“BALANCE HIDROLÓGICO Y CALIDAD”

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1 “BALANCE HIDROLÓGICO Y CALIDAD”
PROGRAMA MULTIDISCIPLINARIO DE POSGRADO EN CIENCIAS AMBIENTALES “BALANCE HIDROLÓGICO Y CALIDAD” TANCANHUITZ DE SANTOS Y SAN ANTONIO, SAN LUIS POTOSÍ Benito Muñoz Sarah Nihaib Gil Antonio María de los Ángeles Hernández Fuentes Yuritzi Herrera Rendón Eduardo Herrera Zaragoza Liliana Maldonado Karina Anahí Olmos Ramos Luis Adrián Padilla González Claudio Manuel Rocha Escalante Hermann Sánchez Víctor Manuel Coordinador Nahúm A. Medellín Castillo San Luis Potosí, S.L.P. Marzo de 2012

2 Contenido OBJETIVOS GENERAL Y ESPECÍFICOS JUSTIFICACIÓN METODOLOGÍA
INTRODUCCIÓN Tancanhuitz de Santos San Antonio 5. SITUACIÓN DEL AGUA 6. DEFINICIÓN DE CUENCA HIDROLÓGICA Características morfométricas Análisis de precipitación Análisis de escurrimiento Análisis de evapotranspiración 7. CALIDAD DE AGUA CONTAMINANTES DEL AGUA IMPACTOS PARÁMETROS DE CALIDAD Indicadores de contaminación fecal Índices de calidad 11. PROBLEMÁTICA EN LA HUASTECA Monitoreo ambiental Tancanhuitz 12. ALTERNATIVAS DE TRATAMIENTO

3 Objetivo General Objetivos específicos
Determinar el balance hidrológico en las regiones de estudio y proponer alternativas de captación. Proponer un diagnóstico de la situación actual de la calidad del agua, para generar alternativas de tratamiento. Elaborar una guía metodológica que permita incorporar los resultados de la investigación dentro de un marco de acción social, que fomente la cultura del agua en estos municipios. Determinar el balance hidrológico y hacer un diagnóstico de la calidad del agua en los municipios de Tancanhuitz de Santos y San Antonio, para generar un programa de acción de aprovechamiento de los recursos hídricos con un enfoque técnico y social.

4 Justificación La aparente baja disponibilidad de agua no sólo ha afectado a: Ecosistemas Calidad de vida de poblaciones, en particular a localidades con bajos Índices de Desarrollo Humano, tal es el caso de los municipios de, San Antonio y Tancanhuitz de Santos, los cuales presentan un alto porcentaje de pobreza. Para lograr estrategias integrales que colaboren en la solución a las problemáticas anteriores, resulta relevante desarrollar estudios de balance hidrológico, que permitan conocer un panorama de la disponibilidad real del recurso a nivel local, así como hacer un diagnóstico de la calidad del agua, basados en estudios previos de estos municipios, con base en los cuales se pueda proponer alternativas viables de manejo y tratamiento de los recursos, hídricos, que beneficien el uso y consumo de agua.

5 Metodología ¿? Revisar fuentes Bibliográfica de calidad del agua:
Generalidades Índices y Normas Identificar los parámetros de calidad Problemática de contaminación de la Huasteca. Analizar los estudios realizados en el sitio y los parámetros utilizados. En base a la información obtenida, hacer propuestas de alternativas de mejoramiento de calidad de agua para uso y consumo.

6 Tancanhuitz de Santos De este municipio fluye la corriente del río Oxitipa, así como el arroyo Tancancuitz, que en su recorrido de poniente a oriente pasa por el centro de la cabecera municipal rumbo a Tampamolón. Estas corrientes vierten sus cauces al río Coy, en los límites con Aquismón y posteriormente este se une al río Tampaón y juntos descargan sus cauces en el río Pánuco, el cual a su vez se dirige hacia el Golfo de México, desembocando finalmente en el Puerto de Tampico en el vecino estado de Tamaulipas situación que lo ubica dentro la cuenca del río Pánuco y la subcuenca del río Moctezuma. Fuente: Plan Municipal de Desarrollo Rural Sustentable de Tancanhuitz, 2008.

7 San Antonio No existen corrientes fluviales de importancia, únicamente se localiza un pequeño escurrimiento perenne llamado Arroyo Grande, fuera de este caso, se detectan diversos arroyos de tipo intermitente que se forman en las sierras de toda la zona. El Municipio se ubica dentro de la cuenca hidrológica del río Panuco. Fuente: Diagnóstico y Plan Municipal de Desarrollo Rural Sustentable San Antonio, 2008.

8 Situación del agua en los municipios
Tancanhuitz de Santos El 30% de las viviendas totales del municipio cuentan con agua entubada y drenaje, el uso y aprovechamiento del agua está basado en los sistemas hidráulicos de los ríos Coy, Oxitipa y San Juanito, este último se encuentra en el vecino municipio de Huehuetlán. San Antonio El abastecimiento de agua ha sido uno de los principales problemas en el municipio, principalmente en la época de estiaje. Dentro del municipio suman un total de 8 sistemas en operación con 1,028 usuarios y 5 sistemas fuera de operación afectando a 508 usuarios, en total son 13 sistemas con los que se cuenta en el municipio.

9 Definición de la cuenca hidrológica

10 Características morfométricas
Áreas de las subcuencas. Tz-01= km2 Tz-02= km2 SA-01= km2 SA-02= 5.90 km2

11 Análisis de Precipitación
Se verificarán y analizarán los registros de precipitación de las estaciones meteorológicas, con base en esta información se realizará un análisis estadístico y probabilístico dentro de un periodo de tiempo de 41 años (1961 al 2002), para obtener las distribuciones medias de la precipitación en las diferentes cuencas y subcuencas así como las intensidades de lluvia, para diferentes periodos de retorno de acuerdo con las propuestas de captación de agua superficial para su aprovechamiento. Para la obtención de las distribuciones medias anuales de precipitación y temperatura para las diferentes cuencas se aplicará el método de Polígonos de Thiessen.

12 Análisis de Escurrimiento
Método de los números de escurrimiento United States Soil Conservation Service (USSCS) Todos los criterios requieren que la cuenca este aforada, es decir, que se hayan medido gastos de salida al mismo tiempo que las precipitaciones. Dado que la mayor parte de las cuencas del país no están aforadas, con mucha frecuencia no se cuenta con estos datos, por lo que es necesario tener métodos con los que se pueda estimar la altura de lluvia efectiva a partir de la total y las características de la cuenca. Pe = ( P – ( 508 / N ) )2 / ( P + ( 2032 / N ) – ) Ce = Pe / P P = Precipitación media. N = Número de escurrimientos. Pe = Precipitación efectiva.

13 Análisis de Evapotranspiración Real
La estimación de la evapotranspiración fue obtenida utilizando la Fórmula de Coutagne, método que contempla la temperatura media anual y la precipitación anual (datos con mayor confiabilidad de medición en cualquier estación climatológica). Dicha fórmula es la siguiente: ETR = P – X P2 Donde: ETR = Evapotranspiración Real en m/año. P = Precipitación en m/año. X = 1 / ( t ) t = Temperatura Media Anual en °C. Es importante mencionar que la fórmula de Coutagne solo es válida para valores de P (m/año) comprendidos entre 1 / (8 X ) y 1 / ( 2 X ).

14 Calidad del Agua Definición:
Relativo a la composición del agua en la medida en que ésta es afectada por la concentración de sustancias o compuestos naturales o humanos. Los criterios como los estándares y objetivos de calidad de agua variarán dependiendo de si se trata de agua para consumo humano, para uso agrícola o industrial, para recreación, para mantener la calidad ambiental, etc.

15 Contaminantes del agua.
Exceso de Nutrientes. Procesos de erosión y sedimentación, Temperatura del agua Acidificación y salinidad Organismos patógenos Por metales. Sustancias químicas. Especies introducidas y otros problemas ecológicos (UNEP, 2010)

16 Impactos de una mala calidad
Sobre el ambiente En ríos y corrientes, lagos, agua subterránea, zonas costeras, pantanos y la biodiversidad. Sobre la Salud Humana Enfermedades relacionadas con el agua, los efectos a la salud por las altas concentraciones de nutrientes o la reducción del agua disponible, entre otras. De acuerdo a la ONU (2012), a nivel global, el principal problema relacionado con la calidad del agua lo constituye la eutrofización. UNEP (2010).

17 Parámetros de Calidad

18 Indicadores de Contaminación fecal
Son aquellos microorganismos que tienen un comportamiento similar a los patógenos (concentración y reacción frente a factores ambientales y barreras artificiales), pero son más rápidos, económicos y fáciles de identificar. Bacterias: Coliformes fecales, Streptococcus fecales, Clostridium perfringens Virus: Colifagos somáticos y Colifagos F específicos Fagos que infectan Bacteroides fragilis. Parásitos: Huevos de Ascaris lumbricoides

19 Índice de Calidad Valor calculado a partir de parámetros representativos de la calidad del agua, relacionados al uso. Parámetros \ Índices IQA IQAS ICG ISQA ICA Temperatura × pH Turbidez OD DQO DBO Coliformes fecales SST Nitrógeno Total Fósforo total Cloruros Nitritos y Nitratos Fluoruros Dureza Conductividad Biomasa Total Índice de Calidad del Agua (IQA): El valor final clasifica la calidad del agua sin tratar para abastecimiento público óptima; buena; aceptable; impropia para tratamientos convencionales y 19-0 pésima.

20 Problemática en la Huasteca
SEMARNAT (2009) reporta 100 sitios contaminados en el país 14 están en SLP y 4 de estos en la Huasteca. Huasteca norte: Ríos contaminados con residuos industriales, contaminación de Cemex y la zona cañera. Ebano: perdura la contaminación residual por el petróleo y los plaguicidas. Huasteca Sur: ríos contaminados por juguera de Huichihuayán, constante muerte de peces en ese mismo río y el San Juanico, a causa de los residuos de metales, industriales y plaguicidas. Tamuín la contaminación de Cemex y la construcción de dos termoeléctricas que afectan al ecosistema son el principal problema. Wong (2009): Las concentraciones de metales totales disueltos en los ríos Amajac, Axtla, Coy y Valles, no rebasan límites máximos permitidos para agua potable ni para la preservación de la vida acuática. Sugiere control más detallado de las descargas residuales y monitorear las concentraciones de las mismas a los ríos.

21 Monitoreo ambiental Tancanhuitz
Terán Hernández M UASLP INEGI (2012) Tancanhuitz de Santos 43% viviendas disponen agua de la red pública y 39% de drenaje San Antonio 48% viviendas disponen de agua de red pública y 53% de drenaje. Torres Nerio R UASLP

22 Alternativas de Tratamiento
La selección de procesos de tratamiento Requiere un estudio cuidadoso y detallado de la fuente y la cuenca hidrográfica. Caracterización del agua e identificación de fuentes potenciales de contaminación

23 Alternativas de Tratamiento
La desinfección del agua puede evitar que ésta sea un vehículo para la transmisión de enfermedades Cólera Hepatitis infecciosa Poliomielitis Fiebres tifoidea y paratifoidea Balantidiasis Campilobacteriosis Enteritis causada por rotavirus Diarrea causada por cepas patógenas de E. coli. Alternativas: Potabilización y Desinfección solar Sistema de colección y planta de tratamiento

24 Desinfección solar Material Envases plásticos transparentes
Superficie reflectante de la luz solar (láminas de aluminio o de hierro corrugado) Funcionamiento Los envases se exponen a la luz solar directa desde 1 hora hasta 2 días dependiendo de las condiciones. Los rayos solares eliminan a los microorganismos en el agua mediante la irradiación con rayos ultravioleta y además elevando la temperatura del agua. (National Academy of Sciences, 2008) Ventajas Sencillez Bajo costo Reduce diarrea y disentería Desventajas No útil para metales pesados, pesticidas, etc. Requiere agua relativamente transparente No se recomienda envases de más de 2 L

25 Destilación Solar Funcionamiento Aprovechamiento de energía solar para eliminar contaminantes (sales, metales y microbios). Agua sin purificar Exposición solar Evaporación Separación Contaminantes Vapor purificado Agua destilada Estos sistemas han sido utilizados durante cientos de años y han evolucionado para muchos usos diferentes — incluso la desalinización del agua de mar. El proceso de destilación, en alguna medida, imita al ciclo del agua natural de la Tierra. El agua así destilada casi no contiene minerales disueltosial si el agua destilada es la única fuente de agua potable y la dieta de las personas carece de una fuente alternativa de minerales esenciales. Ventajas Unidades compactas y/o portátiles. Bajos requisitos operacionales y de mantenimiento. Bajo costo y poca inversión en infraestructura. Desventajas Limitación por la magnitud de la energía solar disponible Agua no contiene minerales disueltos.

26 Filtros lentos de arena

27 Sistema de colección y planta de tratamiento

28 Bibliografía Anaya, M. G., & Juan, J. (28 de 12 de 2009). Manual sobre Sistemas de Captación y Aprovechamiento del Agua de Lluvia para Uso Doméstico y Consumo Humano. Recuperado el 16 de 03 de 2012, de PNUMA: Ayuntamiento de San Antonio. (2008). Diagnostico y Plan Municipal de Desarrollo Sustentable San Antonio, SLP. Aparicio, F. (2003). Fundamentos de Hidrología de Superficie. Editorial Limusa. 304 p. ISBN Campos, F. (2010). Introducción a la Hidrología Urbana. UASLP. 269 p. ISBN Cantoral Uriza, Enrique A., “Diatomeas de ríos en la cuenca baja del río Páuco”, en La Huasteca, un recorrido por su diversidad,Colección huasteca, Jesús Ruvalzaba Mercado y Juan Manuel Pérez Zevallos y Octavio Herrera (coord), México: CIESAS/COLSAN/El Colegio de Tamaulipas, 2004, Chow, Ven Te. (1994). Hidrología Aplicada. McGraw-Hill. 584 p. ISBN CCA, S. d. (2011). Calidad del Agua. Recuperado el 16 de marzo de 2012, de Secretariado de la Comisión para la Cooperación Ambiental de América del Norte: Cotler, H., & González, D. (2011). Contaminación potencial difusa por actividad agrícola. México: Instituto Nacional de Ecología. Díaz-Barriga, F. M. (2010). PROYECTO DE ELABORACIÓN DEL PLAN DE DESARROLLO SOCIAL MUNICIPAL (PLAN DE GRAN VISIÓN). San Luis Potosí: Universidad Autonoma de San Luis Potosí. García Pulido, D., Díaz Delgado, C., &Solis Morelos, C. (2003). Agua potable para comunidades rurales, reuso y tratamientos avanzados de aguas residuales domésticas. Recuperado el 15 de Marzo de 2012, de AGUA POTABLE PARA PEQUEÑAS COMUNIDADES RURALES A TRAVÉS DE UN SISTEMA DE COLECCIÓN Y ALMACENAMIENTO DE LLUVIA Y PLANTA POTABILIZADORA: Gobierno Municipal de Tancanhuitz. (2007). Plan Municipal de Desarrollo Rural Sustentable de Tancanhuitz Tancanhuitz. González Herrera, A., & Martín Domínguez, A. (2003). Desinfección solar, una alternativa para pequeñas comunidades rurales: Arturo González Herrera, Alejandra Martín Domínguez. Recuperado el 15 de marzo de 2012, de INEGI. (2012). Información Nacional por Entidad Federativa y Municipios. Recuperado el 22 de marzo de 2012, de INEGI, México en Cifras:

29 ONU, O. d. (2012). Calidad del agua
ONU, O. d. (2012). Calidad del agua. Recuperado el 16 de marzo de 2012, de Década para la acción 'El agua, fuente de vida': Ponce, V. (1989).Engineering Hydrology. Prentice Hall, Inc..640 p. Puig Henri y Lacaze Daniel, “Huasteca y biodiversidad”, en La Huasteca, un recorrido por su diversidad,Colección huasteca,Jesús Ruvalzaba Mercado y Juan Manuel Pérez Zevallos y Octavio Herrera (coord), México: CIESAS/COLSAN/El Colegio de Tamaulipas, 2004, Aguilar, R.A., 1987, Informe final de las actividades de muestreo geoquímico del “Prospecto Xilitla” IG-Q-42, PEMEX, México, Informe inédito. Aranda-Manteca. F.J., Stinnesbeck W., 1993, Primer registro de Mosasáuridos en el Noreste de México, en Polas, C., Ramírez, J.A., Rangel, M.M., Navarro, I. (Eds), Actas de Facultad de Ciencias de la Tierra de la Universidad Autónoma de Nuevo León, 8 Ballín, R Caracterización y manejo del hidrosistema de la región agrícola de Rioverde. Trabajo de investigación para obtener el grado de Maestría en Hidrosistemas Especialidad en Ambiental. Universidad Autónoma de San Luis Potosí. Centro de Investigación y Estudios de Posgrado. Facultad de Ingeniería. San Luis Potosí, S.L.P. 160 pp. Bello, M. R., 1978, Estudio Estratigráfico de Rocas Sedimentarias en 13 Pozos Localizados en la Porción Meridional de la Faja de Oro. Tesis Profesional. Facultad de Ingeniería, UNAM. 85 págs., 10 láms. y dos secciones. Bitter, M.R., 1993, Sedimentation and provenance of Chicontepec sandstones with implications for uplift of the Sierra Madre Oriental and Teziutlan Massif, east-central Mexico: en Pindell, J.L. y Perkins, B.F., (eds.), Mesozoic and Early Cenozoic Development of the Gulf of Mexico and Carribean Region. Gulf Coast Section SEPM, 13th Annual Research Conference, Bondelos, A.J., 1956, Taninul, S.L.P.-Tamazunchale, S.L.P., en Estratigrafía del Cenozoico y del Mesozoico a lo largo de la carretera entre Reynosa, Tamps. Y México, D.F. Tectónica de la Sierra Madre. Vulcanismo en el Valle de México, XX Congreso Geológico Internacional: México, D.F Campa-Uranga, M. & Coney, P., Tectonostartigraphic terranes and mineral resource distributions in Mexico: Canadian. Journal of Earth Sciences, 20, 1040–1051. Carrillo-Bravo, J., 1971, La Plataforma de Valles San Luis Potosí: Boletín de la Asociación Mexicana de Geólogos Petroleros, 23 (1-6), 102p. Diagnóstico y Plan Municipal de Desarrollo Rural Sustentable. Consejo Municipal para el Desarrollo Rural Sustentable. San Antonio, S.L.P., Febrero de 2008. Dumble, E.T., 1918, Geology of Northern end of the Tampico Embayment Area: California Academy of Sciences, Procceding, 8, Enciclopedia de los Municipios de México. ESTADO DE SAN LUIS POTOSÍ

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