“EL AGUA” DE MANUEL GUERRERO LEGARRETA EL AGUA, ¿QUÉ COSA ES?
El agua existe en nuestro mundo en tres formas, sólido, líquido y gaseoso. Un elem elemen ento to tan tan impo import rtan ante te para para la vida vida merec erece e un nomb nombrre para para ca cada da presentación: el sólido es el "hielo" el líquido es "agua", así, nada m!s y el gas es "vapor", aunque las tres formas son químicamente la misma cosa. En la naturalea existe un cambio continuo entre cada forma #o "fase", como se le llama cientí$camente% del agua. &uando llueve, el vapor se precipita en forma de líquido, y cuando grania el líquido en su descenso a la 'ierra toma la fase sólida. &uando nieva privan unas condiciones de humedad y de temperatura del aire tales que el vapor se precipita como sólido, en un proceso que los físicos llaman sublimación #en este caso inversa%. &uando hace mucho calor el agua líquida se evapora. En la naturalea este continuo cambio es llamado el ciclo hidrológico hidrológico (odemos decir que el agua es: Un cuerpo formado por la combinación de un volumen de oxígeno y dos de hidrógeno, líquido inodoro e insípido en peque)a cantidad incoloro y verdoso en grandes masas, que refracta la lu, disuelve muchas sustancias, sustancias, se solidi$ca por el frío, se evapora por el calor y, m!s o menos puro, forma la lluvia, las fuentes, los ríos y los mares. En el agua se originó la vida y de ella sigue dependiendo. Esto, por cierto, sucede porque el agua es una sustancia completamente fuera de lo com*n: es líquida en condiciones normales, cuando "debería" ser gaseosa, y su forma sólida +ota sobre su forma líquida, cuando "debería" ser al revs su forma líquida seme-a m!s un sólido que un líquido ordinario. &uando se congela se forma el hielo, o me-or dicho, alguno de los hielos, pues hay nueve distintos. &on la excepción de productos exóticos, el agua es el me-or disolvente que existe #de sólidos, de líquidos y de gases%. i el agua no fuere así no podría sustentar la vida, pues gracias a esta propiedad conduce los nutrientes a los seres ser es vivos vivos y eli elimi mina na sus desechos desechos adem!s adem!s,, lle lleva va el oxíge oxígeno no a los seres seres acu!ticos. El /0 por ciento de la super$cie de nuestro planeta est! cubierto por ella millones de toneladas, en forma de vapor, +otan en la atmósfera y sin embargo grandes regiones terrestres carecen de ella. 1os seres vivos moran inmersos en el agua o en el aire.
En su interior son, en gran medida, agua: en el agua se originó la vida y de ella sigue dependiendo. El agua es la sustancia m!s extraordinaria. &asi todas sus propiedades parecen encontrarse al revs: es un líquido a temperatura ambiente cuando debería ser un gas su forma sólida #hielo% +ota en su forma líquida le-os de parecerse a un líquido normal en el que sus molculas se mueven con mucha independencia, en el agua existe un cierto orden colectivo, es decir, las molculas se "pegan" unas a otras y ello le con$ere valores extremadamente altos en su viscosidad, tensión super$cial y calores latentes de evaporación y solidi$cación. El agua disuelve una gran variedad de sólidos, pero no reacciona químicamente con ellos. El agua, dentro de sus particularidades, parece haber sido pensada como el líquido de la vida: disuelve los nutrientes que necesitan los seres vivos #me-or que cualquier otro líquido%, regula la temperatura tanto del medio ambiente como del interior de los organismos, favorece el crecimiento y da cuerpo a las estructuras vivas: la turgencia de las plantas se debe a su contenido de agua. Es el elemento m!s com*n y, sin embargo no siempre se encuentra en el sitio requerido y con la purea adecuada 1os primeros pensadores reconocieron pronto que el agua es un elemento *nico. 2ristóteles lo incluyó entre los cuatro elementos b!sicos, -unto con la tierra, el aire y el fuego. 2sí, como un elemento fue tratada hasta el siglo 34555, cuando la tierra y el aire tambin de-aron de ser "elementos" y se reconoció que estaban compuestos de comple-as meclas de especies químicas, y que el fuego es una manifestación de la actividad química, no otro elemento. &upo el honor en 0/60 al cientí$co brit!nico 7os (riestley de sintetiar al *ltimo de los elementos aristotlicos, demostrando que, al igual que los dos primeros, tambin era una mecla de especies químicas. 2ntonio 1oreno de 1avoisier en 8rancia y Enrique &avendish en 5nglaterra lograron descomponer el agua en sus dos componentes: "aire ordinario" #oxígeno% y "aire in+amable" #hidrógeno%, estableciendo así los primeros pasos para su estudio cientí$co. En realidad poco se pone uno a meditar sobre estas discrepancias entre lo que es y lo que "debería" ser el agua, qui! por lo com*n de esta sustancia. 2dentr!ndose un poco en la ciencia del agua, uno descubre que las sutiles interacciones moleculares son las responsables de tan curioso comportamiento resulta que es la particular asociación de dos !tomos de hidrógeno con uno de oxígeno lo que se traduce en las peculiaridades del agua tal cosa no sucede con la molcula de !cido sulfhídrico, dos !tomos de hidrógeno y uno de aufre, que, desde el punto de vista químico, podríamos considerar una molcula "hermana" de la del agua.
EL AGUA EN NUESTRO PLANETA
9E9E el espacio sideral a 0; ;;; xico durante nueve horas así que, si pudiese bombearse toda el agua de la 'ierra por nuestra ciudad tendrían que pasar un millón quinientos mil a)os. ?oventa y cuatro por ciento del volumen total del agua existente en la 'ierra est! en los mares y ocanos, cuatro por ciento dentro de la cortea terrestre, hasta una profundidad de @
El agua en nuestro planeta est! en continua transformación: se evapora, cae en forma de lluvia, se $ltra por la tierra y +uye en los caudales de los ríos. 2 grandes altitudes o en las latitudes altas se halla presente en forma de hielo o nieve y stos, a su ve, se transforman tambin. 1a ciencia de la hidrología estudia todos estos movimientos y sus observaciones conforman lo que se conoce como el ciclo hidrológico. Fste comprende todos los desplaamientos del agua que forman varias trayectorias que alcanan 0@
El agua no se encuentra en la naturalea en su forma químicamente pura, compuesta olamente por molculas CDG, que sólo se da en el laboratorio. (uesto que disuelve !vidamente a la mayoría de los compuestos sólidos, líquidos o gaseosos, en su forma natural se encuentra normalmente impregnada de ellos. 1a actividad humana depende del agua para su sustentación, pero es la principal causante de la inhabilitación de este recurso, por ignorancia o negligencia. 'iempo atr!s, cuando la cantidad de agua parecía ser ilimitada o su costo de abastecimiento muy ba-o, poco importaba tirar un poco de agua sucia al mar. Coy en día la amenaa de la escase y la conciencia de los altos costos de suministro han llevado a establecer reglamentos estrictos de control para las descargas a ríos, mantos y mares. El problema no es le-ano, ni la responsabilidad es solamente del vecino: todos debemos participar. El agua es constituyente necesario de todas las clulas, animales y vegetales y la vida no puede existir en su ausencia ni siquiera por un periodo limitado. El agua que contienen los organismos vivos varía entre los extremos de H/I en los invertebrados marinos hasta @;I en las esporas. 1os contaminantes del agua pueden ser de muy diversa índole: residuos sólidos, líquidos o gaseosos sólidos en suspensión materia tóxica
microorganismos infecciosos desechos radiactivos... Estas sustancias dan al agua propiedades indeseables, como corrosividad, incrustabilidad, toxicidad, mal olor, mal sabor y mala apariencia. 1os sólidos en suspensión, cuando son excesivos, reducen la penetración de la lu y por consiguiente limitan la fotosíntesis de las plantas marinas, ocasionando su degradación, lo que a su ve disminuye la aportación que hacen de nutrientes al medio acu!tico. &uando el da)o es excesivo, las plantas mueren y se provoca la corrupción del medio el oxígeno disuelto pr!cticamente desaparece y con ello la posibilidad de sustentar vida. El agua que se emplea en el campo en la producción de buenas cosechas y como bebida del ganado debe ser de tal calidad que no provoque da)o o enfermedades, y en esto la presencia de sustancias extra)as tiene mucho que ver. 2parte de las lluvias, en el campo las tres cuartas partes del abastecimiento del agua provienen de corrientes y la otra cuarta parte de poos, por lo que el hombre, para hacer un me-or uso del recurso, ha construido presas y sistemas de distribución. 2sí es posible establecer un proceso productivo continuo a lo largo del a)o sin depender exclusivamente de las lluvias de temporal. 9esde tiempos remotos los agricultores han sabido que las aguas con gran contenido de sales son inadecuadas para plantas y animales. 1a salinidad afecta el crecimiento de las cosechas y el desarrollo del ganado, pues en grado excesivo los envenena. &ada tipo de planta y de animal tiene un grado de tolerancia, aunque el de las plantas es de hasta @ ;;; miligramos por litro #mgJl% y para los animales de 0; ;;; mgJl. 1a salinidad del agua es m!s agresiva en las regiones !ridas y semi!ridas que en las h*medas, pues en stas no suele haber acumulación de sales y los efectos nocivos normalmente desaparecen. Cay dos compuestos que deben tomarse en cuenta: el sodio y los cloruros. El primero puede ser un elemento per-udicial sobre todo en los terrenos arcillosos, pues reduce su permeabilidad aguas con poca salinidad pero ricas en bicarbonatos pueden acarrear este problema. 1os cloruros son particularmente malos para los plantíos de frutales, aunque inocuos para las dem!s cosechas. 1a contaminación por microorganismos puede acarrear graves problemas no solamente a la salud de las plantas y animales sino tambin a la del hombre, consumidor de ellos. 1as descargas de drena-es en aguas de riego o mantos fre!ticos ha causado la inhabilitación de extensas onas para la agricultura. 1a presencia de microorganismos debe vigilarse particularmente en los cultivos en que las raíces o las extremidades de los vegetales son consumidas por el hombre o los animales. Un límite aceptable parece ser de @ ;;; coliformes por 0;; ml #de los cuales hasta 0;;; sean coliformes fecales% en un promedio mensual. 9ebe mencionarse que hay otros par!metros que es recomendable vigilar, por e-emplo la acide del agua cuyo pC debe estar entre =.@ y H.; los pesticidas que frecuentemente se emplean para controlar las plagas son arrastrados a las
corrientes de aguas de riego en el uso normal no causan problemas, aunque deben controlarse los derrames. El problema de las aguas contaminadas por residuos industriales es materia de consideración aparte, pues normalmente estas descargas son extremadamente agresivas y por tanto deben eliminarse por completo EL AGUA Y LAS CIUDADES CÓMO LLEGA EL AGUA A LAS CIUDADES
El agua, est! su-eta al ciclo hidrológico. Es de este ciclo de donde se obtiene para llevarla a las ciudades o centros de consumo, fundamentalmente de los ríos, los lagos o los poos que la atrapan en el subsuelo, agua a la que se llama dulce porque tiene un contenido tolerable de sales. Un agua con demasiadas sales disueltas no es apta para el consumo humano, y sólo puede beberse despus de un proceso que se llama desalación. &uando el agua se toma de un río, el ingeniero debe decidir si ste en su mínimo caudal puede satisfacer los requerimientos de la comunidad. El calor del verano reducir! la corriente por evaporación y al mismo tiempo incrementar! la demanda. 2sí, un c!lculo cuidadoso indicar! la necesidad de presas o vasos reguladores. Fstos requieren de la consideración de muchos factores importantes: que no haya escurrimientos por deba-o de la cortina que las pendientes de la presa sean moderadas para que no se producan derrumbes, aun en el caso de que se sature de humedad la tierra, etc. 1a cortina debe ser lo su$cientemente pesada para que no ceda por la presión del agua y debe haber vertederos que conducan el exceso de agua en caso de avenidas. En el siglo 353 empeó la perforación de poos. En 06=/ había @;; en 066 m!s de 0 ;;;. 1a consecuencia fue el inicio del hundimiento de la ciudad. Entre los a)os de 06H0 a 06H@ se registró un descenso de @ cm por a)o, se redu-o la presión de los acuíferos y disminuyó el caudal del manantial de &hapultepec. Ka en este siglo, y como resultado del gran crecimiento de la ciudad, a partir de 0H aumentó la explotación del agua del subsuelo. Entre este a)o y 0H== se perforaron H poos profundos, cuya consecuencia fue acelerar el hundimiento de la ciudad, que entre 0H6 y 0H=6 aumentó a 06 cm por a)o. En 0H=D se hio necesario iniciar los traba-os para traer agua del río 1erma con el $n de abastecer las necesidades de la ciudad, aunque por diversas raones las obras se retrasaron hasta 0H@0. ?o hubo pues m!s remedio que continuar perforando poos. (ara estas fechas ya los estudiosos estaban preocupados por el da)o al subsuelo. 2sí, el doctor ?abor &arrillo de-ó bien claro, con demostraciones tcnicas, que el hundimiento de la ciudad se debía al abatimiento de la presión del acuífero. 1os permisos de perforación de poos fueron suspendidos en 0H@, aunque en 0H@= se tuvo que perforar 0; poos m!s, a pesar que estaba en construcción el acueducto de &hiconautla, inaugurado en 0H@/. Entre 0H; y 0H/ se
perforaron todavía @; poos m!s que, aunque ale-ados del centro de la ciudad, la ona m!s afectada, tambin causaron hundimientos locales. 2l menos los del centro disminuyeron apreciablemente de 0H; a 0H/;. 2nte el exceso de demanda se empeó a tratar el agua para su reuso. En 0H@= se empeó a traba-ar la primera planta de tratamiento de aguas residuales en el Losque de &hapultepec. 1a calidad, no era muy buena, pero bastaba para regar !reas verdes y llenar lagos. El otro gran problema de la poca virreinal, relacionado con el suministro de agua, fue la contención de las inundaciones y el desalo-o de las aguas pluviales. Este problema persistía en el siglo pasado. Mui!s uno de los problemas m!s comple-os sea el de suministro, pues cada ve el agua viene de m!s le-os y, adem!s del costo económico que ello representa, se plantean problemas tcnicos, políticos, sociales, administrativos y -urídicos. En 0H6D la ciudad de >xico requería un caudal promedio de =; metros c*bicos por segundo para su abastecimiento D/.= de ellos #el 6I% provenían de 0 0D poos y los 0D. restantes #el otro DI% de cinco sistemas adicionales de poos y del río &utamala. El sistema del río 1erma, que empeó a funcionar en 0H@0, consta de D= poos que en la actualidad aportan una cantidad marginal de un metro c*bico por segundo, pues a partir de 0H/D la mayor parte de su caudal se derivó a la ona metropolitana de la ciudad de >xico $ncada en el Estado de >xico. El H/I de los domicilios contaba en 0H6D con tomas de agua. Empero, existe un d$cit por habitante, pues en n*meros reales se dispone de =; mJseg para 0; millones de habitantes, es decir = litros por habitante y por día #0JhabN día%, que es inferior a la demanda de ; 0JhabNdía, y esto suponiendo que fuese una distribución uniforme, lo que est! le-os de ser cierto.
