La escasez de los recursos hídricos se evidencia día tras día, por ello, muchos proyectos y planes de acción se encaminan hacia la construcción de infraestructura dura, tal como ocurre con los embalses para la generación de energía hidroeléctrica, para la regulación de caudales y evitar inundaciones en épocas de lluvias altas y para el abastecimiento de agua en periodos de estiaje. También ha incluido túneles intramontañosos para el trasvase de agua, distritos de riego, “rectificación” hidráulica de ríos, derivación de caudales a través de canales y plantas de tratamiento de aguas residuales.
A nivel mundial, los recursos hídricos son escasos como ya se ha visto. La escasez puede ser por cantidad, calidad o por la conjugación de las dos. De la manera como se mire el problema se puede juzgar la forma en que se aborda y maneja. Por ejemplo, para el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible (MAVDT, 2010), el problema para Colombia es el manejo y control y no la escasez de agua. En este caso, muy seguramente se esté considerando al agua como elemento y no como recurso natural.
Desde la perspectiva de los recursos naturales, el uso del agua debe comenzar por el dimensionamiento apropiado de la demanda y de las posibilidades de aprovechamiento para su satisfacción, con criterio ecosistémico y medioambiental. Luego, prever las adecuaciones físicas necesarias para hacer un uso racional del recurso, incluyendo separación de aguas de suministro y de drenaje, sin mezclar estas últimas; tratar por separado las aguas residuales y adecuarlas a los objetivos de calidad de los cuerpos de agua receptores para su disposición final. Posteriormente, en este proceso se debe incluir el aprovechamiento de las aguas lluvias, en cuanto ello sea posible.
De acuerdo con el Código Nacional de los Recursos Naturales y el Medio Ambiente (Decreto Ley 2811 de 1974), un contaminante es “cualquier elemento, combinación de elementos o forma de energía que actual o potencialmente puede producir alteración al bienestar y la salud de las personas, atentar contra la flora y la fauna, degradar la calidad del ambiente o de los recursos de la nación o de los particulares”.
La contaminación puede ser física, química o biológica, según sea el componente afectado. En cualquiera de los casos, siempre habrá daños al ecosistema. Los contaminantes por su parte, son en gran medida los mismos elementos abióticos y bióticos de los ecosistemas acuáticos, los cuales son asociados a los cuerpos de agua en cantidades más grandes, ya que son generadas por las actividades productivas y sociales desarrolladas por las comunidades humanas.
Tradicionalmente, se han clasificado las aguas residuales en domésticas (ARD) e industriales (ARI). Las primeras incluyen las provenientes de la cocina, duchas, lavado de ropa, higienización de la casa y sanitarios. Las cuatro primeras también reciben el nombre de aguas grises y las últimas de aguas negras. Esta diferenciación tiene sentido en cuanto su composición y posibilidades de recolección, reúso y tratamiento.
La mayoría de las aguas grises son más fáciles de tratar y reutilizar que las aguas negras, debido a los bajos niveles de contaminantes. Las aguas grises no contienen agentes patógenos y tienen apenas una décima parte de nitrógeno que contienen las aguas negras. Estas últimas, tienen agentes patógenos provenientes de las heces fecales.
Las ARD contienen un 99 % de agua y un 1 % de sólidos en suspensión y en solución. Estos sólidos pueden clasificarse en orgánicos e inorgánicos. Los orgánicos incluyen proteínas, ureas, aminas, aminoácidos, celulosa, grasas y jabones. Los inorgánicos incluyen nitrógeno, fósforo, cloruros, sulfatos, carbonatos, bicarbonatos y algunas sustancias tóxicas como arsénico, cianuro, cadmio, cromo, cobre, mercurio, plomo y zinc.
La composición de las ARI varía según el tipo de proceso industrial y por lo tanto, de las materias primas e insumos utilizados para la obtención de productos de consumo. De igual manera, tienen contenidos de sustancias orgánicas e inorgánicas, pero su principal característica es que incluyen, en muchos casos, metales pesados como el plomo, cromo, mercurio, arsénico, cadmio y níquel, entre otros. Las ARI tienen un mayor grado de contaminación que las ARD y su tratamiento es más complejo, siendo preciso un estudio específico para cada caso.
Generalmente, las ARD y las ARI se mezclan y forman las aguas residuales municipales (ARM), aunque estas últimas contienen también los residuos líquidos de establecimientos comerciales, instituciones de salud y centros odontológicos, más la escorrentía que producen las aguas lluvias. Las zonas urbanas deberían tener alcantarillados separados: uno para las ARM y otro para las aguas lluvias. En Colombia, más del 90% de las zonas urbanas tienen alcantarillados mixtos.
La existencia de alcantarillados separados facilitaría, de alguna manera, el manejo y tratamiento de las aguas residuales, ya que las aguas pluviales serían conducidas a los cuerpos de agua receptores de manera directa, mientras que las aguas residuales serían conducidas a los sistemas de tratamiento sin caudales de exceso, lo cual haría más eficiente el propio tratamiento.
No obstante lo anterior, quizás el problema más grave ocasionado por aguas residuales es el de las aguas de escorrentía que se forma cuando la lluvia lava superficies cultivadas, incorporando a ésta sustancias contaminantes que en muchos casos presentan altos niveles de toxicidad, tal como ocurre con los agroquímicos utilizados para fertilización de suelos y control de plagas.
Las ARD y las ARM que no son recolectadas, manejadas y dispuestas de manera técnica y sanitaria, pueden causar enfermedades transmitidas por los patógenos contenidos en las mismas, ya sea por contacto directo con la materia fecal o a través del consumo de alimentos que han entrado en contacto con ellas, sea de manera voluntaria o involuntaria. Las enfermedades más comunes son el tifus, cólera, gastroenteritis, hepatitis y triquinosis.
Cuando las ARM son recolectadas y dispuestas en los cuerpos de agua sin tratamiento alguno, se presentan los mismos peligros para la salud pública en el punto de descarga y adicionalmente, se causan impactos negativos severos a estos ecosistemas. El cambio de la condición aerobia a una anaerobia ocasionada por la disminución del oxígeno disuelto en el cuerpo de agua, obliga la desaparición de casi la totalidad de la biocenosis del ecosistema acuático. No solo incluye la desaparición de especies de fauna y flora, sino también las posibilidades de utilización de aguas abajo de las descargas, haciendo muy costosa la potabilización de las mismas cuando no haya más fuentes de abastecimiento.
Si la descarga se produce en cuerpos de agua lénticos, el excesivo contenido de nutrientes puede ocasionar su eutrofización, aunque los mayores aportes al desarrollo de este fenómeno están representados en las aguas de escorrentía de zonas agrícolas. La eutrofización, es prácticamente la muerte de un ecosistema acuático y por supuesto, la extinción de recursos hídricos. Observe el siguiente video.
La eutrofización es el proceso de degradación de cuerpos de agua que comienza con el enriquecimiento de nutrientes (nitrógeno y fósforo, principalmente), el crecimiento y la muerte del fitoplancton, la acumulación de detritos, el aumento de las bacterias y plantas acuáticas y por último, el agotamiento del oxígeno y la sofocación de los organismos superiores.
Cuando existen plantas de tratamiento de ARM los residuos generados en éstas son de carácter peligroso y por lo tanto, deben ser extraídos, manejados y adecuados para su disposición final. Los rellenos de seguridad son las estructuras ampliamente utilizadas para estos fines. En la figura 2 se muestran las diferentes fuentes de aguas residuales y la forma en que transcurren para ser entregadas a los cuerpos de agua receptores.
[1]"EutrophicationEutrophisationEutrophierung" by F. lamiot (own work) - Own work. Licensed under CC BY-SA 2.5 via Wikimedia Commons - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:EutrophicationEutrophisationEutrophierung.jpg#/media/File:EutrophicationEutrophisationEutrophierung.jpg
[2]"ESQUEMPEQUE" by Josefpm - Josefpm. Licensed under CC BY-SA 2.5 via Wikimedia Commons - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:ESQUEMPEQUE.jpg#/media/File:ESQUEMPEQUE.jpg