El agua que emerge de los manantiales kársticos contiene altas concentraciones de dureza total causadas por la disolución de formaciones geológicas carbonatadas, lo cual limita el uso doméstico e industrial del recurso en estas zonas. El enfoque aplicado consistió en el análisis de los procesos geoquímicos y del ablandamiento natural para estimar los factores que controlan la dureza del agua en áreas kársticas. Una serie de muestras de agua se tomaron a lo largo del sistema hidrogeológico, considerando cuatro manantiales principales y tres sitios sobre los canales de flujo. Sobre la dirección del flujo se observó un cambio en la caracterización del agua de HCO3-Ca-Na a HCO3-Ca-Na-Cl, aunada al enriquecimiento iónico atribuido a la disolución de los minerales del sustrato. Además, se ha inferido la ocurrencia de procesos de dedolomitización originados en la disolución de minerales evaporíticos. Asimismo, casi 60% de las muestras presenta sobresaturación en cuanto a la calcita, en la mayoría de los casos como consecuencia de la pérdida del CO2 disuelto, lo cual induce el ablandamiento natural del agua. Esta evolución es causada por dos cambios físicos que experimenta el flujo en su trayecto superficial: turbulencia y aireación, que incrementan la interfase aire-agua, alcalinizando el pH del agua con la consecuente precipitación de la dureza del agua. La investigación futura, dirigida a la predicción de las tasas de reacción, debería enfocarse en la evaluación en la desgasificación del CO2 que gobierna los procesos de ablandamiento del agua en el medio natural. | Water from karstic springs contains high concentrations of total hardness from the dissolving of geological carbonate formations, which prohibits its use for domestic and industrial purposes in these zones. The approach used consisted of analyzing geochemical and natural softening process to estimate the factors that control water hardness in karstic areas. A series of water samples were taken throughout the hydrogeological system which included four main springs and three sites from channel flows. A change in the characterization of the water from HCO3-Ca-Na to HCO3-Ca-Na-Cl was observed in the direction of the flow, as was ionic enrichment attributable to the dissolving of minerals in the substrate. In addition, dedolomitization processes caused by the dissolving of evaporative minerals have been inferred. Nearly 60% of the samples were oversaturated with calcite, most as a result of the loss of dissolved CO2, which causes the natural softening of water. This evolution is caused by two physical changes which the flow undergoes as it travels its course- turbulence and aeration- which increase the air-water interface and the pH of the water, resulting in the precipitation of the hardness of the water. Future research aimed at predicting reaction rates should evaluate the degassing of CO2 which governs the softening of water in nature.

El agua que emerge de los manantiales kársticos contiene altas concentraciones de dureza total causadas por la disolución de formaciones geológicas carbonatadas, lo cual limita el uso doméstico e industrial del recurso en estas zonas. El enfoque aplicado consistió en el análisis de los procesos geoquímicos y del ablandamiento natural para estimar los factores que controlan la dureza del agua en áreas kársticas. Una serie de muestras de agua se tomaron a lo largo del sistema hidrogeológico, considerando cuatro manantiales principales y tres sitios sobre los canales de flujo. Sobre la dirección del flujo se observó un cambio en la caracterización del agua de HCO3 -Ca-Na a HCO3 -Ca-Na-Cl, aunada al enriquecimiento iónico atribuido a la disolución de los minerales del sustrato. Además, se ha inferido la ocurrencia de procesos de dedolomitización originados en la disolución de minerales evaporíticos. Asimismo, casi 60% de las muestras presenta sobresaturación en cuanto a la calcita, en la mayoría de los casos como consecuencia de la pérdida del CO2 disuelto, lo cual induce el ablandamiento natural del agua. Esta evolución es causada por dos cambios físicos que experimenta el flujo en su trayecto superficial: turbulencia y aireación, que incrementan la interfase aireagua, alcalinizando el pH del agua con la consecuente precipitación de la dureza del agua. La investigación futura, dirigida a la predicción de las tasas de reacción, debería enfocarse en la evaluación en la desgasificación del CO2 que gobierna los procesos de ablandamiento del agua en el medio natural.

En este trabajo se presenta una solución para tratar agua salobre mediante nanofiltración fotovoltaica a baja presión (NF-FV-BP), orientada a la habilitación de tierras improductivas en términos agrícolas. La zona de estudio fue la región hidrológica RH26 del desierto de Chihuahua (subcuenca Aj Río Verde), la cual se consideró representativa de cuencas con sedimento salino debido a drenaje ineficiente. El agua subterránea disponible presentó un alto contenido de sulfatos (1 863 mg/l) y 2 195 mg/l de sólidos disueltos totales (SDT), lo que compromete su viabilidad para riego. El tratamiento de NF-FV-BP se propuso por ser apto para la remoción de iones divalentes como los sulfatos, para así disminuir la concentración de SDT. El tratamiento se realizó utilizando tanto agua sintética como la disponible en la región de estudio, determinando la eficiencia de remoción de SDT y de sulfatos, energía específica, producción diaria y viabilidad de su operación en campo. En los resultados se observó que la eficiencia de remoción de SDT, energía específica y productividad se relacionan con la irradiación, y se obtuvo una correlación lineal para cada caso. Los sulfatos y los SDT se redujeron en un 98.21 y 75.15%, respectivamente, a una irradiación igual o superior a 750 W/m2 , con una energía específica de 1.94 kWh/m3 . En campo, la productividad de permeado resultó de 3.2 m3 /día, a insolación promedio de 6.3 hora pico/día en el plano de los módulos fotovoltaicos. La operación continua del prototipo durante cuatro meses por parte de usuarios mostró viabilidad de la solución propuesta.

Resumen: En este trabajo se presenta una solución para tratar agua salobre mediante nanofiltración fotovoltaica a baja presión (NF-FV-BP), orientada a la habilitación de tierras improductivas en términos agrícolas. La zona de estudio fue la región hidrológica RH26 del desierto de Chihuahua (subcuenca Aj Río Verde), la cual se consideró representativa de cuencas con sedimento salino debido a drenaje ineficiente. El agua subterránea disponible presentó un alto contenido de sulfatos (1 863 mg/l) y 2 195 mg/l de sólidos disueltos totales (SDT), lo que compromete su viabilidad para riego. El tratamiento de NF-FV-BP se propuso por ser apto para la remoción de iones divalentes como los sulfatos, para así disminuir la concentración de SDT. El tratamiento se realizó utilizando tanto agua sintética como la disponible en la región de estudio, determinando la eficiencia de remoción de SDT y de sulfatos, energía específica, producción diaria y viabilidad de su operación en campo. En los resultados se observó que la eficiencia de remoción de SDT, energía específica y productividad se relacionan con la irradiación, y se obtuvo una correlación lineal para cada caso. Los sulfatos y los SDT se redujeron en un 98.21 y 75.15%, respectivamente, a una irradiación igual o superior a 750 W/m2, con una energía específica de 1.94 kWh/m3. En campo, la productividad de permeado resultó de 3.2 m3/día, a insolación promedio de 6.3 hora pico/día en el plano de los módulos fotovoltaicos. La operación continua del prototipo durante cuatro meses por parte de usuarios mostró viabilidad de la solución propuesta. | Abstract: This work relates a solution for brackish water treatment by low pressure NF using photovoltaic energy oriented to offer space to agricultural activities in remote areas. The study area was the sub basin Aj of the Pánuco River basin, in the RH26 hydrological region of the Chihuahua desert, which was considerate representative of endorheic basins around sampling zone. The raw water had high content of sulfate (1863 mg/l), which mainly demerits its quality. The total dissolved solids (TDS) were 2 195 mg/l. A photovoltaic low pressure nanofiltration treatment was proposed to primarily remove sulfates (divalent oin). The treatment was studied using synthetic and raw water, determining the removal efficiency of TDS and sulfates, the specific energy, the daily production and the viability of its field operation. In the results, the removal efficiency of TDS, the specific energy and the productivity were significantly associated with irradiation, and then linear correlations were obtained for each case. Sulfates and TDS were removed 98.21 and 75.15%, respectively, at equal or higher level of irradiation of 750 W/m2 and specific energy of 1.94 kWh/m3. Under field conditions, the permeate productivity was 3.2 m3/day, at average insolation of 6.3 peak-sun-hours/day, above PV modules. The continuous operation of the desalination system by users during four months, without specialized assistance, showed feasibility of the proposed solution.

La idea del agua como bien económico no es nueva, pero se ha extendido desde la Conferencia de Dublín (1992). ¿Cuál es el significado del agua como recurso económico? Podemos identificar dos acercamientos o interpretaciones. La primera considera que el agua es un input (un input productivo), como otros, en un sistema económico. En este sentido, el agua debe tener precio o debe ser transferida mediante las instituciones de mercado. Esas herramientas económicas llevarán a un uso eficiente o, en otras palabras, al uso más beneficioso. Así pues, el agua se convierte en una mercancía. La segunda interpretación es menos estrecha en su sentido económico. El agua como recurso económico significa que es escasa y debe ser gestionada cuidadosamente para alcanzar los objetivos establecidos en una sociedad concreta. Tratar el agua como un recurso económico no implica el uso de un conjunto específico de herramientas económicas. Los precios, los mercados, la propiedad privada, etcétera, son herramientas en una caja de herramientas; pero hay otras, otros medios para gestionar el agua de una manera social, económica y ecológicamente sostenible. Aplicaremos esta segunda interpretación al análisis de la gestión del agua en las comunidades tradicionales. En este sentido, intentaremos responder a la siguiente cuestión: ¿gestionan estas comunidades el agua como recurso económico? La investigación en ciencias sociales sobre la gestión de sistemas de riego de pequeño tamaño muestra que tratan el agua en general como un recurso económico, esto es, como un recurso escaso. Esos sistemas de riego tradicionales han funcionado generalmente bien en términos sociales, económicos y ecológicos; pero la política y la ciencia modernas del agua han ignorado esos sistemas, transformándolos o destruyéndolos por la aplicación de conceptos, criterios y herramientas universales. Concluimos que estas organizaciones e instituciones tradicionales e indígenas tienen muchas lecciones que enseñar en el tratamiento y gestión del agua, y deben ser apoyadas y protegidas.

La idea del agua como bien económico no es nueva, pero se ha extendido desde la Conferencia de Dublín (1992). ¿Cuál es el significado del agua como recurso económico? Podemos identificar dos acercamientos o interpretaciones. La primera considera que el agua es un input (un input productivo), como otros, en un sistema económico. En este sentido, el agua debe tener precio o debe ser transferida mediante las instituciones de mercado. Esas herramientas económicas llevarán a un uso eficiente o, en otras palabras, al uso más beneficioso. Así pues, el agua se convierte en una mercancía. La segunda interpretación es menos estrecha en su sentido económico. El agua como recurso económico significa que es escasa y debe ser gestionada cuidadosamente para alcanzar los objetivos establecidos en una sociedad concreta. Tratar el agua como un recurso económico no implica el uso de un conjunto específico de herramientas económicas. Los precios, los mercados, la propiedad privada, etcétera, son herramientas en una caja de herramientas; pero hay otras, otros medios para gestionar el agua de una manera social, económica y ecológicamente sostenible. Aplicaremos esta segunda interpretación al análisis de la gestión del agua en las comunidades tradicionales. En este sentido, intentaremos responder a la siguiente cuestión: ¿gestionan estas comunidades el agua como recurso económico? La investigación en ciencias sociales sobre la gestión de sistemas de riego de pequeño tamaño muestra que tratan el agua en general como un recurso económico, esto es, como un recurso escaso. Esos sistemas de riego tradicionales han funcionado generalmente bien en términos sociales, económicos y ecológicos; pero la política y la ciencia modernas del agua han ignorado esos sistemas, transformándolos o destruyéndolos por la aplicación de conceptos, criterios y herramientas universales. Concluimos que estas organizaciones e instituciones tradicionales e indígenas tienen muchas lecciones que enseñar en el tratamiento y gestión del agua, y deben ser apoyadas y protegidas. | While the idea of water as an economic good is not new, it has expanded since the Dublin Conference was held (1992). What is the meaning of water as an economic resource? We can identify two approaches or interpretations. The first considers water to be an input (a productive input), as any other in an economic system. In this context, water must have a price or be transferred through market institutions. These economic tools will create an efficient use of the water, that is, more benefits. Water thereby becomes a commodity. The second interpretation is defined in broader economic terms. Water as an economic resource means that it is a scarce resource and must be carefully managed to attain the goals established by a particular society. Treating water as an economic good does not imply the use of one specific set of economic tools. While prices, markets, private property, etcetera are tools that can all be found in a particular toolbox, other toolboxes exist. There are other ways to sustainably manage water from a social, economic and ecological point of view. We will apply this second interpretation to the analysis of water management in traditional communities. We will attempt to answer the question of whether traditional communities manage water as an economic resource. Social science research about the management of small scale irrigation systems shows that those systems generally manage water as an economic resource; that is, as a scarce resource. Although traditional irrigation systems had generally operated well in social, economic and ecological terms, modern water science and policies have ignored them, transforming or destroying them by applying universal concepts, criteria and tools. We conclude that traditional and indigenous institutions and organizations have many lessons to teach in regard to the treatment and management of water, and they should be supported and protected.