ANÁLISIS ESPACIO-TEMPORAL DEL MONITOREO DE LA CALIDAD DEL AGUA DEL RÍO GRANDE DE SANTIAGO, Y SUS IMPLICACIONES A LA SALUD AMBIENTAL

CONTENIDO 1. INTRODUCCIÓN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2. ANTECEDENTES. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3. MARCO TEÓRICO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 3.1. Disponibilidad de Agua en el Mundo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16 3.2. La Crisis del Agua. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19 3.3. Disponibilidad de Agua en América Latina y el Caribe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 3.4. Disponibilidad de Agua en México. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 3.5. Disponibilidad de Agua en Jalisco. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 3.6. Contaminación de Ríos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 3.7. La Calidad del Agua. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30 3.8. Principales Indicadores de la Calidad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32 3.9. Principales Grupos Contaminantes en el Agua. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 3.10. Importancia del Análisis de los Metales Pesados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 3.11. Metales Pesados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 3.11.1. Definición y Clasificación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38 3.11.2. Contaminación por Metales Pesados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 3.11.3. Origen de los Metales Pesados en los Sistemas Acuáticos. . . . . . . . .39 3.11.4. Origen Natural. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 7 3.11.5. Origen Antropogénico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 3.11.6. Efectos Tóxicos de los Metales Pesados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43 3.11.7. Efectos en el Ambiente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44 3.12. Consecuencias de la Contaminación de Ríos en la Salud Ambiental. . . . . . . .45 3.12.1. Salud Ambiental. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 3.12.2. Efectos en la Salud humana por la Exposición de Metales Pesados. . .50 4. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52 5. OBJETIVOS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53 5.1 Objetivo General. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 5.2 Objetivos Particulares. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 6. METODOLOGÍA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 6.1 Localización del Área de Estudio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55 6.1.1 Descripción del Área de Estudio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 6.1.2 Infraestructura Hidráulica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 6.1.3 Factores Antropológicos que Afectan la Calidad Ambiental e Integridad del Ecosistema. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 6.2 Protocolo de Muestreo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62 6.2.1 Localización de Puntos de Muestreo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 6.2.2 Diseño Metodológico del Muestreo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 6.2.3 Protocolo de muestreo de agua y preservación del agua. . . . . . . . . . . ..64 8 6.3 Analítica de Agua. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 6.3.1 Análisis Fisicoquímicos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 6.4 Metodología de Cálculo del Índice de Calidad del Agua (ICAS) . . . . . . . . . . .70 6.5 Legislación utilizada en el Análisis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 6.5.1 Análisis Toxicológico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71 6.6 Procedimientos para el Análisis de Resultados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71 6.6.1 Variabilidad por punto para Parámetros Fisicoquímicos. . . . . . . . . . . . .71 6.6.2 Variabilidad por mes para Parámetros Fisicoquímicos. . . . . . . . . . . . . .72 6.6.3 Variabilidad por punto para Metales Pesados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72 6.6.4 Variabilidad por mes para Metales Pesados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72 6.6.5 Variabilidad por punto para Materia Orgánica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72 6.6.6 Variabilidad por mes para Materia Orgánica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72 6.6.7 Procedimiento para el Análisis de Resultados en Agua. . . . . . . . . . . . . 73 6.6.8 Calculo de Variabilidad Espacial y Temporal en Agua. . . . . . . . . . . . . . 73 6.6.9 Evaluación de los Resultados con la Normatividad Vigente. . . . . . . . . . 73 7. RESULTADOS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .74 7.1 Análisis de Agua. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .74 7.1.1 Análisis Fisicoquímicos, Metales Pesados, Microbiológicos, Variabilidad Espacial y Estacional. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .74 9 7.1.2 Alcalinidad total. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 7.1.3 Cloruros Totales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 7.1.4 Conductividad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 7.1.5 Demanda Química de Oxigeno. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 7.1.6 Demanda Biológica de Oxigeno. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 7.1.7 Dureza total. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 7.1.8 Fluoruros. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 7.1.9 Fosforo Total. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 7.1.10 Grasas y Aceites. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 7.1.11 Nitrógeno Amoniacal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 7.1.12 Nitrógeno de Nitratos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .99 7.1.13 Nitrógeno de Nitritos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 7.1.14 Oxígeno Disuelto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 7.1.15 Potencial Hidrogeno (pH) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 7.1.16 Sustancias Activas al Azul de Metileno (SAAM) . . . . . . . . . . . . . . . . . .109 7.1.17 Solidos Disueltos Totales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .111 7.1.18 Solidos Suspendidos Totales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .112 7.1.19 Sulfatos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 7.1.20 Sulfuros. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .117 10 7.1.21 Temperatura. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .119 7.1.22 Turbiedad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .121 7.1.23 Aluminio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .123 7.1.24 Arsénico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .125 7.1.25 Bario. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .127 7.1.26 Cadmio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .130 7.1.27 Cobre. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .132 7.1.28 Cromo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 7.1.29 Fierro. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .137 7.1.30 Manganeso. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 7.1.31 Mercurio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .141 7.1.32 Níquel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .143 7.1.33 Plomo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .145 7.1.34 Sodio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .148 7.1.35 Zinc. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 7.1.36 Coliformes Fecales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 7.1.37 Coliformes Totales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .153 7.2 Resultados de Índice de Calidad del Agua. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .156 7.2.1 Parámetros fuera de Norma. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .158 7.2.2 Limitantes de Uso en el Agua Estudiada. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .159 11 8. DISCUSIÓN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .161 9. CONCLUSIONES. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 10. BIBLIOGRAFÍA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 11. ANEXOS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .175 11.1 Metodología de Cálculo del Índice de Calidad de Aguas (ICAS). . . . . . . . . . 175 11.2 Índice de Tablas, Figuras y Graficas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .181