Disposición final del agua/recarga de acuíferos

Las aguas residuales tratadas deben cumplir ciertos requisitos de calidad antes de poder ser descargadas a los cuerpos de agua. Es importante tomar en cuenta el uso que tiene el cuerpo de agua que recibe la descarga (si el agua se utiliza para la industria, la recreación, el consumo de agua potable, etc.) (TILLEY et al. 2018). En México, los límites máximos permisibles de contaminantes para las descargas de aguas residuales en aguas están regulados por la NOM-001-Semarnat-1996 (SEMARNAT 1996), pero muchas veces, no se cumplen y las aguas residuales son descargadas a los ríos sin el tratamiento adecuado, conduciendo a que 70% de los cuerpos de agua superficiales presenten un grado de contaminación alta (GÓMEZ 2018).

La recarga artificial de acuíferos es un método de disposición mucho más reciente, que fue desarrollado en la década 1950-1960 en Europa y en Estados Unidos. Sin embargo, ante el creciente agotamiento y salinización de los acuíferos costeros, ha despertado un creciente interés en los últimos años (CONAGUA 2015; GALE 2005). Este método de disposición requiere que las aguas residuales tengan un nivel de calidad alto, ya que una vez que un acuífero se contamina, es casi imposible recuperarlo (TILLEY et al. 204). La CONAGUA ha emitido la NOM-014-CONAGUA-2003, que establece los requisitos de calidad que debe cumplir el agua residual para la recarga de acuíferos así como los requisitos de diseño de los sistemas de recarga.

En México, la recarga de acuíferos se practica sobre todo de manera incidental, a través de la infiltración no intencionada de las aguas residuales procedentes de los sistemas de drenaje o de los excedentes de aguas residuales que se aplican para riego agrícola, situación que afecta la calidad y composición de las aguas subterráneas y resulta especialmente preocupante porque un alto porcentaje del agua potable en México proviene de fuentes de agua subterráneas (MENDOZA 2012; FOSTER et al. 2006; JIMENEZ 2008). Como técnica de disposición de efluentes, la recarga de acuíferos sólo se ha implementado en algunas partes del país, como la Ciudad de México y la ciudad de San Luis Río Colorado, en Sonora, en donde el efluente de la planta de tratamiento se reinyecta al manto acuífero mediante lagunas de recarga superficial a cielo abierto (CONAGUA y MEKOROT 2014). 

Es necesario garantizar que la capacidad de asimilación de nutrientes del cuerpo de agua receptor no se exceda. Los parámetros de las aguas residuales deben monitorearse y controlarse antes de liberarse en un cuerpo natural (TILLEY et al. 2018). En México, la NOM-001-Semarmat-1996 regula para descarga en cuerpos de agua nacionales la concentración de coliformes fecales, huevos de helminto, contaminantes básicos (grasas y aceites, material flotante, sólidos sedimentables, sólidos suspendidos, DBO, nitrógeno, fósforo), metales pesados y cianuros (Arsénico, Cadmio, Cianuros, Cobre, Cromo, Mercurio, Níquel, Plomo, Zinc). Los límites máximos permisibles para contaminantes básicos, cianuros y metales pesados varían de acuerdo al uso al cual se destina el cuerpo de agua (riego agrícola, consumo humano o protección de la vida acuática).

La recarga artificial de los acuíferos puede ser directa, mediante pozos de inyección, o indirecta (superficial o subsuperficial) mediante la infiltración a través de la superficie de la tierra y difusión en el suelo, lo que proporciona un tratamiento adicional del agua antes de llegar al acuífero. Los requisitos de calidad del agua residual son evidentemente mucho mayores en los métodos de recarga directos que en los métodos de recarga indirectos (CONAGUA 2015; CONAGUA 2003).

Cuando el agua subterránea se emplea en el suministro de agua potable, la recarga artificial de acuíferos es considerado como un reúso potable indirecto, por lo que se recomienda que el agua tratada reutilizada tenga una calidad igual a la del agua potable o por lo menos igual a la del acuífero, después de su infiltración al suelo (métodos de recarga indirectos) (CONAGUA 2015). La calidad del agua extraída de un acuífero recargado se relaciona con la calidad de las aguas residuales introducidas, el método de recarga, las características del acuífero, el tiempo de residencia, la cantidad de mezcla con otras aguas y el historial del sistema. El análisis minucioso de estos factores debe preceder a cualquier proyecto de recarga (TILLEY et al. 2018). Es importante considerar la presencia de contaminantes que pueden estar presentes en el agua residual y que normalmente no son monitoreados en el agua subterránea (CONAGUA 2015).

Por lo general, descargar a un cuerpo de agua superficial sólo se recomienda cuando hay una distancia segura entre el punto de descarga y el siguiente punto de uso más cercano. En cuanto a la recarga de acuíferos, resulta más apropiada en áreas que están en riesgo de intrusión salina, acuíferos que tengan un largo tiempo de retención o zonas de déficit de agua (TILLEY et al. 2018; CONAGUA 2015). La NOM-014-CONAGUA-2003 prohíbe la construcción de Sistemas de Recarga Artificial (SRA) en sitios contaminados, incluso cuando han sido saneados. Cuando existen captaciones que suministran agua para usos público urbano o doméstico a menos de un kilómetro de distancia, la ley exige precauciones adicionales, como la implementación de un proyecto piloto de recarga (CONAGUA 2015).

Antes de seleccionar el sistema de recarga de acuíferos, es importante tomar en cuenta ciertos factores económicos, ambientales y sociales. La recarga por infiltración superficial tiene la ventaja de tener gastos de mantenimiento muy bajos en comparación con otros sistemas, pero el espesor de la zona no saturada debe ser suficiente para permitir la depuración del agua antes de su llegada al nivel freático. En poblaciones pequeñas, las instalaciones de infiltración superficial pueden implementarse lejos de las zonas pobladas e integrarse en el medio rural, lo cual permite prevenir situaciones de rechazo por parte de la población. Sin embargo, los Sistemas de Recarga Artificial de tipo superficial o subsuperficial no pueden ser construidos en terrenos con predominancia en el subsuelo de rocas cársticas, fracturadas, fisuradas o clásticas de ramo grueso, sin capacidad de eliminación o atenuación de contaminantes del agua de recarga (CONAGUA 2015). Debido a la gran cantidad de normas por cumplir, la recarga de acuíferos sólo se recomienda para comunidades que cuenten con las capacidades para desarrollar un sistema de monitoreo de saneamiento apropiado y que no puedan aprovechar el agua para otras actividades, situación que puede presentarse en los escenarios de poblados con capacidades y recursos, ya sea con suficiente disponibilidad de agua y escasa disponibilidad de agua. La recarga puede utilizarse para los efluentes tratados de los sistemas con conducción del efluente y/o tratamiento (semi) centralizado. Finalmente, esta tecnología se puede utilizar como forma de reúso del lixiviado del resultante del tratamiento de lodos, derivados de los sistemas de saneamiento de cámara simple, de tratamiento de aguas negras con infiltración, con conducción del efluente y de tratamiento (semi)centralizado, así como para las aguas grises tratadas. Cabe mencionar que, en México, la normatividad vigente obliga a solicitar un permiso para descarga en cuerpos de agua que son catalogados como bien de la nación, independientemente del volumen o la calidad de agua. La implementación de un Sistema de Recarga Artificial (SRA) también requiere una autorización por parte de la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA 2015).

En general, los cationes (Mg²⁺, K+, NH₄⁺) y la materia orgánica son retenidos por una matriz sólida, mientras que otros contaminantes (como los nitratos) permanecerán en el agua. Existen numerosos modelos para la posible recuperación de contaminantes y microorganismos, pero predecir la calidad del agua para un gran conjunto de parámetros es poco factible. Por lo tanto, se deben identificar con claridad las fuentes de agua potable y no potable, modelar los parámetros más importantes y completar la evaluación de riesgo (TILLEY et al. 2018).

Además de los datos hidrológicos e hidrogeológicos, es importante tomar en cuenta el contexto social al momento de implementar este tipo de tecnologías. La descarga de aguas residuales en cuerpos de agua que se utilizan para uso agrícola o consumo de agua potable puede ser mal aceptada por los usuarios, incluso cuando éstas han sido debidamente tratadas. Se recomienda llevar a cabo reuniones informativas para que la población tenga conocimiento de la calidad de las aguas residuales vertidas y evitar el surgimiento de conflictos sociales, sobre todo porque, generalmente, los usuarios que son afectados por la descarga de aguas residuales no son los que las producen. De igual manera, los proyectos de recarga artificial deben ser gestionados de manera participativa, involucrando no solamente a las comunidades donde se pretende realizar la recarga, sino también los usuarios que se beneficiarán aguas abajo. El involucramiento de la población es un factor clave para el éxito de los proyectos de recarga artificial, sobre todo debido a las incertidumbres científicas que todavía existen en torno a esta tecnología (GALE 2005).

El monitoreo y el muestreo periódico de los efluentes son importantes para garantizar el cumplimiento de las regulaciones y de los requerimientos de salud pública (TILLEY et al. 2018). En México, la NOM-001-Semarnat 1996 obliga al responsable de la descarga a realizar el monitoreo periódico de la cantidad y calidad de las aguas residuales descargadas. Para la recarga de acuíferos, la NOM-014-CONAGUA-2003 establece que se deben registrar en forma periódica la calidad del agua residual utilizada, la calidad del agua derivada de la mezcla del agua de recarga y el agua subterránea nativa y las variaciones de los niveles piezométricos. Ciertos métodos de recarga de acuíferos requieren mantenimiento mecánico (TILLEY et al. 2018).