1. Introducción

Los residuos sólidos urbanos (RSU), comúnmente conocidos como desechos, se generan en la vida cotidiana y son el resultado de actividades domésticas, así como de algunas comerciales o de la limpieza de calles, parques y jardines. Están compuestos principalmente por envases, embalajes de productos alimenticios, sobras de alimentos, papel, madera, cartón y una fracción de residuos inorgánicos como plástico, vidrio y metales (^{Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales [SEMARNAT], 2021}). Dichos RSU son colocados en sitios de disposición final que no cuenta con las medidas y mecanismos de control, por lo tanto, contaminan el suelo, el agua y el aire, pues su descomposición genera un conjunto de gases denominados biogases, compuestos orgánicos volátiles y un líquido altamente tóxico denominado lixiviado (^{Vian-Pérez et al., 2019}).

Los sitios de disposición final en México se caracterizan por tener diferentes grados de control sobre los RSU, desde cero infraestructura hasta complejos procesos tecnológicos de cobertura sanitaria, los cuales se clasifican según su funcionamiento en rellenos sanitarios, sitios de disposición final controlados y sitios de disposición final no controlados (^{Proyecto de modificación de la Norma Oficial Mexicana NOM-083-SEMARNAT-2003, 2021}) El relleno sanitario es una infraestructura para la disposición final de RSU y especiales (^{Ley General para la Prevención y Gestión Integral de los Residuos, 2003}), el cual debe cumplir con la ^{Norma Oficial Mexicana NOM-083-SEMARNAT-2003 (2004)} que establece las Especificaciones de protección ambiental para la selección del sitio, diseño, construcción, operación, monitoreo, clausura y obras complementarias de un sitio de disposición final de residuos sólidos urbanos y de manejo especial. Los sitios de disposición final controlados cuentan con al menos algún tipo de infraestructura (control de biogás, extracción de lixiviados, drenaje y material de cobertura, entre otros), los cuales en muchas ocasiones se ubican en lugares restringidos por la normativa nacional. Los sitios de disposición final no controlados denominados tiraderos a cielo abierto son básicamente espacios donde se depositan y acumulan los residuos sólidos municipales sin ningún control técnico, sanitario u operativo, ni de infraestructura para minimizar los impactos negativos en el medio ambiente (^{Lobo-García et al., 2016}, ^{Ferronato & Torreta, 2019}).

Los sistemas de información geográfica (SIG) son herramientas para recopilar, gestionar, analizar, modelar y presentar datos espaciales para una amplia gama de aplicaciones (^{Ayaim et al., 2019}), que permite establecer criterios espaciales, como el uso del suelo, la geología, la elevación y las pendientes que se pueden utilizar para ubicar y georreferenciar instalaciones ambientales como los sitios de disposición final de RSU (^{Mekuria et al., 2019}). Es posible identificar las coberturas terrestres de un área de estudio y analizarlas a partir de imágenes satelitales con Google Earth (^{Mekuria et al., 2019}), herramienta que se utiliza especialmente, en el manejo de residuos sólidos y en las evaluaciones para seleccionar los sitios de disposición final (^{Ali & Ah-mad, 2020}) en países en vías de desarrollo como México (^{Ayaim et al., 2019}, ^{Araiza-Aguilar et al., 2018}), así como permite clasificar y determinar los cambios que ocurren en los sitios abandonados (^{Irfan et al., 2019}), mediante el uso de técnicas de percepción remota (^{De Wet, 2016}).

En México cuando un sitio de disposición final es abandonado, no suelen ser aislados, rehabilitados o monitoreados, sea por el desinterés político o por los recursos limitados del municipio donde se localiza (^{Morita, Pelinson, Elis et al., 2020}). Dicho sitio se convierte en un pasivo ambiental que causa una serie de impactos a su entorno, debido a que los residuos allí depositados producen lixiviados que contaminan el suelo y las corrientes subterráneas (^{Fetter et al., 2018}) emiten gases tóxicos, malos olores y general accidentes como incendios y explosiones (^{Lobo-García et al., 2016}), por consiguiente, ocasionan efectos adversos sobre el ambiente y la salud (^{Morita, Pelinson & Wendland, 2020})

El análisis y la investigación de este estudio están enfocados en la ubicación geográfica real de los sitios de disposición final de RSU abandonados en la Región Sotavento en el estado de Veracruz, México, empleando técnicas de percepción remota mediante SIG, que permitirán identificar y caracterizar los sitios que deben ser clausurados (^{P royecto de modificación de la Norma Oficial Mexicana NOM-083-SEMARNAT-2003, 2021}), así como determinar sus posibles impactos ambientales

2. Metodología

a) Región de Sotavento en el estado de Veracruz, México

La Región de Sotavento en el estado de Veracruz está compuesta por 12 municipios que en conjunto tienen 3,961 km. de extensión territorial, que corresponde al 5.5% del territorio estatal (Gobierno del Estado de Veracruz & Secretaría de Finanzas y Planeación [^{Gobierno del Estado de Veracruz & SEFIPLAN], 2011}) y una población, registrada hasta el 2020 de 1,085,751 habitantes, lo cual representa el 13.46% del total estatal (^{Instituto Nacional de Estadística y Geografía [INEGI], 2021})

La región limita al norte con la Región Capital, al este con el Golfo de México, al oeste con la Región de las Altas Montañas y al sur con la Región del Papaloapan, (Figura 1), la cual está conformad por los municipios La Antigua, Boca del Río, Cotaxtla, Jamapa, Manlio Fabio Altamirano, Medellín, Paso de Ovejas, Puente Nacional, Soledad de Doblado, Tlalixcoyan, Úrsulo Galván y Veracruz (^{Gobierno del Estado de Veracruz & SEFIPLAN, 2013}).

Veracruz, Boca del Río y Medellín forman el área metropolitana más poblada del estado (^{Secretaría de Desarrollo Agrario, Territorial y Urbano, Consejo Nacional de Población & Instituto Nacional de Estadística y Geografía [SEDATU, CONAPO & INEGI], 2018}) que, debido al crecimiento poblacional, la rápida urbanización, el progreso económico y el incremento del nivel de vida, es donde más ha aumentado la generación de residuos (^{Abdel-Shafy & Mansour, 2018}). Jamapa, La Antigua, Manlio Fabio Altamirano, Soledad de Doblado y Úrsulo Galván son los municipios periféricos de la Ciudad de Veracruz (Figura 2), que pueden clasificarse como “municipios dormitorio”, conformados por comunidades mayoritariamente rurales. Los municipios de Cotaxtla, Paso de Ovejas, Puente Nacional y Tlalixcoyan, constituyen el mayor número de comunidades rurales relativamente alejadas del área metropolitana de la Ciudad de Veracruz.

b) Recopilación de la información

Se utilizaron técnicas cualitativas semiestructuradas como entrevistas para recolectar datos, además de las observaciones y la revisión de literatura. Se hicieron visitas técnicas a las autoridades de limpia pública de los municipios, entre ellos directores, regidores, secretarios de ayuntamiento y personal de limpieza, en general, para obtener información sobre la generación y recolección diaria de RSU y la ubicación de los sitios de disposición final, tanto en uso como abandonados.

c) Análisis de los sitios de disposición final abandonados

La ubicación de los sitios de disposición final abandonados, su área de cobertura, se llevó a cabo mediante los SIG y el análisis de imágenes satelitales con Google Earth (^{Tamrat et al., 2019}; ^{Kapilan & Elangoyan, 2018}). La información proporcionada por los entrevistados fue analizada y comparada con la información del mapa digital de México V6 del ^{INEGI (2022)} y del listado de tiraderos a Cielo Abierto de la ^{Procuraduría Estatal de Protección al Medio Ambiente (PMA, 2022)}.

La caracterización de los sitios de disposición abandonados de la Región de Sotavento se hizo mediante el uso de técnicas de teledetección (^{De Wet, 2016}) utilizando fotografías satelitales de formato libre de Google Earth (^{Irfan et al., 2019}), para representar los cambios en las capas de vegetación y el grado de perturbación espacial de los sitios seleccionados a partir de imágenes de los años 2005, 2010, 2015 y 2020.

d) Cálculo de las toneladas de residuos acumulados

Para calcular el volumen de residuos acumulados, se utilizó la siguiente fórmula Ec 1:

Donde:

SDF = sitio de disposición final

El volumen de los sitios de disposición abandonados se determinó multiplicando el área máxima determinada con las fotografías satelitales, utilizando Google Earth, por la altura promedio de dichos sitios, la cual es el resultado del seguimiento de las capas de cobertura con Google Earth.

Para calcular las toneladas acumuladas de residuos, se utilizó el valor medio del peso volumétrico de 500 kg/m. para residuos no compactados o mal compactados, en el caso de tiraderos a cielo abierto, y de 1,300 kg/m. para residuos compactados, destinados a Rellenos sanitarios y sitios controlados (^{Zekkos et al., 2006}; ^{Hanson et al., 2010}).

3. Resultados

a) Generación de RSU en la Región de Sotavento

De acuerdo con la información documental y la generada en las entrevistas semiestructuradas, las cuales se llevaron a cabo en los municipios de la Región de Sotavento del estado de Veracruz, para 2019, se identificó un total de 1,282,500 toneladas/día de RSU entre los municipios de la Región de Sotavento (Tabla 1).

Para 2019, los resultados de la Tabla 1 se obtuvieron de entrevistas hechas a las autoridades municipales en la semana comprendida entre el 6 y el 10 de enero de 2020, mientras que los datos de 2015 y 2011 se recopilaron de la Secretaría de Finanzas y Planeación del Gobierno del Estado de Veracruz (^{Gobierno del Estado de Veracruz & Secretaría de Finanzas y Planeación, 2015}; ^{Gobierno del Estado de Veracruz & Secretaría de Finanzas y Planeación, 2019}).

b) Identificación y ubicación de los sitios de disposición final abandonados

Una vez finalizado el recorrido en la región, y después de las entrevistas a los responsables de la gestión de los RSU y las visitas de campo, y de la revisión de fotografías satelitales de Google Earth se encontró que en el área de estudio para inicio del 2022 un total de 9 sitios de disposición final abandonados (Tabla 2)

De los nueve sitios de disposición final abandonados (Figura 2), dos, en su momento, fueron rellenos sanitarios:

· El de la ciudad de Veracruz fue clausurado en 2019 por la Procuraduría de Medio Ambiente del Gobierno del Estado de Veracruz (^{Madrigal, 2019, agosto 14}).

· El de Loma Iguana, en el municipio de La Antigua, fue construido en 2008. Hasta diciembre de 2021 no se ha dado inicio a su operación por no contar con la infraestructura adecuada para el acceso de acceso a la misma (^{Cortés & Toriz, 2021}).

Los municipios de Boca del Río, Manlio Fabio Altamirano, Medellín de Bravo, Puente Nacional y Tlalixcoyan, en ese momento, contaban con sitios de disposición final ubicados en la Colonia 9 de Marzo, y en las comunidades de, La Plataforma, El Guayabo, Chichicaxtle y Mata Verde respectivamente, y el municipio La Antigua con dos sitios en las comunidades de Playa Oriente y José Cardel. Dichos sitios fueron abandonados por diversas razones, sin ninguna rehabilitación, por lo tanto, existe una consecuente amenaza para los ecosistemas (^{Susunaga-Miranda & Estévez-Garrido, 2018}). En detalle:

· En 2003, el basurero municipal de Boca del Río fue abandonado por estar rodeado por la zona urbana, lo cual representaba un riesgo para el Área Natural Protegida Arroyo Moreno (^{López-Portillo et al., 2009}).

· El tiradero de Manlio Fabio Altamirano, ubicado a la entrada de la congregación La Plataforma, dejó de recibir residuos en 2018, cuando expiró el contrato de arrendamiento con el ayuntamiento.

· El basurero municipal de Medellín de Bravo, situado en la congregación El Guayabo, dejó de utilizarse en 2014 cuando entró en operaciones el relleno sanitario que se construyó a un costado de este.

· El tiradero municipal de Puente Nacional localizado en el ejido Chichicaxtle operó hasta 2015 cuando se traslada la disposición de RSU a la localidad de Rinconada.

· El sitio de disposición final del municipio de Tlalixcoyan, ubicado a un costado de la carretera a Mata Verde, fue abandonado en 2018, debido a las constantes denuncias de los vecinos de la localidad (^{Barranco, 2017, septiembre 26}).

· El basurero del municipio de La Antigua funcionó hasta 2010 en la congregación Playa Oriente; se tomó la decisión de abandonarlo a causa de las inundaciones provocadas por el huracán Karl en ese mismo año cuando fue trasladada la disposición de RSU a José Cardel.

· El tiradero del municipio de La Antigua en José Cardel operó desde 2011 hasta 2015 cuando se traslada el sitio de disposición final municipal a la comunidad de José Ingenieros. Cabe mencionar que este sitio de disposición final geográficamente se localiza en el municipio de Puente Nacional, per el terreno es propiedad del ayuntamiento de La Antigua.

c) Características de los sitios de disposición abandonados

Las principales características (Tabla 3) de los sitios de disposición final de residuos sólidos en México están relacionadas con su funcionamiento y el grado de control sobre sus residuos, los cuales se pueden clasificar en relleno sanitario, sitios de disposición final controlados y sitios de disposición final no controlados (^{Proyecto de modificación de la Norma Oficial Mexicana NOM-083-SEMARNAT-2003, 2021}).).

Los sitios de disposición final abandonados de Manlio Fabio Altamirano, La Antigua, Tlalixcoyan y Medellín de Bravo, no han tenido ningún proceso de rehabilitación, además de que tienen diferentes grados de desarrollo de la cubierta vegetal sobre ellos y, dadas las condiciones climáticas del área, han sido invadidos por pastos oportunistas (Figura 3) como el pasto (Paspalum notatum), estropajo (Luffa aegyptiaca P. Miller) y zacate cadillo (Enneapogon desvauxii P. Beauv).

El sitio de disposición final abandonado de Boca del Río tiene un asentamiento humano, que se conoce como Colonia 9 de Marzo (^{Secretaría de Desarrollo Social y Medio Ambiente & Gobierno del Estado de Veracruz, 2006}). La colonia está conformada por 150 casas residenciales y una estación de policía, solo el 18.75 % del sitio está libre de construcciones. En 2008, su extensión máxima era de 55,600 m., para 2020, restaban 10,425 m. de área libre, La diferencia de altura por la acumulación de los residuos es de 4 m como se muestra en la Figura 4.

La extensión máxima de los sitios de disposición final del municipio de La Antigua en la comunidad de Playa Oriente y José Cardel con base en la imagen satelital de 2005 (Figura 5, Figura 6) era de 7,348 m. y 20,570 m. respectivamente y tenían una altura promedio de 2 m, para 2020, en ambos toda el área se ha desarrollado una cubierta vegetal. Este también es el caso del sitio abandonado de La Plataforma, ubicado en el municipio de Manlio Fabio Altamirano, el cual tenía 14,515 m. de extensión (Figura 7)

El sitio de disposición abandonado de El Guayabo en Medellín de Bravo funcionó desde 2010 hasta 2015, cuando se inició el depósito de los residuos de los municipios de Medellín y Boca del Río, en el relleno sanitario que se construyó en un predio anexo; sin embargo, este no ha sido rehabilitado. Dicho sitio, que tiene un área de 68,038 m. y una altura promedio de 2 m, fue desarrollado utilizando el método de áreas (Figura 8).

El sitio de disposición final no controlado que abandonado en la comunidad de Chichicaxtle en Puente Nacional operó de 2010 a 2017, tenía una extensión máxima de 19,917 m. (Figura 9)

El sitio de disposición final no controlado abandonado Mata Verde en Tlalixcoyan funcionó hasta 2018, cuando se inició el depósito de los residuos en el relleno sanitario El Guayabo. este sitio, que tiene una superficie de 13,636 m. y una altura promedio de 2 m, se desarrolló utilizando el método área (Figura 10).

El relleno sanitario de la ciudad de Veracruz, ubicado en terrenos de la Administración del Sistema Portuario Nacional Veracruz, tiene una superficie de 167,228 m2 y un desnivel de hasta 25 m en algunas zonas. (Figura 11), por lo que la altura promedio es de 12.5 m. Dicho relleno está colapsado, hasta el grado de haber cubierto con desechos todas las instalaciones que se construyeron en su momento para evitar la contaminación (^{Susunaga-Miranda & Estévez-Garrido, 2018}). Construido y operado de conformidad con la Norma Oficial Mexicana NOM-083-SEMARNAT-2003 (^{Norma Oficial Mexicana NOM-083-SEMARNAT-2003, 2004})), se dio inicio a su operación en 2000. Se estimó que tendría un tiempo de vida útil de 10 años, sin embargo, continuó operando hasta que toda la infraestructura existente (laguna de lixiviación, pozos de biogás, etc.) quedó cubierta de desechos, los cuales desbordaban su área original y producían constantemente incendios. La Procuraduría de Medio Ambiente del Estado de Veracruz lo clausuró en diciembre de 2019 (^{Cortés & Toriz, 2021}).

El relleno sanitario de Loma Iguana en el municipio de La Antigua, si bien fue diseñado y construido de conformidad con la Norma Oficial Mexicana NOM-083-SEMARNAT-2003 (^{Norma Oficial Mexicana NOM-083-SEMARNAT-2003, 2004}), fue abandonado sin operar por problemas legales y la falta de acceso para los camiones recolectores. Se pretendía que fuera un sitio para depositar residuos de toda la zona metropolitana de Veracruz, pero, para 2021 la infraestructura se encontraba en total abandono, con maleza y acumulación de agua de lluvia en la laguna de lixiviados (Figura 12). Su área es de 27,240 m2 y tiene una profundidad en la celda de desecho de 5 m. Cabe mencionar que en esta investigación se dejará fuera del cálculo del volumen y la cantidad de residuos ya que nunca se operó.

d) Residuos almacenados en sitios de disposición final abandonados

Para calcular los residuos se puede descartar el relleno sanitario Loma Iguana porque este sitio de disposición final nunca ha operado, es decir, carece residuos sólidos en su infraestructura. Para los sitios restantes de disposición final se consideraron las fechas de apertura y cierre (Tabla 4).

La cantidad acumulada de residuos se obtuvo al multiplicar el volumen por el peso volumétrico de 500 kg/m3 para residuos no compactados o mal compactados (La Antigua, Manlio Fabio Altamirano, Puente Nacional y Tlalixcoyan) y 1,300 kg/m3 para residuos compactados para rellenos sanitarios y rellenos controlados (Boca del Río, Veracruz y Medellín de Bravo). Los resultados tanto del volumen como de las toneladas se presentan en la Tabla 5.

4. Discusión

Dado el incremento poblacional de los municipios de Veracruz, Boca del Río y Medellín de Bravo, que conforman del área metropolitana de la Ciudad de Veracruz (^{SEDATU & INEGI, 2015}), así como la rápida urbanización, el desarrollo económico y un alto nivel de vida (^{Abdel-Shafy & Mansour, 2018}), la generación de RSU se ha acelerado en comparación con los demás municipios de la Región Sotavento. En el caso particular de Tlalixcoyan, el incremento se debe a una mayor eficiencia en el sistema de recolección por parte del servicio de limpia. Jamapa, La Antigua, Manlio Fabio Altamirano, Soledad de Doblado y Úrsulo Galván son municipios periféricos de la Ciudad de Veracruz, que se pueden catalogar como municipios dormitorio. Estos presentan un leve incremento en la disposición de RSU, los cuales tienen recursos financieros insuficientes (^{Pokhrel & Viraraghavan, 2005}), además de sitios de disposición final inadecuados o carecen de mecanismos para limitar la contaminación ambiental. Para los municipios de Paso de Ovejas, Cotaxtla y Puente Nacional, el descenso en la generación de residuos se debe principalmente a los problemas que tienen en sus sistemas de limpia pública, ya que son los municipios con el mayor número de comunidades rurales, y menor planificación en recolección (^{Hazra & Goel, 2009}), además del número insuficiente de vehículos para recolectar y caminos en mal estado (^{Henry et al., 2006}).

Un problema común en los sitios abandonados de la Región de Sotavento es el incendio espontáneo de los RSU, resultado de una combinación de factores como la falta de recursos, de personal, de infraestructura (^{Bernaché, 2015}) o la quema de residuos (metales de llantas y cables eléctricos) para su valorización (^{Atencio-Pérez et al., 2013}). Otro problema recurrente es la presencia pepenadores, quienes recolectan materiales que pueden ser reintegrados a los procesos productivos (^{Bernaché, 2015}).

5. Conclusiones y recomendaciones

La gestión de los RSU en la Región de Sotavento del estado de Veracruz, México, se ha convertido en una prioridad para las autoridades municipales, pues con el aumento de la población, el crecimiento económico y el cambio en los hábitos de consumo ha provocado un incremento en la generación de residuos. Este crecimiento, ha ocasionado una saturación de los sitios de disposición final que, en su mayoría, carecen de instalaciones adecuadas, por consiguiente, constituye una amenaza potencial para la calidad del ambiente por la contaminación del aire y del suelo que los residuos generan.

Se deben considerar mecanismos para la disposición adecuada de los RSU en la zona periférica de la Ciudad de Veracruz, porque existe un solo relleno sanitario. Si bien tiene una buena cantidad de residuos, la mayor parte se deposita en sitios que no disponen de las instalaciones o infraestructuras adecuadas. Además, es importante que los trabajadores de limpieza pública porten equipo de protección personal para salvaguardar su salud e integridad.

Existe una falta de coordinación política entre los tres órganos de gobierno para corregir la falta de sitios de disposición final adecuados; por este motivo, la región solo cuenta con un relleno sanitario en la comunidad de El Guayabo del municipio de Medellín de Bravo, y uno sin uso en Loma Iguana que podría ser una alternativa para la Ciudad de Veracruz, la cual genera la mayor cantidad de residuos sólidos. Por su cercanía, ese servicio podría extenderse hacia los municipios de La Antigua, Úrsulo Galván y Puente Nacional.

Es fundamental que las autoridades municipales, responsables de la disposición final de los RSU, contemplen el cierre de los sitios de disposición final no controlados. Asimismo, deben enfocarse en que los abandonados sean clausurados, empleando técnicas adecuadas que cumplan con la normativa ambiental mexicana y garanticen un mínimo impacto al medio ambiente, con el fin de que estos dejen de ser pasivos ambientales.

Agradecimientos

Agradecemos al programa multisede del Doctorado en Ciencias Ambientales del Tecnológico Nacional de México del Instituto Tecnológico de Boca del Río/Instituto Tecnológico de Veracruz.