DESCARGAS DE AGUAS RESIDUALES EN XOCHIMILCO: ESTRATEGIAS PARA REDUCIR EL RIESGO PARA LA SALUD

  III Congreso de la Sociedad de Análisis de  Riesgos Latino Americana  IPT, São Paulo, Brasil – del 10 al 13 de Mayo de  2016  “Desarrollo y Riesgos...
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III Congreso de la Sociedad de Análisis de  Riesgos Latino Americana  IPT, São Paulo, Brasil – del 10 al 13 de Mayo de  2016  “Desarrollo y Riesgos en el contexto Latinoamericano” 

 

DESCARGAS DE AGUAS RESIDUALES EN XOCHIMILCO: ESTRATEGIAS PARA REDUCIR EL RIESGO PARA LA SALUD Rosa María Flores-Serrano1, Guillermina Pérez-Casimiro2, Rosario Iturbe-Argüelles3, Carlos Rosendo Flores-Torres4 y Adriana Ramírez-González5 1 Universidad Nacional Autónoma de México, [email protected]. 2 Universidad Nacional Autónoma de México, [email protected] 3 Universidad Nacional Autónoma de México, [email protected] 4 Universidad Nacional Autónoma de México, [email protected] 5 Universidad Nacional Autónoma de México, [email protected]

RESUMEN Xochimilco es el último remanente del sistema de los grandes lagos que albergaba la cuenca del Valle de México y cuenta con una red de canales. Debido a que los canales se pueden recorrer en balsas denominadas trajineras, Xochimilco es una de las grandes atracciones turísticas de México. Durante 2013 y 2014 se recorrió la mayor parte de los canales de Xochimilco para el diagnóstico y propuestas de mejora de los canales. El proyecto contempló la identificación de descargas de aguas residuales a los canales y los canales con la mayor densidad de descargas. Se identificaron 917 predios con descargas, 1,357 descargas y 5 colonias que representan el 60% de las descargas. Asimismo se midieron concentraciones de microorganismos relacionados a descargas de aguas negras (coliformes fecales y enterococos) en algunos puntos. En este trabajo, además de la distribución de descargas en los canales, se analiza el riesgo que éstas representan para la población y las estrategias de atención a este problema. Palabras Clave: riesgo para la salud, Xochimilco, microorganismos patógenos, descargas, aguas residuales ABSTRACT Xochimilco is the last remnant of the system of great lakes that housed the Valley of Mexico and nowadays has a network of canals that can be crossed on rafts called trajineras, making Xochimilco one of the major tourist attractions in Mexico. During 2013 and 2014 tours were made through the Xochimilco canals as part of a comprehensive project to make the diagnosis of the state of the canals. The project included the identification of wastewater discharges to the canals and the canals with the highest density of discharges. 917 properties with sewage discharges were identified, as well as 1,357 discharges and 5 neighborhoods representing 60% of the discharges. Concentrations of microorganisms (fecal coliform and enterococci) related to sewage discharges were colected at some points. In this paper we discuss the distribution of sewage discharges in the canals, the potenctial risk they pose to people and care strategies to this problem. ., Keywords: health risk assessment, Xochimilco, pathogens, sewage, discharges,



 

III Congreso de la Sociedad de Análisis de  Riesgos Latino Americana  IPT, São Paulo, Brasil – del 10 al 13 de Mayo de  2016  “Desarrollo y Riesgos en el contexto Latinoamericano” 

 

1. INTRODUCCIÓN El sistema lacustre de Xochimilco es el último remanente del sistema de los grandes lagos que albergaba la cuenca del Valle de México. En 1987 fue declarado patrimonio de la humanidad por la UNESCO, en 1992 fue declarado área natural protegida por el gobierno de México y en 2004 fue declarado sitio Ramsar (convención de humedales de importancia internacional); todo esto debido en gran parte a las chinampas (islas de tierra hechas artificialmente con sedimentos, ramas y materia orgánica en descomposición) y su red de canales, que sirven para el cultivo de flores y hortalizas. Debido a que los canales se pueden recorrer en balsas denominadas trajineras, Xochimico es una de las grandes atracciones turísticas de México. Desafortunadamente, la sobreexplotación del acuífero y los cambios no adecuados de uso de suelo han traído como consecuencia problemas como la desecación de canales, la inundación de chinampas, construcción de viviendas en las chinampas, cambio en la pendiente del sistema de drenaje y, por ende, se han producido prácticas como la descarga de las aguas negras y grises de manera directa a los canales. Durante 2013 y 2014 se recorrió la mayor parte de los canales de Xochimilco como parte de un proyecto integral para el diagnóstico y propuestas de mejora de los canales. El proyecto contempló, entre otras cosas, la identificación de descargas de aguas residuales a los canales, la determinación de las pendientes de los canales y la identificación de zonas de inundación y desecación por medio de un modelo hidráulico. En este trabajo se aborda únicamente lo referente a las descargas de aguas negras y grises en los canales y el riesgo potencial por la aportación de microorganismos patógenos al sistema.

2. OBJETIVOS Identificar el número de descargas de aguas negras y grises que se vierten a los canales de Xochimilco, los canales y barrios con mayor incidencia y el riesgo potencial para la salud humana debido a microorganismos patógenos.

3. METODOLOGÍA La metodología para realizar el censo de descargas de aguas residuales consistió en: 1. Recorrido de los canales de Xochimilco, ubicados en un área delimitada por: canal de Apatlaco al norte, Canal de Santa Cruz al sur, camino de Xochimilco-Tulyehualco al este y la calle de Violeta al oeste (Figura 1). Los recorridos se realizaron en canoa y a pie; esto último se debe a que ya existen muchos tramos de canal que han sido invadidos por calles o ampliaciones de chinampa, o bien son intransitables porque están azolvados o por la presencia de lirio. 2. Registro de las coordenadas UTM (Universal Transversal de Mercator) de la ubicación de los predios donde se identificaron descargas. Para esto se usaron dos equipos GPS marca Garmin (modelo Etrex Vista y Etrex 10). Estos registros se acompañaron de fotografías de las descargas y del predio. 3. Transcripción de las cédulas de registro a una base de datos diseñada en Excel®. 4. Montaje de la información en Google Earth para generar archivos kmz de fácil acceso. Los datos están siendo montados también en un sistema de información geográfica (SIG). 5. Análisis de los datos para identificar los canales y barrios o colonias con mayor número de predios con descargas, y densidad de descargas por km. 2 

6. Toma de muestras de agua y sedimentos para la determinación de coliformes fecales y enterococos, y estimación del riesgo por exposición de nadadores a estas concentraciones.

Figura 1 - Ubicación del área de estudio en la delegación Xochimilco, Ciudad de México y delimitación del área de estudio. Imagen de fondo de Google Earth (© Google Inc.). Se tomaron 16 muestras de agua para el análisis de coliformes fecales y 2 muestras para enterococos. Para el caso de sedimentos se tomaron 13 muestras para el análisis de coliformes fecales y 8 muestras para enterococos. Las muestras de aguas se analizaron con los métodos indicados en las normas NMX-AA-042-1987 y NMX-AA-120-SCFI-2006 Apéndice II para coliformes fecales y enterococos, respectivamente. Las muestras de sedimento se analizaron con los métodos NOM-004-SEMARNAT-2002 Anexo III y SSA/COFEPRIS/Lineamientos calidad agua de marzo de 2004 para coliformes fecales y enterococos, respectivamente. Para estimar el posible riesgo por exposición a microorganismos patógenos en agua se consideraron únicamente los valores de enterococos debido a que son mejores indicadores de contaminación bacteriana que los coliformes (WHO, 2003), sin embargo se reportan también los valores de coliformes fecales porque se han usado durante mucho tiempo como indicadores de contaminación antropogénica. Para la estimación del riesgo por exposición a microorganismos patógenos se usaron dos criterios: a) USEPA (1986) donde se estima el riesgo para nadadores en agua dulce, empleándose la media geométrica de los datos (densidad media de enterococos = antilog10 [(tasa de enfermedad/1000 personas + 6.28)/9.40]) y b) los valores guía de la OMS (Organización Mundial de la Salud) (WHO, 2003) para aguas con uso recreativo que usa la COFEPRIS (Comisión Federal para la Protección contra Riesgos Sanitarios de México), empleándose para el cálculo el percentil 95 de los datos. Para el caso de sedimentos se evaluó su riesgo por resuspensión y afectación a la columna de agua, considerándose únicamente a los enterococos. Para esto se consideró una resuspensión típica de 100 mg de sedimentos en 1 litro de agua (Lee et al., 2006). En la Figura 2 se muestran los canales recorridos y la ubicación de los puntos de muestreo para la concentración de microorganismos patógenos y en la Tabla 1 se muestran las concentraciones de patógenos en agua y sedimentos.

4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Los recorridos en los canales de Xochimilco iniciaron el 1 de octubre de 2013 y terminaron el 5 de agosto de 2014. Durante este tiempo se cubrieron un total de 26.5 km2 (2,650 hectáreas), recorriéndose 247 canales que comprenden 116 km, en los cuales se registraron 1,374 descargas (603 de aguas negras y 771 de aguas grises) pertenecientes a 917 predios. Algunos predios presentaron más de una descarga y es por esta razón que el número de descargas es mayor al número de predios con descargas. Puesto que las soluciones posibles al problema de la descarga de aguas servidas a los canales estará relacionada a la conducción de estas aguas a algún tipo de tratamiento (como las plantas de tratamiento de aguas residuales, PTAR) es más útil conocer los canales que presentan el mayor número de predios con descargas en lugar del número de descargas brutas, pues las conexiones hidráulicas se hacen por predio. 3 

Figura 2 – Canales recorridos y ubicación de puntos de muestreo de agua y sedimentos para el análisis de patógenos. Imagen de fondo de Google Earth (© Google Inc.). Tabla 1 – Concentraciones de coliformes fecales (CF) y entercocos (EC) en muestras de agua y sedimentos MUESTRA

SEDIMENTOS (NMP/g bs) CF EC 2,668 320 5,305 NR 896 156 3* 3* 3* NR 850 148 1,395 227 2,778 269 NR NR 62,935 3* 19,291 965 2,991 320 15,362 NR 5,020 NR 4,438 3* 700 148 1,471.10 76.91

CF >24,000** >24,000** >24,000** 4,600 >24,000** >24,000** 11,00 >24,000** 930 >24,000** >24,000** >24,000** >24,000** >24,000** >24,000** >24,000** 16,825.24

AGUA (NMP/100 mL) EC EC-RS NR 3.2 NR NA NR 1.56 NR 0.03 NR NA NR 1.48 NR 2.27 NR 2.69 NR NA NR 0.03 NR 9.65 11,000 3.2 11,000 NA NR NA NR 0.03 NR 1.48 11,000.00 0.77

T1 T2 T3 T4 T5 T6 T8 T9 T10 T11 T12 C1 C2 C3 C4 C7 Media geométrica Percentil 32,384.20 642.50 24,000.00 11,000.00 6.43 95*** NMP/g bs = Número más probable por gramo de sedimentos en base seca, EC-RS = Enterococos en la columna agua estimados a partir de la resuspensión de sedimentos (100 mg/L de agua, Lee, et al., 2006), NR = No realizado, NA = No aplica, * Límite de detección del método (las concentraciones se reportaron como ND, No detectado), ** 24,000 fue el valor máximo detectado por el método, estos puntos superaron esta concentración pero para efectos de cálculo se usó esta cantidad, ***Calculado con Excel®.

Por otra parte se observó en campo que además del número de predios con descargas, la longitud del canal ejerce una influencia en su grado de afectación; es por esta razón que se decidió clasificar a los canales de acuerdo con su relación número de predios con descargas/ km de canal. En la Figura 3 se presenta un gráfico donde se muestran los canales clasificados por esta relación (únicamente canales con 10 o más predios con descargas). 4 

Figura 3 – Canales clasificados por la relación predios con descargas/km (únicamente canales con 10 o más predios con descargas). La principal fuente de las descargas registradas fueron las casas habitación (uso de suelo habitacional), pero se encontraron aportaciones de predios comerciales con diferentes giros, entre los que destacan por su número los invernaderos y los sitios dedicadas a la crianza de cerdos. En el área de estudio se identificaron 38 colonias (incluyendo las denominaciones de barrio, pueblo y zona), pero solo en 24 se registraron descargas de aguas negras y grises. Las colonias con mayor número de predios con descargas, por orden de magnitud fueron: Col. Caltongo, S/N Barrio Tlacoapa, Barrio San Lorenzo y Barrio La Asunción; estas cuatro colonias en su conjunto representan el 60% de las descargas; es decir, el 16% de las colonias reúnen el 60% de los predios con descargas. Es común que estas descargas se hagan de manera clandestina y no es evidente su ubicación, por lo que se considera que el número de descargas que aquí se reportan es inferior al número real existente en la zona. Los coliformes fecales en la mayoría de los puntos muestreados estuvieron por arriba de los límites máximos permisibles de los lineamientos de calidad del agua para los usos de fuente de abastecimiento para uso público urbano, riego agrícola y protección a la vida acuática (agua dulce, incluyendo humedales) de la CONAGUA (Comisión Nacional del Agua), que es de 1,000 NMP/100 mL (CONAGUA, 2014). El riesgo potencial por exposición a enterococos presentes en el agua estimado con lo propuesto por USEPA (1986) (usando la media geométrica de las concentraciones medidas, columna 5 de la Tabla 1) fue de una tasa de desarrollo de enfermedades gastrointestinales (EG) de 32 individuos/1,000 individuos que naden en esas aguas (esto puede interpretarse como un riesgo 3.2x10-2); la misma fuente indica que la tasa máxima permitida de nadadores desarrollando enfermedades gastrointestinales es de 8/1,000 que corresponde a una densidad media de enterococos de 33 NMP/100 mL. Como puede verse el riesgo para las personas que naden en las aguas de Xochimilco es 4 veces mayor a lo permitido por este criterio de la USEPA. Considerando la guía de la OMS (WHO, 2003) y el percentil 95 de la concentración de enterococos (de la columna 5 de la Tabla1), el riesgo de adquirir EG y la enfermedad respiratoria febril aguda (AFRI por sus siglas en inglés) es del >10% y >3.9%, respectivamente; es decir, un exceso de enfermedad de más de 10 y 3.9 incidencias por cada 100 5 

exposiciones por nado en esas aguas, o lo que es lo mismo, 100 y 39 incidencias por cada 1000 exposiciones o un riesgo de 1x10-1 y 3.9x10-2, respectivamente. Si bien, es número de muestras fue muy pequeño (2) y el nado recreativo no es una actividad que se desarrolle en Xochimilco actualmente de manera consuetudinaria debido a la mala calidad del agua (aunque sí se practicaba en el pasado, hace aproximadamente 15 años), esta estimación permite dar una idea del riesgo potencial de sus aguas para la salud de los visitantes. En cuanto al riesgo por exposición a los sedimentos de los canales, se consideró el contacto de nadadores con agua de los canales afectada por la resuspensión de los sedimentos; considerando este escenario, el criterio de la USEPA (1986) indica que el riesgo de incidencia de enfermedades GI sería inexistente (para el cálculo se usó la media geométrica de la última columna de la Tabla 1) y el criterio de la OMS también indica un riesgo mínimo (

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