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La importancia de la medición de la materia orgánica en México
En la actualidad, las Normas Oficiales Mexicanas en materia de prevención y control de la contaminación del agua en México (NOM-001-SEMARNAT-1996 y NOM-002-SEMARNAT-1996) establecen que las empresas deben realizar un muestreo compuesto de sus aguas residuales de acuerdo con las horas y el caudal de operación, y enviar las muestras a analizar a un laboratorio acreditado ante la Entidad Mexicana de Acreditación, A. C. A partir de estos resultados se establece el cumplimiento ambiental de las normas por parte de las empresas. Estas normas regulan como contaminantes básicos la temperatura, las grasas y aceites, sólidos sedimentables, sólidos suspendidos totales (SST), demanda bioquímica de oxígeno (DBO5), nitrógeno total, fósforo total, pH, coliformes fecales y huevos de helminto, y regula como carga contaminante las descargas urbanas e industriales por su contenido de DBO5 y SST. Como puede observarse, hasta el momento las normas oficiales en México no regulan la demanda química de oxígeno (DQO), que refleja la materia orgánica biodegradable y la no biodegradable en las descargas de aguas residuales industriales y urbanas. Asimismo, esta norma permite la descarga de aguas residuales a cuerpos receptores con concentraciones de los parámetros antes mencionados que dependen del uso del cuerpo de agua y que, al ser de aplicación general para cualquier punto del país, son independientes del caudal, del número de descargas que recibe y de la capacidad de dilución y asimilación de dichos cuerpos de agua.
La Ley Federal de Derechos, en su capítulo XIV, «Derecho por uso o aprovechamiento de bienes del dominio público de la nación como cuerpos receptores de las descargas de aguas residuales», establece como mecanismo para calcular los montos que se deben pagar por metro cúbico descargado a cuerpo receptor la medición y el cálculo de los SST y la DQO; en función del tipo de cuerpo receptor y de la actividad que generó la descarga, se establece el monto que se debe pagar por dichas descargas. Esta ley obliga a medir ambos parámetros, aunque la DQO, al no estar regulada, solo se mide y reporta para fijar el pago por las descargas. Esto ha provocado que, en 2016, casi el 32 % de los puntos de la red de monitorización de la calidad del agua de la CONAGUA en México se consideraran contaminados o fuertemente contaminados en función del parámetro DQO. Todo ello obliga a actualizar las NOM 001 y 002, que deben considerar la DQO y algunos otros parámetros, como el color, como elementos regulatorios en las descargas de agua residual industrial y urbana, así como el caudal y la capacidad de asimilación y dilución del cuerpo de agua, tal como establece la Ley de Aguas Nacionales, con el objeto de mejorar la calidad de los cuerpos de agua superficiales en México.
El pasado 11 de marzo de 2022 se publicó la nueva Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEMARNAT-2021, que establece los límites permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales en cuerpos receptores propiedad de la nación. En esta nueva norma se añaden los parámetros DQO y COT para medir la materia orgánica en lugar de la DBO5, así como los parámetros color y unidades de toxicidad, y se modifican algunos valores de cumplimiento, como los de pH, temperatura y sólidos suspendidos totales, con el objeto de mejorar la calidad del agua y proteger los ecosistemas de los cuerpos receptores en México. La entrada en vigor de esta nueva norma está prevista para abril de 2023.
Además, los resultados de los análisis de laboratorio se obtienen, en el mejor de los casos, horas después de la toma de muestra, y a menudo días o hasta una semana después, lo que impide usarlos para tomar decisiones de manera inmediata y tener un control adecuado de los procesos o de la operación de las plantas de tratamiento.
La tecnología de monitorización de la calidad del agua en tiempo real, en especial la medición de la materia orgánica mediante la medición indirecta del espectro UV, permite a las industrias disponer al momento de los resultados de DQO, DBO, carbono orgánico total (COT) y carbono orgánico disuelto (COD) del agua que entra o sale de las plantas de tratamiento o de las industrias, así como de los diferentes procesos del tratamiento y uso del agua, lo que permite corregir cualquier anomalía de un proceso que pueda ocasionar descargas incontroladas o fuera de norma, así como medir de manera precisa la calidad del agua y los volúmenes de aguas residuales descargados y pagar solo por ellos, lo cual se traduce en ahorros considerables para las empresas.
Las nuevas sondas portátiles ópticas pueden medir en 10 segundos sin necesidad de reactivo DQO, DBO, COT, COD y SST.
Así se elimina el uso de reactivos químicos en la medida de estos parámetros y se obtiene el resultado en 10 segundos, lo que permite tomar decisiones al instante.
Además, las empresas que usan viales para la medida de DQO deben estar registradas ante la SEMARNAT como gestoras de residuos peligrosos, con la consiguiente carga de gestión y registro de cada uno de los viales que adquieran, mientras que con las sondas o equipos portátiles de DQO no necesitan viales.
La DQO por el método oficial necesita un termorreactor y 2 horas de digestión, además de un espectrofotómetro para la medida. Los equipos portátiles de DQO sin reactivo no necesitan termorreactor, fotómetro ni espectrofotómetro.
Además, permiten tomar un mayor número de medidas que el método oficial:
Método oficial de DQO: 1 medida cada 2 horas por tubo.
Método de DQO con sonda portátil: 720 medidas en 2 horas (una cada 10 segundos).
El método oficial para la medida de la DBO5 necesita 5 días para obtener el dato, mientras que con las sondas de DBO portátiles se obtiene la medida en 10 s.
La medida del carbono orgánico total (COT) está limitada a muy pocos laboratorios acreditados. Además, como el número de muestras de este parámetro que reciben no es muy elevado, suelen agrupar las muestras recibidas y realizar la analítica una o dos veces al mes.
Con los equipos portátiles de carbono orgánico total se puede obtener la medida in situ en 10 segundos.
También existen equipos de sobremesa de DQO, DBO, COD, COT y SST que no necesitan reactivos y ofrecen los datos en 10 segundos. Sus reducidas dimensiones y su batería permiten usarlos también como portátiles.
Todos los parámetros de las sondas portátiles y de sobremesa sin reactivos se calibran con el agua matriz, mediante un resultado trazable al método oficial que se introduce en el equipo con las rectas de calibrado en un tiempo máximo de 5 minutos.
Estos equipos facilitan mucho el trabajo en campo por su rapidez, fiabilidad y pequeñas dimensiones.
Sus reducidas dimensiones los hacen ideales para el control de vertidos, el control ambiental de masas de agua y las estaciones depuradoras urbanas e industriales.
