinar si se presenta actividad de autodepuración en el Río Tecate Identificar las zonas donde se lleva a cabo las distintas fases del proceso de autodepuración Proponer medidas para mejorar la capacidad de autodepuración del Río Tecate.
13 HIPÓTESIS Ho: el río Tecate presenta actividad de autodepuraciónHa: la capacidad de autodepuración del río Tecate se encuentra rebasada, no presentándose este fenómeno en el cuerpo de agua
14 ANTECEDENTES La calidad del agua de los ríos está muy influenciada por el uso al que se someta, de tal modo que este uso va degradándola. Los parámetros de calidad exigible a cada tipo de agua son variables, siendo distinto el comportamiento de cada una frente a la contaminación, pero en cualquier caso, la naturaleza de los cauces tiende a eliminar las sustancias contaminantes por si mismas mediante el proceso determinado autodepuración. En el caso de los ríos como aguas superficiales, poseen unos índices de calidad que disminuyen con la proximidad a los núcleos de población, donde disminuirá su caudal y aumentarán los vertidos. El mayor foco de degradación es los vertidos de aguas residuales sin tratar, vertidos industriales, etc.
15 La autodepuración de las aguas consiste en un conjunto de fenómenos físicos, químicos y biológicos, que tienen lugar en el curso del agua de modo natural y que provocan la destrucción de materias extrañas incorporadas a un río. Principalmente son las bacterias aerobias, que consumen materia orgánica con ayuda del oxígeno disuelto en el agua. Además, de las plantas acuáticas, que asimilan algunos componentes en forma de nutrientes. La capacidad de autodepuración de un río depende de los siguientes aspectos principales; el caudal, que permitirá diluir el vertido y facilitar su posterior degradación, la turbulencia del agua, que aportará oxígeno diluido al medio, favoreciendo la actividad microbiana y, la naturaleza y tamaño del vertido.
16 En los mecanismos naturales de autodepuración de un río se distinguen cuatro zonas según su contaminación y fase de depuración. Zona de degradación: se produce al incorporarse las aguas contaminadas al río, apareciendo sólidos flotantes, turbidez, reducción de oxígeno. Zona de descomposición activa: baja el oxígeno a cero para subir luego lentamente, agua grisácea oscura La tercera zona es la de recuperación: Reaparecen los vegetales y el agua se clarifica. Todo ello debido a la presencia de oxigeno disuelto o procedente de la actividad fotosintética de los vegetales, que ayuda a degradar los compuestos contaminantes. Por último, la zona de aguas limpias, donde se dan las características físico-químicas y la presencia de animales y vegetales acorde con la naturaleza del cauce.
17 METODOLOGÍA A.- Selección de estaciones de muestreo.El cauce del Río Tecate presenta severas variaciones fisiográficas, al inicio la forma es estrecha y alcanza profundidades hasta de 30 cm, posteriormente se ensancha y se hace menos profundo, presentándose un promedio de profundidad de 5 a 10 cm y casi a su llegada al cañón del padre se vuelve estrecho y profundo, presenta algunas partes turbulentas , principalmente al inicio y otras área someras. Para reflejar la calidad del agua que llega a las zonas de estudio se establecieron cuatro estaciones de muestreo habiéndose identificado de la siguiente forma: 1.- Rancho La Puerta: el primer punto de referencia o inicial se encuentra hacia el sur del Rancho La puerta, antes de que el cauce cruce la carretera.
18 2.- Rancho La Cetto: el segundo punto se tomó en un lugar llamado, aproximadamente Rancho La Cetto, ubicado a aproximadamente 8.7 millas al noroeste del punto anterior. 3.- Los Encinos: nuestro tercer punto de referencia se encuentra aproximadamente 2 millas de distancia del segundo punto y se identificó como "Los Encinos“. 4.- La caseta: el cuarto punto de referencia, se encuentra a una distancia aproximada de 6.0 millas después del tercer punto, a unos 100 metros antes de la caseta de cobro de la carretera Tecate-Tijuana.
19 Muestreo y manejo de las muestras.El objetivo de la recolección de muestras es la obtención de una porción de material cuyo volumen sea lo suficientemente pequeño como para que pueda ser transportado con facilidad y manipulado en el laboratorio, sin que deje por ello de representar la calidad del agua de donde procede. Esto implica que la proporción o concentración relativa de todos los componentes serán las mismas en las muestras que en el material de donde proceden, y que dichas muestras serán manejadas de tal forma que no se produzcan alteraciones significativas en su composición antes de que se hagan las pruebas correspondientes. Cuando se analizan muestras tomadas en un río o arroyo, los resultados pueden variar según la profundidad, la velocidad de la corriente, la distancia de la orilla y la separación entre ambas orillas. En general las tomas se hicieron en áreas someras y siempre en el mismo sitio
20 Cada una de las muestras se identificó en el sitio de la toma indicando el nombre de la estación, día y toma de la misma. Las muestras se colocaron dentro de una hielera para su transporte al laboratorio de aguas de la Facultad de Ciencias Químicas e Ingeniería para su recepción, procesamiento y análisis.
21 Análisis. Los parámetros tomados como base para el presente proyecto fueron: DBO5, DQO, PO4-3 y Detergentes. El análisis de las muestras se realizó por métodos validados por la EPA. DBO5.- Método respirométrico (0-700 mg/L), consiste en la determinación de la concentración del oxígeno consumido por las bacterias para oxidar la materia orgánica presente en la muestra. DQO.- Método de digestión (20-1,500 mg/L), es método colorimétrico que consiste en la digestión de la muestra con un oxidante fuerte.
22 Detergentes. - Método cristal violeta (0. 002-0Detergentes.- Método cristal violeta ( mg/L) es un método colorimétrico. Fósforo.- Método de ortofosfato ( mg/L), es un método colorimétrico.
23 Clasificación de zonas dentro del cauce del Río TecateZona de degradación La Puerta La Puerta Zona de descomposición activa La Cetto La Cetto