Geoinformatics tool with an emergy accounting approach for evaluating the sustainability of water systems: Case study of the Lerma river, Mexico

Emergy theory provides a basis for assessing the added value of water resources as a function of their origin and quality. From this perspective, the sustainability of a water system and its supply to end users may be classified according to the products, services, and energy necessary for its operation, which are incorporated from the corresponding socioeconomic system and form an important aspect of its evaluation. In the present study, the development of a geoinformatics tool with an emergy accounting approach and its corresponding methodology are described, focusing on a spatial-temporal analysis of water resources and their allocation to domestic, industrial, and agricultural uses. In addition, different water provision scenarios that involve several levels of infrastructure in the basin of the Upper Course of the Lerma River (UCLR) are evaluated, and existing water deficits are considered in order to assess their economic impact and offer a perspective on regional environmental sustainability. To achieve this, the water supply processes with the greatest relevance for the UCLR basin are evaluated, which include the extraction of groundwater and the treatment of surface and wastewater for subsequent use. The evaluation of the proposed scenarios indicates that the water supply system where treated water is recycled for agricultural, industrial, and urban uses (with restrictions) has the highest value according to the environmental sustainability index. Beyond this, it is possible to establish a series of strategies to transition from the current scenario where the water supply largely comes from an overexploited aquifer, to one where wastewater treatment plants (WWTP) are capable of implementing additional units in their processes to achieve drinking water quality. Finally, the proposed methodology and the geoinformatics tool developed in this study showed their effectiveness as instruments for achieving an integrated management of water resources, which would facilitate a more objective decision making process based on current and projected scenarios.The authors gratefully aknowledge the support received from Consejo Nacional de Ciencia y Tecnologia (CONACyT) through project no. 24832

Pago por servicios ambientales hidrológicos: caso de estudio Parque Nacional del Nevado de Toluca, México

El potencial hídrico que representa el Parque Nacional Nevado de Toluca se ha visto disminuido por numerosos impactos antrópicos, lo que exige crear estrategias para su conservación. Este estudio tiene como objetivo estimar la disposición a pagar haciendo una encuesta en una muestra de usuarios del Valle de Toluca en el marco de un programa de Pago por Servicios Ambientales Hidrológicos. Los resultados muestran que los usuarios dispuestos a pagar rebasan el 50%, con cantidades que oscilan entre 30 y 80 pesos mensuales, sin embargo hay un sector de los encuestados que no estarían dispuestos a contribuir, pero realizarían acciones enfocadas al cuidado del medio ambiente

Formación de capital humano y gestión integrada de recursos hídricos

El presente trabajo se aborda una reflexión acerca de la importancia de los recursos hídricos, el cambio climático y sus tendencias, así como del capital humano y su impacto en el proceso de gestión del agua en países en vías de desarrollo, particularmente en México. Igualmente se hace referencia a la Gestión Integrada de Recursos Hídricos, uno de los conceptos que sobre el tema ha tenido mayor impacto en las últimas décadas por su significado, para orientar el desarrollo sostenible, la búsqueda de soluciones a la problemática hídrico-social y por el grado de avance y evolución alcanzados

Parámetros que controlan la percolación profunda en un cultivo de trigo

Para estimar la percolación del agua en el suelo es común utilizar el método del balance hídrico, el cual requiere de diversos datos diarios, los cuales muchas veces son incompletos o no son verificados en campo, además de que existe cierta incertidumbre en la estimación de la evapotranspiración del cultivo. En este trabajo el objetivo fue identificar los parámetros que controlan la percolación profunda a partir de la estimación de balances hídricos locales diarios con diferentes coeficientes de cultivo, utilizando para ello datos de estaciones climatológicas y parámetros edafológicos. En el sitio de estudio se llevó a cabo un monitoreo constante de las etapas fenológicas de un cultivo de trigo (temporal) y mensualmente se realizó un muestreo de suelo durante un año en diferentes puntos dentro del sitio. Paralelamente, se realizó el acopio de datos procedentes de estaciones climatológicas, la evaporación se midió con el tanque evaporímetro, se estimó para la evapotranspiración del cultivo un coeficiente único, dual y ajustado por estrés con base en el manual de la FAO, y, a partir de estos datos, se determinó la percolación profunda. Cuando la superficie del suelo estaba saturada o sobresaturada, la evapotranspiración del cultivo fue despreciable, además el crecimiento vertical máximo de la planta fue de 1.02 m y la profundidad de la raíz de 0.35 m. Precipitaciones diarias superiores a 10 mm o acumulado de tres días consecutivos mayor de 18 mm de lluvia; propiciaron la percolación profunda, pero ésta decreció a casi por goteo conforme aumentó el espesor de la franja radicular de 0.30 m a 0.52 m. El crecimiento del cultivo, el espesor de la zona radicular y la incidencia de la precipitación en la superficie del suelo controlaron la percolación profunda. Los valores obtenidos permiten aproximar aún más el valor real de recarga del agua subterránea

Spatial distribution of nitrate health risk associated with groundwater use as drinking water in Merida, Mexico

Water containing nitrate levels above 45 mg/l is not recommended for human consumption and its prolonged intake is associated with various health conditions. In Merida city, Mexico, the only source for water supply is a karstic aquifer, but the absence of sewerage and drainage networks makes it highly vulnerable to anthropogenic contamination. In this work, the concentration and spatial distribution of nitrate in the Merida’s karstic aquifer were assessed by statistical and geostatistical techniques. The sources of nitrate contamination were tracked by making statistical correlations between nitrate concentrations and key ions; the potential risk to human health was also estimated by using the Hazard Index (HI). A total of 177 groundwater samples were collected from the four water supply systems serving Merida, during 2012 and 2013. Nitrate concentrations from collected samples varied between 15.51 and 70.61 mg/l, with maximum and minimum concentrations per sampling point ranging from 47.47 to 70.61 mg/l and from 15.51 to17.32 mg/l, respectively. Significant positive correlations (P < 0.05) between nitrates and chlorides, sulphates and potassium were found, which may indicate potential contamination from domestic wastewater and agricultural activities. The spatial distribution of nitrate concentrations in the aquifer revealed an increase in nitrates following a trajectory South – North West, towards central and northwestern zones within Merida Metropolitan Area. From the health risk analysis, it was found that infants exposed at current nitrate levels are at a higher risk (HIMAX = 1.40) than adults (HR<1.0) and therefore, there is a clear need for implementing effective strategies to protect groundwater quality and to better manage and control nitrate pollution sources

Tendencias y retos de la geografía en América Latina en el siglo XXI: una perspectiva desde el VII CGAL

Su estructura contempla siete capítulos: en el primero denominado Origen y devenir histórico del Coloquio Geográfico sobre América Latina de la Facultad de Geografía de la UAEM de los autores Carlos Reyes Torres, Agustín Olmos Cruz y Fernando Carreto Bernal, integrantes del Cuerpo Académico en Educación y Enseñanza de la Geografía, da cuenta del origen de los Coloquios Geográficos de AL, estableciendo sus etapas de desarrollo desde 1993 al 2014, caracterizando sus comités organizadores, ejes temáticos, así como la representación de los ponentes de las instituciones y países participantes. La relevancia de estos estudios radica en la recuperación de la historia de los eventos para fomentar la identidad y sentido de pertenencia con la disciplina y con la institución.El presente libro intitulado Tendencias y retos de la geografía en América Latina en el siglo XXI: una perspectiva desde el VII CGAL, es un producto derivado del 7° Coloquio Geográfico sobre América Latina, celebrado en desde hace ya dos décadas en la Facultad de Geografía de la Universidad Autónoma del Estado de México, convocando con el eje temático sobre “Las Tendencias y retos de la Geografía en América Latina en el siglo XXI”Universidad Autónoma del Estado de México Facultad de Geografí

Una perspectiva multidisciplinaria

Derivado de la necesidad de fomentar la investigación multidisciplinaria, la Facultad de Economía de la Universidad Autónoma del Estado de México llevó a cabo los días 8 y 9 de septiembre de 2016, el VIII Coloquio de Investigación intitulado “Desarrollo económico, regional y sustentable”. En este magno evento se presentaron 36 ponencias agrupadas en cinco mesas de trabajo: sectores productivos, crecimiento económico y mercado de trabajo; tecnología, innovación y organizaciones; desigualdad regional, pobreza y migración; economía financiera e internacional; y medio ambiente y sociedad. Del material expuesto en el VIII Coloquio, se eligieron 16 investigaciones, mismas que integran este libro. Los estudios presentados en cada uno de los subsiguientes capítulos fueron seleccionados de acuerdo a un proceso de rigurosidad científica, siendo sometidos a dictamen por pares ciegos a partir de la integración de un Comité Académico de expertos. Lo anterior con la finalidad de proporcionar al lector un material de investigación de calidad y solidez científica respecto a temas de trascendencia vinculados con los sectores productivos, la innovación, las organizaciones, la responsabilidad social, la desigualdad, la educación y el medioambiente.Consecuencia de la apertura de los mercados y los preceptos competitivos dictados por la globalización, se manifiesta la necesidad de vincular los diversos saberes provenientes de las ciencias naturales y sociales, con el fin de complementar el conocimiento y generar nuevas formas de visualizar el entorno. A raíz de ello, la investigación multidisciplinaria asume un papel cada vez más importante en los círculos académicos, empresariales y gubernamentales. En este marco, entra en desuso la visualización del individuo como un sujeto atomístico desvinculado del medio ambiente que le rodea. El objetivo de este libro es otorgar una visión multidisciplinaria al estudio de temas económicos incorporando visiones teóricas y empíricas procedentes de las ciencias sociales y naturales. La obra está compuesta por 16 capítulos agrupados en cuatro secciones. La primera parte, conglomera cinco capítulos en torno a los tópicos sectores productivos y crecimiento económico.Facultad de Economía. Universidad Autónoma del Estado de Méxic

Reutilización de aguas residuales en México

El crecimiento de la población urbana ha sido fenómeno acelerado en la región de América Latina y el Caribe en décadas recientes. La mayoría de las ciudades tienen tasas de crecimiento del 3 al 5% y para el año 2000 se espera que más de 30 ciudades excedan el millón de habitantes, y que muchos cientos de ciudades superen los 1000.000. Este incremento en la población no ha ido acompañado de una mejora en la prestación de servicios de agua potable y alcantarillado, así por ejemplo la cobertura de alcantarillado está considerablemente atrasada con respecto al crecimiento de la población aunque las aguas residuales son generadas en grandes volúmenes por la mayoría de las ciudades. La construcción de los sistemas de alcantarillado en las ciudades de esta región se ha realizado de forma intermitente a lo largo de muchos años, habiéndose introducido los primeros sistemas de las capitales más antiguas a inicios del presente siglo como resultado de las preocupaciones de salud pública y de la novedad de la ingeniería europea

Caracterización de la materia orgánica soluble y de los ácidos húmicos en suelo acondicionado con lodo residual fresco o compostado

El estudio de la aplicación de biosólidos, tales como lodo residual y composta, se hace necesario debido al impacto en la calidad de la materia orgánica del suelo. Se utilizaron lodos residuales de origen municipal (LRF) y su composta (LRC), el lodo residual se mezcló con rastrojo de maíz (Zea mays L.) y se hizo una composta a 55 °C por 35 días), de muestras de suelo agrícola bajo condiciones de laboratorio en dosis equivalentes a 0 y 200 Mg ha-1, para determinar los cambios en la materia orgánica soluble (MOS) y en los ácidos húmicos del suelo (AH) por medio de espectrofotometría visible y espectroscopia de infrarrojo (IR); asimismo se evaluaron la mineralización y la cinética del carbono a través de la respiración microbiana. La relación E4/E6 y las densidades ópticas relativas de los AH del suelo tratado con lodo residual (S-LRF) y con composta (S-LRC) mostraron que S-LRC presentó mayor grado de condensación de compuestos aromáticos; mientras que S-LRF tuvo mayor proporción de estructuras alifáticas. Los espectros de IR de S-LRF mostraron aumento en el contenido de polisacáridos, estructuras de tipo lignina, péptidos y grupos hidroxilo en la MOS, así como de compuestos alifáticos tanto en la MOS como en los AH; mientras que en S-LRC se incrementó el contenido de alcoholes alifáticos en los AH. Por otro lado, S-LRC presentó las constantes de mineralización y cinética del carbono más bajas

Experimentación reducida-controlada in situ del deslizamiento de suelo por efecto de flujo subsuperficial de agua

"Los desastres naturales, tal como los deslizamientos de suelo generan altos costos por daños a infraestructura civil, pérdidas humanas y alteración del entorno. El objetivo de esta investigación fue experimentar en campo el deslizamiento de una masa de