¿Qué hacer con las aguas residuales porcinas? o el conocimiento edáfico en la planeación de la porcicultura

Por Francisco Bautista y Yameli Aguilar

El estado de Yucatán es el tercer productor de carne de cerdo a nivel nacional por lo que esta actividad es una importante fuente de empleo y generadora de riqueza. Sin embargo, también debe ser el tercer productor nacional de aguas residuales porcinas y tal vez el primero porque se utiliza grandes cantidades de agua para bañar a los cerdos,  para bajarles la temperatura y mantenerlos frescos. El agua residual porcina por sus altos contenidos de materia orgánica no es posible purificarlas con plantas de tratamiento por lo que actualmente se hacen tres tipos de manejo: a) descarga directa al acuífero (opción económica pero muy contaminante); b) aplicación en suelos agrícolas (muy poco utilizada y con riesgo de contaminación); y c) producción de metano (muy poco utilizada por que se requiere inversión económica). 

En un post anterior hablamos de “Los suelos como reactores en la limpieza del agua residual porcina” http://geoyambiente.blogspot.mx/2014/04/los-suelos-como-reactores-en-la.html. En ese trabajo se identificó la aptitud del suelo para su uso como reactor y limpieza del agua residual porcina, con los siguientes resultados:  1) aptos Luvisoles cutánicos; 2) medianamente aptos Luvisoles háplicos y Cambisoles lépticos; 3) marginalmente aptos Arenosoles, Leptosoles y Vertisoles; y  4) no aptos Gleysoles.

Las tres ecuaciones obtenidas mediante experimentos fueron:

RDOM = 41.5 + (2.8*CEC) - (0.81*PC) - (3.5*OM)     r= 0.81

SCE= 542.3 + (20.1*OM) + (4.6*CEC) - (2.7*PC)      r= 0.96

PANM = -8.4 + (3.45*OM) + (1.12*PC) - (2.2*CEC)   r= 0.88 

Donde: RDMO= retención de materia orgánica disuelta; SCE= minealización de carbono o descomposición de la materia orgánica; y PANM= mineralización anaerobia potencial de nitrógeno como indicador de fertilidad. CEC= capacidad de intercambio de cationes; OM= materia orgánica; PC= porcenaje de arcilla).

Las ecuaciones se aplicaron a  una base de datos de  perfiles.

Por otro lado, el mapa de suelos preexistente indica que los principales grupos de suelo son: Los Luvisoles (LV) son suelos con un horizonte de acumulación de arcilla por debajo del horizonte superficial; Cambisoles (CM) son suelos de escaso desarrollo con poca diferenciación entre los horizontes; Arenosoles (AR) contienen más del 80% de arena en todos sus horizontes; Leptosoles (LP) son suelos someros con menos de 25 cm de espesor; Vertisoles (VR) son suelos arcillosos a lo largo del perfil; y los Gleysoles (GL) y Stagnosoles (ST) son suelos sin drenaje en los que el agua se encharca (Figura 1).

Figura 1. Mapa de suelos del estado de Yucatán escala 1:250000.   Los puntos representan los perfiles de suelos contenidos en la base de datos (Modificado de Bautista et al., 2007 and Ihl et al., 2007). 

Figura 2. Mapa del estado de Yucatán de la aptitud de los suelos para la recepción de aguas residuales porcinas

El resultado de la aplicación de las ecuaciones a la base de datos de suelos del estado de Yucatán y la conjunción de las tres propiedades estimadas mediante un índice de aptitud revela lo siguiente:

·         Las zonas aptas representando el 6% de la superficie.

·         El 6.5% de la superficies es moderadamente apta

·         El 83.9% de la superficie es marginalmente apta

·         El 3.6% de la superficie no es apta

Los resultados de ésta investigación pueden ser utilizados para:

•  Evitar la instalación de granjas en la zona no apta
• Promover la instalación de granjas porcinas en las zonas aptas y medianamente aptas
• Inducir a los  porcicultores que se localizan en la superficie marginalmente apta a establecer obligatoriamente sus plantas de generación de metano, ya que además allí se localiza el acuífero con el agua de mejor calidad.  

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Referencias

• Aguilar Y. y Bautista F.. 2011. Extrapolating the suitability of soils as natural reactors using an existing soil map: application of pedotransfer functions, spatial integration and validation procedures. Tropical and subtropical agroecosystems. 13: 221- 232. http://www.veterinaria.uady.mx/ojs/index.php/TSA/article/view/810/0
•  Aguilar Y., Bautista F. and E. Díaz-Pereira. 2011. Soils as natural reactors for swine wastewater treatment. Tropical and subtropical agroecosystems. 13: 199- 210. http://www.ccba.uady.mx/ojs/index.php/TSA/article/view/815

 

La radiación ultravioleta y sus efectos en la población humana

La radiación solar es la principal fuente de energía que llega a la tierra, es la encargada de darle vida al planeta. Una parte de la radiación solar corresponde a la radiación ultravioleta (UV).

Los efectos positivos y negativos de la radiación UV

La radiación UV tiene sus beneficios, unas horas de sol o incluso algunos minutos antes de las 10 h son benéficos para la salud, para fortalecer los huesos y fijar la vitamina D. Sin embargo, los médicos nos alertan sobre la exposición prolongada a la radiación UV, dicen que los daños son: a) envejecimiento de la piel; c) propensión al cáncer de piel; y c) varios tipos de cáncer.

El cáncer de piel llamado melanoma, muy maligno, y en el 95 por ciento de los casos produce lunares grandes con volumen de color café o negro. El cáncer de melanoma  tiene dos variantes: el que desgasta la piel a nivel de nariz y los ojos; y el que genera la presencia de unas cicatrices, lunares o bolitas rojas.

La escala

La organización mundial de la salud generó un índice para alertar a la población a los daños en la piel y eventualmente cáncer, la escala de radiación UV va de 1 a 11+, con clases de 1 y 2 baja; 3, 4 y 5 moderada; 6 y 7 alta; 8, 9 y 10 muy alta; más de 10 extrema.

A partir de 3, 4 y 5 de UV la gente debe proteger sus ojos y la piel

Un valor UV de entre 6 y 7 ya es dañino para la salud, se recomienda utilizar un filtro solar con un factor de protección 15, usar un sombrero y gafas de sol para proteger tus ojos. Las horas más críticas son entre las 10 y las 16 h.

Un valor UV de entre 8 y 10 indica que existe un riesgo muy alto para la salud. Principalmente entre las 10 y 16 h. Se recomienda utilizar una cantidad abundante de filtro solar con un factor de protección mínimo de 15; prendas de protección y gafas de sol; usar sombrero; y mantenerse a la sombra; no exponer la piel al sol; ni realizar ejercicio al aire libre entre las 10 y 16 h.

Figura 1. Escala del índice UV según la Organización Mundial de la Salud 

Un valor UV de 11+ indica que existe un riesgo extremo de que la exposición al sol sin protección resulte perjudicial para la salud. Se recomienda reducir al mínimo la exposición al sol durante las horas del mediodía entre las 10 y 16 h; usar una cantidad abundante de filtro solar con un factor de protección mínimo de 15 cada 2 horas; evitar las superficies del suelo que reflejen la radiación como la arena o el cemento; mantenerte a la sombra; usar sombrero y gafas de sol.

Figura 2. Índice UV para la ciudad de Mérida, abril 6 al 8 del 2014

Los niveles en México

En la mayoría de las ciudades de México la radiación UV alcanza niveles altos, muy altos y extremos. Los niveles extremos se encuentran en ciudades como Morelia, Toluca, Veracruz, Ensenada y la Ciudad de México, los altos en los estados de la Península de Yucatán. Principalmente entre las 10 y las 16 h. Hasta el momento solo en la ciudad de México se alerta a la población sobre este fenómeno. Se recomienda revisar la escala de UV para su ciudad utilizando alguna aplicación de un teléfono inteligente y tomar las precauciones antes mencionadas. 

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Referencias

Organización mundial de la salud. Índice UV. http://www.who.int/uv/publications/globalindex/es/

Skin Cancer Foundation. Cáncer de piel. http://www.skincancer.ar.com/?gclid=CNL45v2A2L0CFWEV7AodcF4ASQ

Los suelos como reactores en la limpieza del agua residual porcina

El uso de los suelos como reactores (equipos de limpieza) del agua residual es polémico porque algunos científicos dicen que el suelo no es un basurero pero otros científicos aducen que el uso del suelo en la limpieza del agua residual doméstica o industrial es una opción ecotecnológicaque debe experimentarse y, en su caso, promoverse.

Lo que nadie duda es la capacidad depuradora (limpiadora) del suelosobre el agua residual ya que en el suelo hay micro, meso y macro-organismos que pueden descomponer la materia orgánica soluble u otro tipo de materia orgánica de fácil descomposición o lábil como dicen los científicos. La capacidad de retención, adsorción y descomposición de la materia orgánica soluble en los suelos depende de los organismos (biota) del suelo, así como de su estructura, textura, tipo de arcillas, humus, condiciones oxidantes, así como de los horizontes del suelo, entre otras propiedades. Entonces los diferentes grupos de suelo con horizontes, propiedades físicas, químicas, biológicas y mineralógicas diferentes tendrán capacidades depuradoras diferentes.

El agua residual con alto contenido de materia orgánica soluble, como la generada en las destilerías (vinaza) o en las granjas de cerdos o en los establostienen una gran capacidad de contaminación de los ríos y acuíferos cuando llegan hasta ellos; contaminan el aire por los gases de descomposición anaerobia (CH₄, CO₂, H₂S, principalmente); contaminación del suelo  por la impermeabilidad, salinidad y condiciones reductoras que le confieren. No existen reactores que por sí solos puedan purificar el agua, a menos que se diluyan mucho. Una opción es la generación, captación y almacenamiento de metano, como actualmente se promueve; sin embargo, el residuo orgánico debe ser tratado mediante el suelo y su capacidad como reactor natural.

Figura 1. Capacidad de retención (filtración) de materia orgánica disuelta en diferentes suelos. Notece el agua residual porcina (ARP) a la izquierda y en lo siguientes vasos está el agua que ha pasado una columna de suelo. Foto de Yameli Aguilar.

Ante ambas situaciones mencionadas (diferencias en la capacidad depuradora de los suelos y dificultad de tratamiento de las aguas residuales de alta carga orgánica)se hace necesario estudiar la capacidad depuradora de varios suelos con la finalidad de seleccionar aquellos con mayor capacidad depuradora del agua. Esto fue lo que hicieron Aguilar y colaboradores (2011), usando diferentes suelos del estado de Yucatán como reactores en la depuración del agua residual generada en las granjas porcinas ya que el estado de Yucatán es el tercer productor de carne de cerdo y de aguas residuales de alta carga orgánica.

Aguilar y colaboradores encuentran que los suelos del grupo Luvisol y Cambisol son los más eficientes para ser utilizados como reactores para limpiar el agua residual de las granjas porcinas. Los Luvisoles son suelos que acumulan arcilla en una capa u horizonte por debajo de la superficie (horizonte B), en Yucatán pueden identificarse por su color rojo y mayor profundidad. Los Cambisoles en Yucatán también son rojos pero esto son menos profundos que los Luvisoles y no tienen el horizonte B. Otros suelos son de una capacidad depuradora muy limitada, como los suelos arenosos (Arenosoles); los suelos arcillosos (Vertisoles); o los suelos de escasa profundidad y desarrollo (Leptosoles).

Los investigadores identificaron diferencias en la retención de la materia orgánica en los suelos (capacidad filtradora) y el proceso de descomposición o mineralización de la materia orgánica retenida. Además identificaron un efecto positivo como la fertilización del suelo que no fue igual en todos los casos; y un efecto negativo como la salinización del suelos que tampoco fue de la misma manera en todos los suelos estudiados.

Este tipo de investigaciones generan opciones de manejo ecotecnológico del agua residual de alta carga orgánica, con el consecuente cuidado del ambiente. Muchos estudios como este deben realizarse en las localidades que agropecuarias que generan altas cantidades de aguas residuales con alta carga orgánica.  

 El artículo se encuentra en acceso abierto en la siguiente liga:

Aguilar Y., Bautista F. and E. Díaz-Pereira. 2011. Soils as natural reactors for swine wastewater treatment. Tropical and subtropical agroecosystems. 13: 199- 210. http://www.ccba.uady.mx/ojs/index.php/TSA/article/view/815

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