Riego

Las aguas residuales pueden utilizarse en riego, lo que permite reducir el consumo de agua dulce o potable y/o mejorar los rendimientos de los cultivos al suministrar más nutrientes y agua a las plantas. Sin embargo, no se deben usar aguas residuales crudas o aguas negras sin tratamiento ya que pueden contener patógenos no controlados, metales pesados, derivados de combustibles y/o disolventes industriales, induciendo afectaciones a la salud y al ambiente. El uso constante de agua que no ha sido tratada de manera adecuada puede dañar la estructura del suelo y su capacidad para retener agua a largo plazo. Incluso el agua con tratamiento debe emplearse con precaución (TILLEY et al. 2018).

Existen dos tecnologías de riego apropiadas para aguas residuales tratadas: 1) riego por goteo, sobre o bajo tierra, en el cual el agua gotea lentamente sobre o cerca del área radicular; y 2) riego por superficie, en el cual el agua se dirige sobre el suelo en una serie de canales o surcos excavados. Para minimizar la evaporación y el contacto con patógenos se debe evitar el riego por aspersión (TILLEY et al. 2018).

El uso de aguas residuales para riego en México fue incorporado a la política agraria del país desde la década de los veinte para ampliar la producción agrícola bajo cultivo de riego (CIRELLI 2006). El reúso de aguas residuales para la irrigación permitió el establecimiento de áreas de cultivo en zonas sumamente áridas, como el Valle del Mezquital en el Estado Hidalgo o la periferia de la ciudad de San Luis Potosí (CIRELLI 2006). A mediados de los noventa, existía cerca de 350 mil hectáreas de tierras irrigadas con aguas residuales, lo que representaba casi el 10% de la superficie total irrigada (CIRELLI 2006). Datos recientes señalan que México es el segundo país en el mundo después de China que más utiliza agua residual cruda para el riego (SÁNCHEZ 2018).

El agua residual en México también se reutiliza en la industria (agua para enfriamiento, lavado e inclusive para controlar incendios) y para el riego de áreas verdes y plantas de ornato (parques, jardines, clubes de golf, etc.) (CONAGUA 2015).

Cuando las aguas residuales se van a usar para riego de cultivos para consumo humano, las metas de tratamiento son diferentes al de tratamiento convencional. La principal meta debe ser la remoción de microrganismos patógenos para proteger la salud de los productores y consumidores (MARA et al. 1989; ARREGUÍN et al. 1999). También es importante que las partículas suspendidas sean removidas para prevenir obstrucciones en los orificios del equipo de riego. Incluso en los sistemas de riego en superficie, los sólidos rápidamente sedimentables deben separarse para prevenir la sedimentación en los canales de distribución (ARREGUÍN et al. 1999).

Los factores fisicoquímicos del agua residual a considerar cuando se utiliza en agricultura son: salinidad, sodio, elementos traza, cloro residual y nutrientes (ARREGUÍN et al. 1999; CONAGUA 2015). La salinidad es el parámetro más importante que determina la conveniencia del agua para su uso en irrigación: hay ciertos niveles de salinidad que no toleran las plantas (CONAGUA 2015). Cuando se usa agua residual de baja calidad fisicoquímica, se puede reducir significativamente los rendimientos de los cultivos (CISNEROS et al. 2013). En cualquier caso, la tasa de aplicación de agua residual debe ser apropiada para el suelo, el cultivo y el clima; de lo contrario, podría ser perjudicial (TILLEY et al. 2018).

Para aumentar el valor de nutrientes, la orina puede dosificarse en el agua de riego; esto se denomina “fertirrigación” (esto es, fertilización + riego). La relación de dilución tiene que adaptarse a las necesidades especiales y a la resistencia del cultivo. En los sistemas de riego por goteo se debe garantizar que haya suficiente altura de caída (esto es, presión de agua) y un buen mantenimiento para reducir posibles obstrucciones (sobre todo con la orina, de la cual la estruvita se precipitará espontáneamente) (TILLEY et al. 2018).

Para poder establecer un sistema de aprovechamiento de aguas residuales, deben existir productores interesados en aprovechar fuentes alternas de agua. Por ende, esta tecnología tiene un mayor potencial de uso en las zonas de escasez de agua, como en los poblados con escasa disposición de aguas con capacidades y recursos (CISNEROS et al. 2013), en particular como parte del sistema de tratamiento de aguas negras con conducción del efluente. Asimismo, es válido para poblados con suficiente agua con capacidades y recursos, donde se haya instalado un sistema de conducción de aguas negras a tratamiento (semi)centralizado. En México, esta tecnología se encuentra en muchas zonas áridas del país (Valle del Mezquital en Hidalgo, periferia de la ciudad de San Luis Potosí), pero no únicamente: se usa también en ciertas áreas periurbanas cuyas condiciones no son especialmente áridas ya que constituye un recurso abundante y sin costo (CONAGUA 2015). El riego 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.

Antes de establecer un sistema de riego con aguas residuales, es importante tomar en cuenta si existe una infraestructura de tratamiento en la zona que permita que las aguas residuales tengan la calidad requerida para ser utilizadas en riego agrícola. También es importante considerar las calidades fisicoquímicas del suelo ya que el uso de agua residual podría afectar la calidad original del suelo (debido a la acumulación de sales por ejemplo). El riego con aguas residuales se recomienda preferentemente en suelos francos (con buena proporción de limo, arcilla y arena), con buena permeabilidad y sin problema de drenaje, y en las zonas donde el manto freático se encuentra al menos a 2 metros de profundidad de la superficie, para evitar que el nivel del manto sufra incrementos. Se debe evitar su aplicación en suelos de texturas pesadas como los arcillosos (CISNEROS et al. 2013).

En México, la ley prohíbe el riego con aguas residuales de las frutas y verduras que se consumen crudas – lechuga, espinaca, rábano, cilantro, zanahoria – y establece que ciertos cultivos como forrajes, granos o frutas pueden regarse con aguas residuales sin restricción y que algunos otros productos agrícolas únicamente con restricción, de acuerdo a la Norma NOM-001 (SEMARNAT 1996). Los cultivos energéticos como eucaliptos, álamos, sauces o fresnos que se cultivan en rotación corta y son cosechados para la producción de biocarburantes también se pueden regar con aguas residuales (TILLEY et al. 2018).

Aunque el modo más apropiado de riego con aguas residuales es por goteo (TILLEY et al. 2018), en México la forma más común de riego con aguas residuales es el riego por superficie o el riego por inundación ya que no requieren ningún tipo de inversión tecnológica. Cualquiera sea el método de riego elegido, la implementación de un sistema de riego comunitario requiere de una capacidad organizativa (MARA et al. 1989).

El riego con efluente es una forma eficaz de reciclar los nutrientes y el agua, pero plantea riesgos de seguridad. Antes de usar aguas residuales para riego, se debe proceder al tratamiento apropiado (esto es, reducción de patógenos adecuada) para limitar los riesgos para la salud de quienes entren en contacto con el agua (TILLEY et al. 2018).

Aun después del tratamiento, el agua puede estar contaminada con productos químicos que se descarguen en el sistema, dependiendo del nivel de tratamiento que haya tenido el efluente. Es importante que las viviendas y las industrias conectadas al sistema sepan si el efluente se utiliza para riego para evitar descargar ciertos productos en el sistema (TILLEY et al. 2018).

Por su precisión, se recomienda utilizar el riego por goteo con cultivos comestibles. Cualquiera sea el procedimiento de riego, se debe evitar que los trabajadores y las cosechas entren en contacto con el efluente tratado (TILLEY et al. 2018). Las personas que entran en contacto con el agua de riego residual pueden llegar a contraer ciertas enfermedades infecciosas, como la parasitosis por helmintos y Amibiasis, la Enterocolitis por salmonelosis y la hepatitis por virosis (CISNEROS et al. 2013). Estudios realizados en México evidencian que los niños de los jornaleros en contacto directo con las aguas residuales presentaron mayor prevalencia de enfermedades diarreicas (CIFUENTES et al. 1993). Para minimizar estos riesgos, se recomiendan ciertas medidas de prevención, como no ingerir alimentos durante los labores y vestir botas de hule (CISNEROS et al. 2013).

Es importante notar que en ciertas regiones, el riego con aguas residuales puede no ser aceptado, sobre todo si los agricultores están acostumbrados a regar sus campos con agua limpia. En el caso del Valle del Mezquital, las aguas residuales se reúsan en riego sin recibir ningún tipo de tratamiento, generando problemas ambientales y de salud (ARREGUÍN et al. 1999). Tras el resurgimiento del cólera en México en el año 1991, las autoridades ambientales emitieron la NOM-001-SEMARNAT-1996, la cual establece los criterios de calidad que deben cumplir las aguas residuales para su uso en riego. Mediante esta norma, se prohibió la utilización de agua residual para riego en las legumbres y verduras que se consumen crudas (NOM-001-SEMARNAT-1996). Sin embargo, esta norma es aplicada de manera muy incompleta, algunas veces por la resistencia de los agricultores que no están dispuestos a renunciar al uso de un agua que suple sus necesidades de fertilizante (CIRELLI 2006), otras veces por la deficiente operación de las plantas de tratamiento.

Los sistemas de riego por goteo deben ser arrastrados periódicamente para evitar el crecimiento de biopelícula y la obstrucción por sólidos. Las tuberías deben revisarse para detectar fugas, ya que son propensas a daños por roedores y humanos (TILLEY et al. 2018). El riego por goteo es más costoso que el riego convencional, pero ofrece mejor rendimiento y disminuye los costos de agua/operación (TILLEY et al. 2018). Los trabajadores deben usar ropa y equipo de protección apropiado (TILLEY et al. 2018).