Contaminación del agua
¿Qué es la contaminación?
El término contaminación se refiere a la introducción de cualquier agente —químico, físico o biológico— cuya presencia o acumulación tiene efectos nocivos en el entorno natural, la salud y el bienestar de las personas.
Se trata de sustancias ajenas al entorno al que se incorporan, que pueden afectar la calidad del aire, el agua y/o el suelo. La magnitud de su impacto generalmente depende de una combinación de aspectos como la cantidad, el tipo de contaminante, la vía de ingreso y el tipo de medio al que se incorporan.
Se dice que el agua está contaminada cuando los agentes contaminantes repercuten negativamente en su calidad para el consumo humano, para usos posteriores o para el bienestar de los ecosistemas. Es la contaminación que ocurre en cualquier espacio que alberga agua: ríos, lagos, acuíferos o incluso el mar.
Al ser una molécula polar, el agua tiene gran capacidad de establecer enlaces de hidrógeno con otras moléculas. Debido a esto puede diluir un gran número de sustancias por lo que es considerada el “disolvente universal”. Esta característica hace que los contaminantes, principalmente los químicos que llegan a este recurso, por vertidos o arrastre, alteren en forma significativa su calidad.
En las cuencas el ciclo del agua, las corrientes y los ciclos biogeoquímicos, participan en un proceso natural de depuración de los contaminantes en los cuerpos de agua —Ciclo de depuración de los cuerpos de agua—, sin embargo cuando su concentración o cantidad exceden ciertos niveles, la capacidad natural de autodepuración, no es suficiente para revertir las afectaciones.
La contaminación debida al arrastre de hojarasca, partículas, o por el ingreso de gases atmosféricos transportados por la lluvia, es mínima en comparación con la contaminación que se genera por las actividades humanas.
En algunos lugares, los problemas de contaminación del agua datan de siglos atrás (p. ej. el río Nilo), sin embargo esto no había sido un problema que alcanzara las dimensiones actuales. De acuerdo a la Organización Mundial de la Salud, dos millones de toneladas de aguas residuales junto con residuos industriales se descargan diariamente en los cuerpos de agua; de hecho se calcula que actualmente se producen 1 500 km3 de aguas residuales, un volumen seis veces mayor que el volumen total de los ríos del planeta.
Definiciones
Un agua está contaminada cuando se ve alterada su composición o estado, directa o indirectamente, como consecuencia de la actividad humana, de tal modo que quede menos apta para uno o todos los usos a que va destinada, para los que sería apta en su calidad natural (C.E.E. de las Naciones Unidas, 1961).
La contaminación consiste en una modificación, generalmente, provocada por el hombre, de la calidad del agua, haciéndola impropia o peligrosa para el consumo humano, la industria, la agricultura, la pesca y las actividades recreativas, así como para los animales domésticos y la vida natural (Carta del Agua, Consejo de Europa, 1968).
Por contaminación se entiende generalmente una presencia de sustancias químicas o de otra naturaleza en concentraciones superiores a las condiciones naturales. Entre los contaminantes más importantes se encuentran los microbios, los nutrientes, los metales pesados, los químicos orgánicos, aceites y sedimentos; el calor también puede ser un agente contaminante, al elevar la temperatura del agua» (WWAP, 2009).
¿Qué provoca la contaminación del agua?
Hay varios factores que provocan la contaminación del agua:
- El vertido de desechos industriales sin tratamiento.
- El vertido de desechos municipales (aguas residuales) sin tratar.
- El aumento en la temperatura del agua que ocasiona la disminución de oxígeno en su composición.
- La deforestación y erosión del suelo.
- El uso de pesticidas y fertilizantes.
- Arrojar desechos sólidos a los cuerpos de agua.
Tipos de contaminantes
Físicos
Los contaminantes físicos son principalmente sólidos o materiales en suspensión, cuyos impactos en los ecosistemas dulceacuícolas, son consecuencia de la obstrucción de la luz que generan.
Por otra parte, el calor proveniente de industrias que utilizan el agua para el enfriamiento de sus equipos o que descargan agua o líquidos a altas temperaturas, interfiere en los ciclos de crecimiento y reproducción de las especies presentes y disminuye la solubilidad de los gases en el agua.
También el ruido que generan turbinas o sonares de las embarcaciones es considerado contaminación física y tiene su principal impacto en la desorientación de mamíferos.
Químicos
Los contaminantes químicos pueden ser de origen inorgánico o bien de origen orgánico.
La contaminación inorgánica consiste en el aporte de nutrientes, detergentes y metales que llegan a los cuerpos de agua. Algunos metales o metaloides son los compuestos químicos más preocupantes; el cadmio (Cd), cromo (Cr), mercurio (Hg), níquel (Ni), plomo (Pb) y el arénico (As), junto con otros elementos como el fluoruro son contaminates potencialmente tóxicos y repercuten en el sistema nervioso central y en el riñón, además de que se les atribuyen alergias, intoxicación y en ocasiones para algunos,un carácter cancerígeno.
A grandes rasgos, los compuestos orgánicos se subdividen en naturales y sintéticos; los primeros producen mal olor y sabor, mientras los sintéticos son de origen industrial y son tóxicos, en esta categoría se encuentran los compuestos orgánicos persistentes (COP); residuos de plaguicidas (p. ej. fumigantes, fungicidas, insecticidas y herbicidas) que junto a los disolventes producidos por las actividades industriales, tienen principal impacto en el hecho de que son persistentes, bioacumulables, se transportan largas distancias y han sido relacionados con efectos cancerígenos.
Recientemente se ha detectado la presencia de compuestos potencialmente peligrosos, denominados “emergentes” que se derivan principalmente de descargas industriales o domésticas de agua. Aún no existe información sobre su abundancia e impacto por lo que en su mayoría no están regulados, pero se estima que algunos pueden ser persistentes. Entre estos, tal vez los que suscitan mayor preocupación son los fármacos, particularmente los antibióticos y las drogas.
Biológicos
Diversos tipos de patógenos como bacterias, protistas, helmintos y virus pueden encontrarse en agua. Algunos afectan a todas las personas, pero existen otros llamados oportunistas que impactan principalmente a grupos vulnerables como niños, ancianos y personas con enfermedades crónicas. La inmunidad a este tipo de organismos también depende de factores como la edad, el sexo y las condiciones de vida.
A nivel global, los patógenos han tenido un gran impacto en la salud de las personas, entre los más frecuentes están: Campylobacter sp., causante más importante de diarrea infecciosa y gastroenteritis de origen bacteriano en seres humanos; Vibrio cholerae, agente infeccioso del cólera; Salmonella sp. responsable de 16 millones de casos de diarrea al año.
Por otro lado, los brotes epidémicos ocasionados por virus también han tenido repercusiones importantes. Entre los ejemplos más notables se encuentra la epidemia que alcanzó los 230 mil casos de hepatitis, ocurrida en Nueva Delhi, India en los años de 1955 y 1956.
Origen de la contaminación
Las fuentes de contaminación pueden clasificarse en puntuales —fuentes localizadas—, como las descargas industriales y municipales; y no puntuales —fuentes no localizadas o difusas— que son aquellas en las que no hay un punto exacto de descarga de contaminantes, por ejemplo los vertimientos provenientes de escorrentía de la industria agrícola y la filtración de agroquímicos.
La importancia de esta clasificación radica en el manejo de la contaminación, mientras la proveniente de fuentes puntuales puede ser controlada mediante acciones concretas, determinar las fuentes específicas de contaminación no puntual es sumamente complicado, y por tanto, identificar al responsable de la descarga, darle seguimiento, o controlarla.
La actividad agropecuaria
El sector agropecuario es el mayor consumidor de agua en el planeta, utiliza aproximadamente el 70 % del agua superficial. El agua utilizada en la agricultura, principalmente en las actividades de riego pasa a formar parte de los cuerpos superficiales y subterráneos. Para mantener los rendimientos agrícolas se hace uso de plaguicidas, abonos, fungicidas, herbicidas y fertilizantes, que se filtran hacia el acuífero, son arrastrados por las lluvias o vertidos intencionalmente al agua junto con restos orgánicos y sedimentos, haciendo a la agricultura la principal responsable de la contaminación por nitratos y fósforo. Por las enormes extensiones de suelo que ocupa, la agricultura es la principal fuente no puntual de contaminación del agua; se estima que en México se filtran aproximadamente 800 l/s del agua de riego utilizada.
Otros factores también contribuyen al deterioro de la calidad del agua por la actividad de este sector. Las prácticas inadecuadas, como la labranza del suelo, que lo deja sin cubierta vegetal, la ganadería y el mal manejo de sus residuos, y la inadecuada intervención de los gobiernos mediante programas de subsidios.
Los efectos de los fertilizantes y pesticidas en la salud humana y los ecosistemas, especialmente el suelo y el agua han sido ampliamente documentados. Los resultados muestran una problemática relevante derivada del poco conocimiento sobre su manejo y una baja percepción del daño real que ocurre por las malas prácticas con agroquímicos.
La industria
El agua es fundamental en los procesos industriales, ya sea como vehículo energético, de transporte, disolvente, en operaciones de lavado, intercambiadores de calor, etcétera. De esta forma, la contaminación industrial es la más diversa y a pesar de constituir fuentes generalmente puntuales, los vertimientos comúnmente no se tratan, de hecho, el 70 por ciento de los residuos industriales son vertidos sin tratamiento previo.
La presión que genera la industria sobre el agua está más relacionada con los impactos de las descargas de aguas residuales, que con la cantidad de agua requerida en los procesos de producción.
La contaminación industrial se caracteriza por su variedad de contaminantes, puede aportar contaminantes orgánicos, pero también industrias como la del petróleo, el acero y la minería representan el mayor riesgo en la liberación de metales pesados o compuestos tóxicos, sustancias persistentes y bioacumulables, que son transportadas a través del agua o la atmósfera, que además del peligro que representa para la salud humana y el ecosistema, se han encontrado alojadas en el tejido de peces y otras especies dulceacuícolas de importancia comercial, relevantes para la alimentación.
Los vertidos humanos
El problema de contaminación por el uso público del agua tiene dos grandes componentes: la contaminación por aguas grises y negras en los sistemas de alcantarillado, y la creciente producción de residuos sólidos junto a un mal manejo de los mismos. Este problema tiene su origen en la acelerada urbanización, particularmente del siglo XX, donde el crecimiento demográfico y la migración a las ciudades han hecho necesario replantear los enfoques de gestión de los residuos urbanos.
Algunos centros de población no tienen la infraestructura o carecen de un marco normativo para el adecuado tratamiento de las aguas residuales, por lo que muchas de estas se verterán a los ríos o cuerpos de agua cercanos; como se mencionó, en el mundo se producen anualmente seis veces más aguas residuales que la cantidad de agua de todos los ríos. Con esta concentración poblacional, la producción y mal manejo de residuos sólidos de las áreas urbanas ha exacerbado los problemas de contaminación. Los residuos domésticos comúnmente son concentrados por las familias en un solo contenedor, el cual es descargado a un solo camión recolector, y éste transporta los residuos a un solo sitio de disposición final. Así, la proporción de los residuos que se logran separar para ser reciclados o reutilizados es mínima.
Por lo que la constitución de rellenos sanitarios es el método más común para la deposición de residuos sólidos. Esto tiene diversas implicaciones: cuando las lluvias o sus escurrimientos atraviesan estos depósitos, arrastran sustancias tóxicas y patógenos al subsuelo; asimismo, es común que se establezcan rellenos sanitarios que no cumplen con las normas y características necesarias, o que incluso se realizan en zonas con otros usos de suelo. De esta forma los contaminantes se filtran a los cuerpos de agua subterráneos, o escurren a los cuerpos superficiales.
En las ciudades otro problema común deriva de la composición de los residuos, que son de composición heterogénea, y pueden incluir medicamentos caducos, residuos de sustancias químicas, de hospitales o de dispensarios médicos. Mientras que en los municipios o poblados pequeños, el servicio de recolección y disposición de los residuos sólidos es deficiente, con implicaciones importantes de salud pública; esto está directamente relacionado al saneamiento del que se disponga. Al igual que el acceso al agua potable, el saneamiento es un derecho humano.
La navegación
Esta actividad se lleva a cabo tanto en aguas marinas, como continentales. A pesar de estar prohibido, es común que se descargue lastre, escombros, basura y aguas residuales, además del cloro y demás sustancias utilizadas para la limpieza de las embarcaciones. La navegación es la actividad que ocasiona más vertido de hidrocarburos al agua en el mundo. Además, la navegación es también la principal vía de introducción de especies invasoras, principalmente en las aguas utilizadas como lastre por las grandes embarcaciones.
Extracción intensiva de aguas subterráneas
En ocasiones la extracción intensiva en los cuerpos de agua profundos puede incidir en la circulación de metales nocivos, por ejemplo, los procesos de intrusión salina en zonas costeras, o el caso de las entidades del centro, oeste y noroeste de México, donde el agua tiene concentraciones de flúor superiores a las permisibles. En México se reportan 105 acuíferos sobreexplotados, en estos, la calidad de agua potable se encuentra además en riesgo de deterioro por el ingreso de agua de calidad no deseable que asciende hacia el nivel de extracción en los pozos. Asimismo, puede haber mineralización con exceso de algunos elementos que puede estar relacionada con la forma que en se administra la extracción: tiempo de bombeo, caudal de extracción y diseño de construcción del pozo.
Recuperación de los cuerpos de agua
Antes de recapitular los impactos más importantes de la contaminación del agua, hay que hacer mención de la susceptibilidad del cuerpos receptor a ser contaminado y a recuperarse naturalmente.
El tipo de cuerpo de agua es un elemento relevante que determina su exposición a la recepción de contaminantes. Al estar bajo el subsuelo, los acuíferos están menos expuestos al vertimiento directo de contaminantes, que las aguas superficiales de los ríos y lagos. La contaminación difusa sería más frecuente en los cuerpos de agua subterránea. Sin embargo, cuando por la fractura del terreno llegan a los acuíferos residuos químicos o industriales, como los provenientes de la minería, su impacto puede ser muy significativo.
En este contexto es importante considerar que la capacidad natural de dispersar o diluir los contaminantes que recibe un cuerpo de agua:
- Será mayor en cuerpos de agua con mayor volúmen, en aquellos que se encuentran en zonas de alta precipitación o ubicados en regiones con un relieve abrupto.
- Mientras mayor sea la contaminación previa, menor será la capacidad de depuración del cuerpo de agua; el tipo y cantidad de los vertidos que el ecosistema ha tenido que soportar con anterioridad, son determinantes.
- La presencia o ausencia de ciertos organismos, puede o no favorecer la depuración del agua.
La contaminación tiene repercusiones en prácticamente todos los ámbitos de las actividades humanas y los procesos naturales.
Efectos en la salud humana
Sin duda contaminación tiene repercusiones en prácticamente todos los ámbitos de las actividades humanas, sin embargo su efecto en la salud de las personas ha sido una prioridad a nivel mundial.
Se han estimado en cinco millones las defunciones anuales como consecuencia de enfermedades transmitidas por el agua. Entre las que podemos destacar la diarrea, el cólera, la disentería, la fiebre tifoidea y la poliomielitis; estas enfermedades son la principal causa de muerte de menores de cinco años. En el caso de la diarrea, se calcula que la contaminación del agua provoca más de 502 mil muertes anuales; en México, en 2015 murieron 3 754 personas debido a enfermedades infecciosas intestinales.
La gran mayoría de los problemas de salud relacionados al agua se deben a la contaminación por microorganismos (bacterias, virus, protozoos u otros organismos), en especial los asociados con materia fecal. En el caso del agua superficial empleada para riego, en México el grupo de los coliformes fecales es el principal problema.
Aunado a esto, existe un número considerable de problemas graves de salud que pueden producirse como consecuencia de la contaminación química del agua de consumo, además de existir el riesgo de intoxicaciones crónicas asociadas a ésta. La contaminación por arsénico es considerada una amenaza para más de 140 millones de personas afectadas en 70 países de todos los continentes. El arsénico está asociado a lesiones en la piel y a enfermedades neurotóxicas, asimismo, la presencia de otros iones en cantidades peligrosas pueden causar problemas: el manganeso y el cromo están asociados a enfermedades neurotóxicas; el flúor, al deterioro del sistema óseo y los dientes; el sodio, a la hipertensión arterial.
Algunos impactos ambientales
La contaminación tiene un impacto directo en la biodiversidad, particularmente para los peces de agua dulce, más de la mitad de ellos se encuentran en peligro y tienen tasas de extinción hasta cinco veces mayores que las especies terrestres. En algunas regiones más del 50 por ciento de las especies de peces nativas se encuentra en peligro de extinción, lo mismo para cerca de un tercio de los anfibios del mundo.
Además, ya se ha relacionado la contaminación con especies asociadas a los cuerpos de agua interiores; en el planeta, el 24 por ciento de los mamíferos y 12 por ciento de las aves asociados a estos cuerpos están amenazados.
Por otro lado, existe pérdida de suelo por erosión y salinización en los suelos irrigados, lo que perjudica su capacidad productiva.
