Calidad del agua

 

La calidad de las aguas superficiales y subterráneas en Puerto Rico varía desde excelente hasta altamente contaminadas, dependiendo principalmente de la ubicación geográfica de las fuentes y la época del año. Sin embargo, la mayoría de las aguas cumplen con los requisitos de la Junta de Calidad Ambiental (JCA) y la Agencia de Protección Ambiental (EPA, por sus siglas en inglés) como fuentes para la producción de agua potable.

Los estudios llevados a cabo por la JCA (Informes 303(d) y 305(b)) y el Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS, por sus siglas en inglés) establecen que los problemas principales de calidad de las aguas superficiales en la Isla son la presencia de bacterias de origen fecal, nutrientes y sedimentos suspendidos. Las concentraciones de estos contaminantes en la mayor parte de los segmentos de ríos, quebradas y embalses estudiados, exceden los estándares locales y federales para contacto humano. Los datos del 2002 sobre las concentraciones de bacterias de origen fecal en la red de estaciones operadas por el USGS en la Isla, se resumen en la Figura 1. Las concentraciones de nutrientes en la red de estaciones operadas por el USGS en Puerto Rico se presentan en la Tabla 1. Solamente en zonas aisladas en las montañas, o en terrenos de reservas forestales protegidas, la calidad de las aguas superficiales no es afectada por estos contaminantes. Durante períodos de escorrentías intensas en la época de lluvias en la Isla, la concentración de bacterias y nutrientes tiende a aumentar en la parte temprana del evento (lavado de los terrenos) para luego disminuir por dilución con la misma escorrentía. Por otro lado, este proceso incrementa significativamente la concentración de sedimentos suspendidos.

Figura 1

Descripción: Concentración de bacterias de origen fecal en ríos, embalses y lagunas en Puerto Rico en el 2002.(USGS)

Tabla 1

Descripción: Concentración promedio de Nitrógeno Total y Fósforo Total en los ríos principales de Puerto Rico, 1973-2002.(USGS,DRNPR)

La Ley Federal de Agua Potable Segura (SDWA 1974, según enmendada) no establece normas de calidad para las fuentes que serán utilizadas como abasto de agua potable. Sin embargo, dicha ley delega en el Departamento de Salud (DS) la adopción de requerimientos adicionales a nivel local que garanticen la calidad del agua potable.

El DS le requiere a la Autoridad de Acueductos y Alcantarillados (AAA) y otras entidades que proponen el desarrollo de acueductos nuevos que cumplan con las siguientes normas:

1. Completar una encuesta sanitaria en la cuenca o acuífero que será la fuente de agua a potabilizarse.
2. Cumplir con reglas establecidas bajo el SDWA, incluyendo la Regla de Filtración, la Regla de Productos de Desinfección, la Regla de Coliformes Totales de la Ley de Agua Potable y la Regla de Recirculación del Lavado de Filtros, entre otras.
3. El DS participa con la JCA en la evaluación del diseño de las plantas potabilizadoras nuevas para garantizar que los procesos físicos y químicos proveen el tratamiento adecuado que cumplan con el SWDA.

La JCA establece, como parte de las normas de calidad de agua, las concentraciones máximas de ciertos parámetros permitidos en las aguas para diferentes actividades humanas (Artículo 3 del Reglamento sobre Estándares de Calidad de Agua, Reglamento Núm. 6616 del 14 de mayo de 2003). Este Reglamento establece las normas y requisitos para mantener los cuerpos de aguas en la Isla aptos para los diferentes usos que puedan ser designados. Los estándares establecidos mantienen un control de calidad para proteger la salud de la población y facilitar el desarrollo económico en la Isla.

Estas normas de la JCA son las guías que utiliza el Departamento de Salud en su proceso de revisión de sistemas nuevos para producir agua potable. No deben confundirse estas normas de fuentes de agua con los estándares federales de agua potable, que incluyen otra serie de parámetros de cumplimiento en el agua ya purificadas para consumo humano. En el caso de las aguas crudas, la JCA y la EPA requieren que la fuente de agua cumpla con el Reglamento Núm. 6616 antes citado. Estas normas se establecieron tomando en cuenta las técnicas y los procesos químicos y físicos utilizados generalmente en las plantas modernas utilizadas para potabilizar agua. Es posible que si la concentración de un componente químico o biológico en aguas crudas exceda cierto valor, los procesos de tratamiento disponible no sean adecuados para garantizar que el agua cumplirá con las normas federales de agua potable. En estos casos, el DS puede negar el permiso para utilizar el agua como fuente de abasto público.

 

Calidad de aguas subterráneas 

 

Contrario a las aguas superficiales, la calidad del agua en los acuíferos en Puerto Rico es generalmente excelente, excepto en zonas cerca de la costa afectadas por entrada de agua de mar o en lugares aislados contaminados con compuestos químicos y nutrientes. En las regiones costaneras de la Provincias del Norte y del Sur, la entrada de agua de mar natural o inducida por extracciones excesivas de agua afecta áreas sustanciales de los acuíferos, impidiendo su uso para consumo o riego agrícola. En varias zonas de los acuíferos en los valles costaneros y centrales, las aguas subterráneas sufren de contaminación química con compuestos sintéticos y nutrientes, excediendo los estándares establecidos para fuente de agua potable (Figura 3). Estos compuestos provienen de actividades industriales y agrícolas, derrames accidentales y las emanaciones líquidas que provienen de la basura (lixiviados) descargados por vertederos activos e inactivos. Estas condiciones limitan el potencial de algunos sectores de los acuíferos como fuentes para la producción de agua potable en la Isla.

Figura 3

Descripción: Zona de los acuíferos principales en Puerto Rico afectados por contaminantes sintéticos, hierro y manganeso.(USGS 1998, JCA 2000)

Las normas de calidad de agua emitidas por la JCA aplican a las aguas subterráneas propuestas como fuentes de abasto de agua potable, particularmente cuando existe el potencial de la presencia de compuestos orgánicos volátiles (Reglamento de la JCA Núm. 6616 Art. 3, 2003). Estos son compuestos sintéticos, generalmente solventes, que se utilizan en una infinidad de productos industriales, comerciales y domésticos. Las familias principales de estos productos incluyen el tri- y tetra-cloroetileno (TCE y PCE), así como derivados de tetracloruro de carbono (CCl4). Estos compuestos orgánicos y sus derivados son reconocidos como promotores potencialmente inductores de tumores cancerígenos. La presencia de algunos de estos compuestos, primordialmente TCE, no es común en las aguas subterráneas en la Isla por lo que el DS y la EPA reglamentan su uso como fuentes para agua potable. El agua de esas zonas no puede utilizarse como fuente de agua potable a menos que se instalen sistemas y tanques de reserva para la remoción de estos compuestos volátiles previo al tratamiento de desinfección requerido para potabilizar el agua. Sin embargo, esto no impide que esas aguas se puedan utilizar para riego agrícola, ya que estos compuestos se volatilizan rápidamente una vez son expuestos a la atmósfera y al calor de la superficie del terreno.

El DS y la EPA también reglamentan la concentración máxima de salinidad en el agua potable, en términos de la concentración del ión cloruro como un parámetro secundario. Esto implica que es una concentración sugerida y no obligatoria en agua potable. Esto limita el uso de agua subterránea como fuente de agua potable sin tratamiento en varios sectores costaneros de los acuíferos de las Regiones Norte y Sur. Los acuíferos en ambas regiones costaneras sufren de intrusión salina provocada por exceso de bombeo y características naturales de las rocas que los forman. Decenas de pozos operados por la AAA y por agricultores han sido cerrados en los valles costaneros como resultado de la intrusión salina. Mediante tratamiento para remoción de parte de las sales a concentraciones que cumplan con las normas del DS y la EPA, estas aguas pueden utilizarse para consumo humano luego de remover las sales (sedimentos disueltos) efectivamente.

En la actualidad, la intrusión salina afecta el uso agrícola de las aguas subterráneas extraídas del Acuífero Superior de la Provincia del Norte y de los acuíferos aluviales costaneros de la Provincia del Sur (Figura 2) . Las guías del Departamento de Agricultura Federal y del Servicio de Extensión Agrícola recomiendan que no se utilicen aguas que contengan concentraciones de cloruro de sodio (sal común, NaCl) que excedan 250 miligramos por litro (mg/l), para evitar daños a cosechas y los suelos. La acumulación de cloruro de sodio y otras sales en el terreno eventualmente afecta su equilibrio químico, al absorberse parte del sodio en el terreno, lo que limita su fertilidad. Los suelos en varios sectores de la Isla, principalmente en la zona del Caño Tiburones en Arecibo y en el Valle de Lajas en la Región Suroeste, sufren de contaminación con sales de origen marino debido a riego con aguas salobres, lo que limita su uso para cultivos.

Figura 2

Descripción: Zonas de intrusión salina en los valles costaneros en Puerto Rico.(USGS 2003, DRNA, 2004)

La intrusión salina también afecta los recursos de agua subterráneos en las Islas de Vieques y Culebra. Los problemas de contaminación de los acuíferos de roca fracturada y aluvión en Culebra y Vieques son típicos de acuíferos en Islas pequeñas rodeadas por el mar. El cierre de los pozos en el acuífero del área de Esperanza-Colonia-Luján en Vieques (en 1975) se debió a la intrusión salina a causa del bombeo excesivo en las baterías de pozos costaneros. El efecto de pozos sépticos en estos acuíferos no es notable, debido a que el desarrollo de unidades de vivienda en la región sur de la Isla de Vieques ha sido limitado a la franja costanera. Actualmente la salinidad de los acuíferos costaneros de Esperanza-Colonia Luján en Vieques ha retornado a niveles previos al desarrollo de los pozos.

 

Generación y disposición de aguas sanitarias domésticas

 

En la Isla se generan aproximadamente 300 millones de galones diarios (mgd) de aguas usadas, principalmente aguas sanitarias producidas en las plantas de tratamiento que opera la AAA. Aunque el sector industrial genera aproximadamente 77 mgd de aguas usadas, la mayor parte son reutilizadas, con descargas mínimas al ambiente. En comparación, la AAA genera un promedio de 223 mgd de aguas sanitarias, de las cuales solamente se reusa directamente el efluente de la Planta de Tratamiento de Guayama (hasta 4 mgd). Indirectamente se reusan hasta 35 mgd de las aguas sanitarias generadas por la AAA, principalmente en las cuencas del Río Grande de Loíza, el Río Grande de La Plata, y el Río Grande de Arecibo. Las descargas de las plantas de tratamiento operadas por la AAA en varios municipios en estas cuencas son reusadas en los embalses de Carraízo, La Plata y Caonillas-Dos Bocas. La calidad de las aguas sanitarias generadas por la AAA depende del nivel de tratamiento que proveen las plantas de la AAA, que incluye primario, secundario y terciario (Figura 4).

Figura 4

Descripción: Niveles de tratamiento de aguas usadas.(DRNA, 2004)

La red de plantas de tratamiento de aguas usadas que opera la AAA en la Isla se resume en la Figura 5 donde se ilustra el nivel de tratamiento que proveen.

Figura 5

Descripción: Red de plantas de tratamiento de aguas sanitarias operada por la AAA en Puerto Rico durante el 2004.(DRNA 2004)

Los volúmenes combinados de cada nivel de tratamiento para toda la Isla se resumen en la Tabla 2 donde también se ilustra la disposición final del efluente.

Tabla 2

Descripción: Generación y disposición de aguas usadas en Puerto Rico durante el 2003.(AAA, 2003)

Estos datos revelan que aproximadamente el 67 por ciento de las aguas sanitarias generadas en las plantas de la AAA (2003) reciben solamente tratamiento primario (149 mgd); 63 mgd reciben tratamiento secundario (28 por ciento del total); y el balance de 11 mgd reciben tratamiento terciario (5 por ciento del total).

La mayor parte de las descargas de desechos líquidos (efluentes), incluyendo aguas tratadas a nivel primario y secundario, son descargadas directamente al mar mediante tubos conocidos como emisarios submarinos. Las descargas al mar de todas las fuentes son aproximadamente 185 mgd. Las descargas de efluentes tratados a nivel primario al océano se llevan a cabo mediante dispensas bajo la Sección 301 (h) a la Ley Federal de Agua Limpia (CleanWater Act of 1970, CWA). La EPA permite estas descargas sujetas a revisiones periódicas y monitoreo frecuente que demuestre que las aguas descargadas por las plantas primarias no tienen un efecto adverso significativo sobre el ambiente acuático marino.