ESTUDIO DE LA PROBLEMÁTICA DE CONTAMINACIÓN DE LA PRESA SAN JOSÉ EN SAN LUIS POTOSÍ

Abstract

"Las concentraciones de fósforo total (PT) y de nitrógeno total (NT) en la Presa San José, localizada en las afueras de la ciudad de San Luis Potosí, son superiores a 0.2 y 2.0 mg/L, respectivamente. Dichas concentraciones rebasan los límites permisibles (LP) de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OECD) de NT (1.9 mg/L) y PT (0.1 mg/L), indicando estados eutróficos. A su vez, dichos estados son evidenciados por el crecimiento excesivo de algas y los malos olores de la presa. A la fecha, sin embargo, se desconocen cuantitativamente las fuentes y las emisiones contaminantes de la subcuenca hidrográfica de la presa San José. Por tales motivos, los objetivos de este trabajo fueron: i) Delimitar el área de la subcuenca hidrográfica de la presa San José, ii) describir el medio físico del área de estudio, iii) determinar el estado trófico de la presa San José, El Peaje y El Potosino y iv) desarrollar el inventario de emisiones contaminantes de fuentes puntuales y difusas de la subcuenca hidrográfica de la presa San José. Para ello: i) se delimitó el área de la subcuenca geoprocesando datos de las regiones hidrológicas y área de escurrimiento aguas arriba de la presa San José, ii) se describió el medio físico de la subcuenca elaborando mapas de la geología superficial y los tipos de suelo, los usos de suelo y vegetación, los sectores económicos y la red hidrográfica de la subcuenca, iii) se determinó el estado trófico de las presas San José, El Peaje y El Potosino a través los indicadores utilizados por la OECD y el Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente (CEPIS) así como el Índice de Estado Trófico (IET) utilizando los valores de clorofila “a” (Chl), transparencia con disco Secchi (DS), PT y NT y el nivel de contaminación del agua (WPL) por PT y iv) se desarrolló un inventario de emisiones contaminantes de fuentes puntuales y difusas utilizando el volumen de descarga de agua residual doméstica colectada y no colectada, el volumen medio anual de escurrimiento natural de los usos de suelo y vegetación, y las concentraciones típicas reportadas para demanda bioquímica de oxígeno (DBO), sólidos suspendidos totales (SST), NT y PT en descargas residuales y usos de suelo y vegetación. La subcuenca de la presa San José presentó un área de 265 km2, una geología superficial compuesta por rocas de riolita y suelos de tipo feozem, regosol y xerosol. El uso de suelo y vegetación fue de tipo secundaria (36%), pastizal natural (34%), bosque de pino (24%), asentamientos humanos (3%), pastizal inducido (2%) y cuerpos de agua (1%). En la zona se reportaron once tipos de sectores económicos, siendo los más importantes el comercio al por menor y la industria manufacturera. La subcuenca constó de 23 arroyos, 2 ríos y 3 presas, en dónde se localizaron 6 estaciones de monitoreo de calidad del agua. En lo que se refiere al estado trófico, de acuerdo a los indicadores de la OECD y CEPIS, éste fue eutrófico por concentraciones de NT de 0.17 mg/L a 869.04 mg/L), de PT de 0.01 mg/L a 0.27 mg/L, de Chl de 0.5 mg/m3 a 240.0 mg/m3 y de DS de 0.1 m a 4.0 m. El IET de las presas San José, El Peaje y el Potosino fue de 27 a 84%, de 38 a 95% y de 17 a 92%, respectivamente, evidenciando una alta productividad biológica por eutrofización. De acuerdo al WPL por PT, la presa San José superó ocho veces su capacidad, razón por la cual el proceso de eutrofización se ha acelerado. De acuerdo al inventario de emisiones de DBO, SST, NT y PT, estas ascendieron a 133.0 t/año, 643.4 t/año, 24.4 t/año y 4.5 t/año, respectivamente, para las fuentes puntuales y difusas. Los resultados de este estudio permitieron identificar las fuentes y cuantificar las emisiones contaminantes en la subcuenca hidrográfica de la presa San José causantes de la eutroficación."

"The concentrations of total phosphorus (PT) and total nitrogen (NT) in the San José dam, located on the outskirts of the city of San Luis Potosí, are greater than 0.2 and 2.0 mg/L, respectively. These concentrations exceed the permissible limits (LP) of the Organization for Economic Cooperation and Development (OECD) of NT (1.9 mg/L) and PT (0.1 mg/L), indicating eutrophic states. In turn, eutrophic states are evidenced by excessive algae growth and bad odors from the dam. To date, however, the polluting sources and emissions of the San José dam hydrographic subbasin are quantitatively unknown. For these reasons, the objectives of this work were: i) to determine the area of ​​the hydrographic subbasin of the San José dam, ii) to describe the physical environment of the study area, iii) to determine the trophic state of the San José dam, El Peaje and El Potosino, and iv) to develop the inventory of polluting emissions from point and diffuse sources of the San José dam hydrographic subbasin. To do this: i) the area of the subbasin was delimited by geoprocessing data from the hydrological regions and runoff areas upstream of the San José dam, ii) the physical environment of the subbasin was described by preparing maps of the surface geology and the types of soil, land use and vegetation, economic sectors, and the hydrographic network of the sub-basin, iii) the trophic state of the San José, El Peaje and El Potosino dams was determined through the indicators used by the OECD and the Center Pan American of Sanitary Engineering and Environmental Sciences (CEPIS) as well as by the Trophic State Index (IET) using the values of chlorophyll “a” (Chl), transparency with Secchi disk (DS), PT and NT and the Water Pollution Level (WPL) by PT and iv) the inventory of pollution emissions, from point and diffuse sources, was determine using the discharge volume of collected and uncollected domestic wastewater, the average annual volume of natural runoff from land uses and vegetation, and the typical concentrations reported for biochemical oxygen demand (DBO), total suspended solids (SST), NT and PT in residual discharges and land and vegetation uses. The San José dam sub-basin presented an area of 265 km2, a surface geology composed of rhyolite rocks and feozems, regosols, and xerosols. The use of land and vegetation was secondary (36%), natural grassland (34%), pine forest (24%), human settlements (3%), induced grassland (2%), and bodies of water (1% ). Eleven types of economic sectors were reported in the area, the most important being retail trade and manufacturing. The subbasin consisted of 23 streams, 2 rivers, and 3 dams, where 6 water quality monitoring stations were located. Regarding the trophic state, according to the OECD and CEPIS indicators, the concentrations of NT (from 0.17 mg/L to 869.04 mg/L), PT (from 0.01 mg/L to 0.27 mg/L). Chl (from 0.5 mg/m3 to 240.0 mg/m3), and DS (from 0.1 m to 4.0 m) indicated euthropic states. The IETs of the San José, El Peaje, and El Potosino dams were 27 to 84%, 38 to 95%, and 17 to 92%, respectively, indicating high biological productivity due to eutrophication. According to the WPL by PT, the San José dam was eight times its capacity, which explained the accelerated eutrophication process at the dam. According to the inventory of DBO, SST, NT, and PT emissions, these reached up to 133.0 t/year, 643.4 t/year, 24.4 t/year, and 4.5 t/year, respectively, from both point and diffuse sources. Results from this study allowed identifying the sources and quantities of the pollution emissions in the hydrographic sub-basin of the San José dam that cause eutrophication."