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UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA 
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La presente tesis es publicada a texto completo en virtud de que el autor 
ha dado su autorización por escrito para la incorporación del documento a la 
Biblioteca Digital y al Repositorio Institucional de la Universidad de Guadalajara, 
esto sin sufrir menoscabo sobre sus derechos como autor de la obra y los usos 
que posteriormente quiera darle a la misma. 
UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA 
 
CENTRO UNIVERSITARIO DE LA COSTA SUR 
DIVISIÓN DE DESARROLLO REGIONAL 
DEPARTAMENTO DE ECOLOGÍA Y RECURSOS NATURALES 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tesis Presentada por el Sustentante: 
 
 
C. OMAR HERNÁNDEZ VARGAS 
 
 
Como Requisito Parcial para Obtener el Grado de: 
 
 
 
 
 
 
AUTLÁN DE NAVARRO, JALISCO 
FEBRERO DE 2020 
 
 
 
 
ANÁLISIS DEL IMPACTO POTENCIAL DE CONTAMINACIÓN 
SOBRE LOS ECOSISTEMAS ACUÁTICOS POR LA ACTIVIDAD 
DEL CULTIVO Y DESTILACIÓN DEL AGAVE 
MAESTRO EN CIENCIAS EN MANEJO DE RECURSOS NATURALES 
 
 
 
 
 
 
FORMA DE CITAR 
 
Hernández-Vargas, O. 2020. Análisis del impacto potencial de contaminación sobre los 
ecosistemas acuáticos por la actividad del cultivo y destilación del agave. Tesis de Maestría 
en Ciencias en Manejo de Recursos Naturales. Centro Universitario de la Costa Sur, 
Universidad de Guadalajara. Autlán de Navarro, Jalisco, México. 
 
 
COMITÉ DEL ESTUDIANTE 
 
Director: Dr. Luis Manuel Martínez Rivera Departamento de Ecología y Recursos 
Naturales, CUCSUR, Universidad de 
Guadalajara. 
 
CoDirector: 
 
Dr. Alejandro Aarón Peregrina Lucano 
 
Departamento de Farmacobiología, 
CUCEI, Universidad de Guadalajara. 
 
Asesor: 
 
Dr. Carlos Palomera García 
 
Departamento de Ciencias de la Salud y 
Ecología Humana, CUCSUR, 
Universidad de Guadalajara. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
i 
 
 
Análisis del impacto potencial de contaminación sobre los ecosistemas acuáticos por 
la actividad del cultivo y destilación del agave 
Omar Hernández Vargas 
RESUMEN 
El objetivo de esta investigación fue analizar el impacto potencial de contaminación por el 
cultivo y destilación del agave sobre los ecosistemas acuáticos. Para dilucidar las posibles 
fuentes de contaminación en dos sistemas de producción de agave, uno tradicional u 
orgánico, y un sistema tecnificado y de mayor escala, se evaluaron las concentraciones de a) 
nutrientes en desechos de la destilación (bagazo y vinazas), y b) de metales pesados 
(arsénico As, mercurio Hg, cadmio Cd, y plomo Pb, en muestras de suelo, planta en verde, 
agua potable, bagazo, vinazas, y agua del Río Tuxcacuesco, Jalisco. En el caso de los 
nutrientes en las vinazas, todas las muestras analizadas superaron todos los límites 
establecidos en Normas mexicanas; en general, las vinazas presentan pH ácidos (3-4) y una 
demanda química de oxígeno (DQO) entre 85,000 a 95,000 mg/l. Por otra parte, salvo por la 
ausencia de Cd y Hg en el suelo, los cuatro metales pesados estuvieron presentes en los 
diferentes medios analizados de los dos sistemas de producción, encontrándose las mayores 
concentraciones en el bagazo. Al aplicarse un ANOVA (tukey) solo se encontró diferencias 
significativas en las concentraciones totales de arsénico entre los dos sistemas de 
producción. Fueron las muestras de agua del drenaje municipal de Tonaya las que tuvieron 
las mayores concentraciones de metales pesados, de conductividad eléctrica, y nutrientes, 
así como los valores de pH más ácidos. Los efluentes de esta pequeña población, en donde 
existen seis destiladoras de agave, mostraron parámetros fisicoquímicos y niveles de 
metales pesados característicos de aguas de zonas altamente industrializadas sin 
tratamiento, que contrastan con las concentraciones de los otros sitios muestreados en el río. 
Por tanto, los resultados sugieren que el proceso de cultivo y destilación del agave propicia 
la contaminación de los ecosistemas acuáticos en la región. 
 
 
 
 
ii 
 
Analysis of the potential impact of pollution on aquatic ecosystems by agave 
cultivation and distillation activity 
Omar Hernández Vargas 
ABSTRACT 
The objective of this research was to analyze the potential impact of contamination on aquatic 
ecosystems by the cultivation and distillation of agave. To elucidate the possible sources of 
contamination in two agave production systems, one traditional or organic, and a large-scale 
and technified system, the concentrations of a) nutrients in distillation wastes (bagasse and 
vinegars), and b) of heavy metals (arsenic As, mercury Hg, cadmium Cd and lead Pb) in soil 
samples, green plant, drinking water, bagasse, vinasses, and water from the Tuxcacuesco 
River, Jalisco were evaluated. In the case of the nutrients in the vinasses, all the analyzed 
samples exceeded all the limits established in Mexican Standards; in general, the vinasses 
have acidic pH (3-4) and a chemical oxygen demand (COD) between 85,000 to 95,000 mg / l. 
On the other hand, except for the absence of Cd and Hg in the soil, the four heavy metals 
were present in the different analyzed samples of the two production systems, with the 
highest concentrations in the bagasse. When applying an ANOVA (tukey) only significant 
differences were found in the total concentrations of arsenic between the two production 
systems. It was the water samples from the municipal Tonaya drainage that had the highest 
concentrations of heavy metals, electrical conductivity, and nutrients, as well as the most 
acidic pH values. The effluents of this small population, where there are six agave distillers, 
showed similar physicochemical parameters and levels of heavy metals of waters of highly 
industrialized areas without treatment, which contrast with the concentrations of other sites 
sampled in the river. Therefore, the results suggest that the agave cultivation and distillation 
process cause pollution of aquatic ecosystems in the region. 
 
 
 
 
 
 
 
iii 
 
AGRADECIMIENTOS 
A los productores de agave… 
A la destiladora “Sociedad Mezcal tradicional de Zapotitlán”, a su representante Miguel Ángel 
Partida Rivera y a toda la familia Partida Rivera; por su apoyo incondicional y por brindarnos 
la confianza para entrar en sus parcelas y llevar a cabo los muestreos de campo. 
A la destiladora “Coatlán”, a su representante Alfonso Atila Vizcaíno Quiles y a todas las 
personas que laboran en la “Casa Vizcaíno”; por su apoyo incondicional y por brindarnos la 
confianza para entrar en sus parcelas y llevar a cabo los muestreos de campo. 
Al Dr. Luis Manuel Martínez Rivera por dirigir este trabajo de investigación, por el tiempo que 
dedico a los muestreos de campo y por su compromiso con las revisiones y comentarios de 
este documento. 
Al Dr. Alejandro Aarón Peregrina Lucano por el tiempo que dedico a las revisiones de este 
documento, su compromiso para estar presente en los tutoriales y por haberme recibido en 
el laboratorio para llevar a cabo los análisis de las muestras, parte fundamental de esta 
investigación. 
Al Dr. Carlos Palomera García, por ser la persona que inculco en mí el amor a la ciencia y a 
la investigación, por su disposición para realizar los muestreos en el río Tuxcacuesco, por 
sus consejos y guía en el ámbito académico y profesional, y por su confianza y amistad. 
A los revisores de esta tesis: a la Dra. María Magdalena Ramírez Martínez y al Dr. Roberto 
Muñiz Valencia, por el tiempo que dedicaron a la revisión de este documento y por sus 
acertados comentarios los cuales mejoraron esta investigación. 
A la Universidad de Guadalajara y a todos esos buenos profesores que con vocación han 
realizado su trabajo y han contribuido en mi formación profesional. 
Al Consejo Nacionalde la Ciencia y la Tecnología por implementar programas de apoyo a 
estudiantes de posgrados de calidad. 
 
 
 
 
iv 
 
DEDICATORIAS 
 
A Lorena Elizabeth Gutiérrez Vargas, por acompañarme desde el inicio de esta aventura, por 
brindarme tu apoyo incondicional, por ser ese bálsamo que cura mi mente y corazón; por 
todo lo que he aprendido a tu lado y por lo que día a día aprendo de ti. 
A mi abuelo Alberto Hernández Díaz, por haber compartido conmigo tu tiempo, tu vida, por 
haberme enseñado tanto con tu ejemplo, por trasportarme a otros tiempos con tus historias y 
aligerar mi mente cada que hablo contigo. 
A mi madre Beatriz Hernández Vargas, por siempre confiar en mí y apoyarme en todo lo que 
me he dispuesto hacer, por darme tu ejemplo y ser una mujer trabajadora. 
A todas aquellas personas trabajadoras que día a día hacen posible que en este país se 
puedan ofrecer apoyos económicos a estudiantes de posgrado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
v 
 
TABLA DE CONTENIDO 
 
 
RESUMEN ............................................................................................................................................... i 
ABSTRACT ............................................................................................................................................. ii 
AGRADECIMIENTOS .......................................................................................................................... iii 
DEDICATORIAS………………………………………………………………………………………iv 
ÍNDICE DE FIGURAS ........................................................................................................................ viii 
ÍNDICE DE CUADROS ......................................................................................................................... x 
1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................... 1 
2. PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN ............................................................................................. 5 
3. HIPÓTESIS ........................................................................................................................................ 5 
4. OBJETIVOS ...................................................................................................................................... 5 
4.1. General ........................................................................................................................................... 5 
4.2. Específicos ................................................................................................................................... 5 
5. MARCO TEÓRICO .......................................................................................................................... 6 
5.1. Antecedentes ............................................................................................................................... 6 
5.2 La industria destiladora del agave a nivel regional ............................................................. 8 
5.3. Desechos generados por la industria tequilera y mezcalera .......................................... 9 
5.3.1. El bagazo del agave ................................................................................................................ 9 
5.3.2. Las vinazas .............................................................................................................................. 10 
5.4 El marco legal normativo sobre las disposiciones de los desechos de la industria 
destiladora .......................................................................................................................................... 12 
5.5 Los metales pesados ................................................................................................................. 14 
5.5.1. Arsénico .................................................................................................................................... 14 
5.5.2. Cadmio ...................................................................................................................................... 15 
5.5.3. Mercurio .................................................................................................................................... 16 
5.5.4 Plomo .......................................................................................................................................... 16 
5.6 Metales pesados en diferentes medios ambientales ........................................................ 17 
5.6.1. Metales pesados y calidad del agua ................................................................................. 17 
5.7. Metales pesados en plantas ................................................................................................... 20 
6. Parámetros fisicoquímicos en agua ........................................................................................ 21 
6.1. EL pH en el agua ........................................................................................................................ 21 
 
vi 
 
6.2 La conductividad eléctrica en el agua .................................................................................. 22 
6.3 Sólidos totales disueltos .......................................................................................................... 22 
7. Los nutrientes en el agua ........................................................................................................... 23 
7.1 Nitrógeno ...................................................................................................................................... 23 
7.2 Los nitratos .................................................................................................................................. 24 
7.3 Sulfatos ......................................................................................................................................... 24 
7.4 Fosfatos ........................................................................................................................................ 25 
7.5 El hierro ......................................................................................................................................... 26 
8. El marco legal normativo sobre contaminación en México. ............................................. 26 
9. MÉTODOS ....................................................................................................................................... 27 
9.1 Área de estudio ........................................................................................................................... 27 
9.2. Determinación de parámetros fisicoquímicos, nutrientes y metales pesados en el 
proceso de cultivo y destilación del agave ................................................................................ 29 
9.3. Determinación de parámetros fisicoquímicos, nutrientes y metales pesados en 
suelos ................................................................................................................................................... 32 
9.4 Muestreo de plantas de agave en verde ............................................................................... 34 
9.5. Muestreo de bagazo y vinazas ............................................................................................... 34 
9.6. Muestreo de agua en las destiladoras y en el Río Tuxcacuesco .................................. 35 
9.7 Análisis de laboratorio .............................................................................................................. 35 
9.7.1 Análisis de agua ...................................................................................................................... 35 
9.7.2 Análisis de metales pesados ...............................................................................................36 
10. RESULTADOS .............................................................................................................................. 37 
10.1. Suelos agrícolas de Tonaya y Zapotitlán .......................................................................... 37 
10.1.1 Parámetros fisicoquímicos determinados en los suelos ........................................... 37 
10.1.2 Concentraciones de metales pesados en suelos ......................................................... 40 
10.2. Metales pesados en plantas de agave ............................................................................... 41 
10.3 Parámetros fisicoquímicos y metales pesados en el agua potable de las 
destiladoras ........................................................................................................................................ 44 
10.3.1. Metales pesados en el agua potable de las destiladoras .......................................... 47 
10.4. Concentraciones de metales pesados en el bagazo ..................................................... 48 
10.6. Nutrientes y metales pesados en las vinazas.................................................................. 51 
10.6.1. Metales pesados en las vinazas ....................................................................................... 55 
10.7 Análisis de varianza de un factor (ANOVA) para las concentraciones de metales 
pesados por medio ambiental en ambas destiladoras. .......................................................... 58 
 
vii 
 
10.7.1 Análisis estadístico para la destiladora Tonaya ........................................................... 60 
10.7.2. Análisis estadístico para la destiladora Zapotitlán ..................................................... 62 
10.8. Metales pesados, nutrientes y parámetros fisicoquímicos en agua del Río 
Tuxcacuesco ...................................................................................................................................... 64 
10.8.1. EL pH, conductividad eléctrica y sólidos totales disueltos ..................................... 64 
10.8.2. Los nitratos ............................................................................................................................ 66 
10.8.3. Contenido de fosfatos y sulfatos ..................................................................................... 68 
10.8.4 Contenido de hierro .............................................................................................................. 69 
10.8.5. Concentraciones de metales pesados en el agua del Río Tuxcacuesco .............. 71 
10.9. Neutralización y dilución de vinazas ................................................................................. 77 
11. DISCUSIÓN ................................................................................................................................... 82 
12. CONCLUSIONES ......................................................................................................................... 88 
13. BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................................ 90 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
viii 
 
ÍNDICE DE FIGURAS 
 
 
Figura 1. Localización Geográfica del Área de estudio. ......................................................... 33 
Figura 2. Proceso de cultivo y destilación del agave, representación de la secuencia de 
resultados. …………………………………………………………………………………………..42 
Figura 3. Porcentaje de materia orgánica y pH determinados en los suelos agrícolas de 
Zapotitlán y Tonaya. ......................................................................................................................... 43 
Figura 4. Concentraciones de nitrógeno (NO3), Magnesio (Mg) y Manganeso (Mn) 
determinados en los suelos agrícolas de Zapotitlán y Tonaya. ........................................... 44 
Figura 5. Concentraciones de fósforo (P), potasio (K) y calcio (Ca) determinados en los 
suelos agrícolas de Zapotitlán y Tonaya. ................................................................................... 45 
Figura 6. Concentraciones de metales pesados en las plantas colectadas por 
destiladora. ......................................................................................................................................... 47 
Figura 7. Conductividad eléctrica, sólidos totales disueltos y pH determinados en el 
agua potable de las destiladoras por lote de muestreo. ........................................................ 49 
Figura 8. Nitrógeno y nitratos determinados en el agua potable de las destiladoras por 
lote de muestreo. ............................................................................................................................... 50 
Figura 9. Sulfatos, hierro y fosfatos determinados en el agua potable de las 
destiladoras por lote de muestreo. ............................................................................................... 51 
Figura 10. Concentraciones de metales pesados determinados en el bagazo por 
destiladora……………………………………………………………………………………………………………………………………..54 
Figura 11. Conductividad eléctrica, sólidos totales disueltos y valores de pH 
determinados en las vinazas de las destiladoras por lote de muestreo. ........................... 56 
Figura 12. Nitratos (NO3) y amonio (NH4) determinados en las vinazas de las 
destiladoras por lote de muestreo. ............................................................................................... 57 
Figura 13. Sulfatos (SO4), hierro (Fe) y fosfatos (PO4) determinados en las vinazas de 
las destiladoras por lote de muestreo. ........................................................................................ 58 
Figura 14. Demanda Química de Oxigeno (DQO) determinada en las vinazas de las 
destiladoras por lote de muestreo. ............................................................................................... 59 
Figura 15. Concentración de metales pesados determinados en las muestras de 
vinazas colectadas en las dos destiladoras .............................................................................. 61 
Figura 16. Concentraciones de metales pesados determinados en los diferentes 
medios ambientales en las destiladoras de Tonaya y Zapotitlán. ....................................... 63 
Figura 17. Concentración de metales pesados determinados en los diferentes medios 
ambientales muestreados en la destiladora Tonaya. .............................................................. 65 
 
ix 
 
Figura 18. Concentración de metales pesados determinados en los diferentes medios 
ambientales en la destiladora de Zapotitlán. ............................................................................. 67 
Figura 19. Conductividad eléctrica, sólidos totales disueltos y pH determinados en los 
sitios de muestreo del Río Tuxcacuesco. ................................................................................... 70 
Figura 20. Contenido de nitratos (NO3 y NH4
) determinados en los sitios de muestreo 
del Río Tuxcacuesco ........................................................................................................................ 71 
Figura 21. Contenido de fosfatos (PO4) y sulfatos (SO4) determinados en los sitios de 
muestreo del Río Tuxcacuesco. .................................................................................................... 73 
Figura 22. Contenido de hierro determinados en los sitios de muestreo del Río 
Tuxcacuesco. ..................................................................................................................................... 74 
Figura 23. Concentración del metaloide arsénico (As) determinado en el agua del río 
Tuxcacuesco y el agua potable de las destiladoras. ............................................................... 77 
Figura 24. Concentración de mercurio (Hg)determinado en el agua del río 
Tuxcacuesco y el agua potable de las destiladoras. ............................................................... 78 
Figura 25. Valores de pH durante la neutralización de las vinazas, las cantidades de 
cal utilizada y el tiempo de medición. .......................................................................................... 82 
Figura 26. Valores de salinidad durante la neutralización de las vinazas, las cantidades 
de cal utilizada y el tiempo de medición. .................................................................................... 82 
Figura 27. Valores de conductividad eléctrica durante la neutralización de las vinazas, 
las cantidades de cal utilizada y el tiempo de medición. ....................................................... 83 
Figura 28. Valores de conductividad eléctrica y litros de agua utilizada durante la 
dilución de las vinazas. ................................................................................................................... 84 
Figura 29. Valores de salinidad y litros de agua utilizada durante la dilución de las 
vinazas. ................................................................................................................................................ 84 
Figura 30. Valores de pH y litros de agua utilizada durante la dilución de las vinazas. 85 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
x 
 
ÍNDICE DE CUADROS 
 
Cuadro 1. Metales pesados asociados a minerales primarios (Bautista, 1999). .............. 20 
Cuadro 2. Metales pesados asociados a minerales secundarios (Bautista, 1999). ........ 21 
Cuadro 3. Principales fuentes antropogénicas de nitrógeno inorgánico en los 
ecosistemas acuáticos (adaptado de Camargo y Alonso, 2006).......................................... 27 
Cuadro 4. Límites máximos permisibles de metales pesados en frutas y vegetales, 
lineamientos de la Unión Europea. ............................................................................................... 31 
Cuadro 5. Muestras colectadas en cada medio ambiental por lote de muestreo y 
temporada. .......................................................................................................................................... 36 
Cuadro 6. Parámetros fisicoquímicos determinados en suelos........................................... 37 
Cuadro 7. Parámetros fisicoquímicos de las muestras de agua determinados en 
laboratorio. .......................................................................................................................................... 40 
Cuadro 8. Parámetros fisicoquímicos de las muestras de suelo determinados en 
laboratorio. .......................................................................................................................................... 42 
Cuadro 9. Concentraciones de metales pesados en suelos agrícolas de Tonaya y 
Zapotitlán ............................................................................................................................................. 45 
Cuadro 10. Concentraciones de metales pesados determinados en las plantas de 
agave colectadas en los terrenos agrícolas de las destiladoras. ........................................ 46 
Cuadro 11. Estadística descriptiva y prueba estadística de las concentraciones 
encontradas de metales pesados en plantas de agave. ......................................................... 48 
Cuadro 12. Concentraciones de metales pesados determinados en el agua potable de 
las dos destiladoras (Tonaya y Zapotitlán). ............................................................................... 51 
Cuadro 13. Concentraciones de metales pesados determinados en el bagazo colectado 
en las dos destiladoras.................................................................................................................... 53 
Cuadro 14. Estadística descriptiva y prueba estadística de las concentraciones 
encontradas de metales pesados en las muestras de bagazo. ............................................ 54 
Cuadro 15. Estadística descriptiva y pruebas estadísticas de los parámetros 
fisicoquímicos de las muestras de vinazas determinadas en laboratorio ......................... 55 
Cuadro 16. Concentraciones de metales pesados determinados en las vinazas 
colectadas en las dos destiladoras. ............................................................................................. 60 
Cuadro 17. Estadística descriptiva y prueba estadística de las concentraciones 
encontradas de metales pesados en las muestras de vinazas. ........................................... 62 
Cuadro 18. Concentraciones medias de metales pesados encontrados en los 
diferentes medios del proceso de cultivo y destilación del agave para ambas 
destiladoras. ....................................................................................................................................... 63 
 
xi 
 
Cuadro 19. Análisis ANOVA de un factor para las concentraciones de metales pesados 
en el proceso de cultivo y destilación de Tonaya. ................................................................... 64 
Cuadro 20. Prueba de Tukey para encontrar las diferencias significativas entre los 
medios analizados en la destiladora Tonaya............................................................................. 66 
Cuadro 21. Análisis ANOVA de un factor para las concentraciones de metales pesados 
en el proceso de cultivo y destilación de Zapotitlán. .............................................................. 66 
Cuadro 22. Prueba de Tukey para encontrar las diferencias significativas entre los 
medios analizados en la destiladora Zapotitlán. ...................................................................... 68 
Cuadro 23. Estadística descriptiva y pruebas estadísticas de los parámetros 
fisicoquímicos de las muestras de agua determinados en laboratorio. ............................ 75 
Cuadro 24. Concentraciones de metales pesados determinados en los sitios de 
muestreo del río Tuxcacuesco y en el agua potable de las destiladoras. ......................... 76 
Cuadro 25. Pruebas estadísticas para las concentraciones de metales por temporada 
de muestreo. ....................................................................................................................................... 79 
Cuadro 26. Prueba ANOVA para las concentraciones de metales entre sitios de 
muestreo. ............................................................................................................................................. 79 
Cuadro 27. Prueba de Tukey para las concentraciones de metales que presentan 
diferencia significativa entre sitios. ............................................................................................. 80 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 
 
1. INTRODUCCIÓN 
 
Las plantas conocidas como agaves se pueden encontrar mezcladas con múltiples clases de 
vegetación en México, aunque principalmente se encuentran con mayor predominancia en 
el matorral xerófilo, bosques tropicales y bosques de pino; se encuentran dentro de un rango 
altitudinal que va desde el nivel del mar hasta los 3,000 m de altitud (García-Mendoza et al. 
2004). Estas plantas se clasifican dentro de la familia Asparagaceae y forman la subfamilia 
Agavoideae. Se les considera como endémicas del continente Americano y su distribución 
abarca desde el norte del continente en Canadá hasta el sur en Paraguay. Se clasifican en 
nueve géneros (Agave, Beschorneria, Furcraea, Hesperaloe, Hesperoyucca, Manfreda, 
Polianthes, Prochnyanthes, y Yucca) con aproximadamente 330 especies (García-Mendoza 
y Galván, 1995). México se considera el país con más riqueza y diversidad de la familia, 
dado que se encuentran alrededor de 251 especies (76% del total), con 177 endémicas 
(70%) en el territorio nacional (García-Mendoza, 2002). El género Agave es el más extendido 
y diverso, se hanidentificado alrededor de 210 especies; y de estas México tiene 159, con 
119 consideradas endémicas (García-Mendoza, 2011). Los agaves tienen una gran 
importancia en el aspecto cultural, económico, social y espiritual de los pueblos; estas 
plantas se han utilizado desde la antigüedad por las poblaciones autóctonas e indígenas de 
los territorios donde se distribuyen (García-Mendoza et al. 2004). La totalidad de la planta de 
agave se utiliza de diferentes formas, se utiliza como alimento, como bebida, como planta 
medicinal y como material de construcción gracias a sus fuertes y resistentes fibras (García-
Mendoza, 2002). 
México es un lugar que por sus características climáticas cuenta con una gran variedad de 
agaves, particularmente en la meseta central, y muchas de estas son endémicas, existen 26 
estados de la República Mexicana en los que actualmente se cultiva agave para la 
elaboración de tequila (A tequilana Weber variedad azul), mezcal (Agave salmiana), pulque 
y para la obtención de larvas muy apreciadas en la gastronomía (Zizumbo-Villarreal et al. 
2009). En México existe una larga tradición en cuanto a la elaboración de destilados o 
bebidas alcohólicas, de estos uno de los más tradicionales es el mezcal, este destilado en la 
actualidad aun es cultivado y procesado de forma artesanal, aunque también se produce de 
forma tecnificada; no obstante las dos formas de producción siguen las etapas de producción 
que comprende: la elección y corte de las plantas de agave, el cocimiento de las piñas, 
trituración de la fibra, fermentación, destilación, y maduración del producto (Castro-Díaz y 
 
2 
 
Guerrero-Beltrán, 2013). Trabajos de investigación de corte histórico han evidenciado que la 
producción de bebidas alcohólicas y destiladas, se ha realizado en México desde la 
antigüedad por muchos grupos étnicos. En base a estos estudios se ha planteado la 
hipótesis que teoriza que fue en la zona del occidente de México, más concretamente en la 
región del Estado de Colima donde la destilación de agave se originó en la época colonial 
temprana, esto como resultado del intercambio cultural y tecnológico que fue introducido 
desde Filipinas (Zizumbo-Villarreal et al. 2009). 
En base a los estudios estadísticos del Consejo Mexicano Regulador de la Calidad del 
Mezcal (COMERCAM), se puede inferir que en el país se cuenta con aproximadamente 
330,000 hectáreas de agave en plantación, estas serían propiedad de 9,000 productores, 
estas actividades propician la generación de aproximadamente 29,000 empleos relacionados 
con la actividad de cultivo y destilación. En otros estudios referentes a la producción de 
destilados como el mezcal, para el año 2006 se evidencio la presencia de 625 fábricas, 80 
plantas donde se envasa mezcal y aproximadamente 130 marcas de mezcal o destilado de 
agave. Algunos años después en el 2014, el número de marcas con registro aumento a 362 
y la producción de destilado y mezcal creció en un 48%. En la actualidad se tiene registro de 
795 productores asociados a COMERCAM, de este número 494 producen mezcal y 301 
producen destilado de agave (COMERCAM, 2015). Para hacer hincapié en las diferencias, el 
tequila se produce con Agave tequilana Weber var. Azul; este agave no se ha localizado 
creciendo de forma silvestre, no presenta diferencias taxonómicas con Agave angustifolia, a 
excepción de tener mayor tamaño en hojas, y a la coloración azul y verde que diferencia 
fácilmente uno del otro (Gentry, 1982). Para el caso del mezcal, se puede afirmar que la 
especie de agave va cambiando de región en región del país. Por ejemplo, en el estado de 
Oaxaca, el cual es uno de los estados donde se cultiva y produce más mezcal, la planta que 
más se utiliza es la que se conoce como “maguey espadín” (Agave angustifolia) y en 
segundo lugar el “maguey tobarische” (Agave potatorum) (Cházaro et al. 2007). 
Por otra parte y tomando en cuenta la relación de la actividad industrial del proceso de 
cultivo y destilación del agave como una de las fuentes potenciales de contaminación de los 
ecosistemas acuáticos, se estima que en México casi el 80% de los cuerpos de agua se 
encuentran bajo algún grado de contaminación, de estos se ha evidenciado que el contenido 
de materia orgánica, fósforo, nitrógeno y coliformes fecales, son contaminantes recurrentes 
del recurso hídrico; aunado a estos también se suman otros contaminantes muy importantes 
como los metales pesados, los cuales ocasionan problemas de salud tanto humana como 
 
3 
 
ambiental por su naturaleza toxica y persistencia en el ambiente (CEMDA, 2006). En lo que 
respecta al estado de Jalisco se ha propiciado el deterioro de los recursos hídricos, situación 
que se refleja en la calidad del agua de diversos escurrimientos superficiales (Guzmán, 
1997; CONAGUA, 2008; Sierra, 2011); debido a la creciente industrialización, el desarrollo 
de los centros urbanos (aguas residuales sin tratamiento) y la intensificación de las 
actividades agropecuarias. La industria destiladora no es ajena a esta situación y por ende 
se considera como una de las fuentes de contaminación de los recursos hídricos. 
Los metales pesados se encuentran de forma natural en el medio ambiente, pero a mayor 
medida estos se originan por procesos industriales y algunas otras fuentes como desechos 
de la actividad agrícola o el combinado de desechos urbano-domésticos (Acosta et al. 2002). 
La principal problemática de estos metales, dado que son elementos naturales, no se 
pueden descomponer o degradar en otros, por ende, las concentraciones que rebasan los 
valores naturales como resultado de actividades antropogénicas, los convierten en unos 
“contaminantes” muy persistentes en el ambiente (Agarwal, 2009). En la actualidad los 
metales se encuentran comúnmente en suelos de parcelas agrícolas, ya que se ha 
evidenciado a los pesticidas y agroquímicos como fuente de estos contaminantes en el 
ambiente (Gimeno-García et al. 1996; Cakman et al. 2010). Los metales son llevados por la 
escorrentía hasta los cauces hídricos cercanos, y también por infiltración hacia los mantos 
freáticos, estos procesos se consideran dentro de las principales formas de contaminación 
del agua, aunado a la actividad minera, la introducción de aguas residuales sin tratamiento, 
desechos industriales, lixiviados de rellenos sanitarios y la deposición atmosférica que 
resulta después de las quemas agrícolas, de basura y los incendios forestales (Nicholson et 
al. 2003; Alloway 2012; Kristensen y Taylor, 2012). 
El monocultivo y el uso de agroquímicos es una práctica común en el cultivo de algunas 
especies en México, tal es el caso del Agave tequilana Weber (agave azul), estos cultivos se 
encuentran ubicados en lo que se conoce como zona de Denominación de Origen del 
Tequila (DOT), esta zona administrativa está delimitada y comprende municipios de los 
estados de Jalisco, Michoacán, Nayarit y Guanajuato; se estima que aproximadamente 
40,000 hectáreas son cultivadas con alrededor de 107 millones de plantas de agave (Ruiz-
Corral, 2007). Desde el inicio del establecimiento de las plantaciones industriales, el suelo ha 
sufrido contaminación, erosión edáfica y desplazamiento de flora y fauna silvestre, en 
relación a la erosión de suelo se ha registrado que en plantaciones de agave azul fue 16 
veces mayor que lo que se registra en una selva baja caducifolia (Guevara et al. 2010). 
 
4 
 
En la cuenca del Río Ayuquila-Armería a la cual pertenece el área de nuestro estudio, se 
utilizan ampliamente agroquímicos, aproximadamente se han identificado 14 productos 
comerciales que comprenden fungicidas, herbicidas, insecticidas así como fertilizantes, de 
estos los más usados son: Malatión, dimetoato, tiabendazol, atrazina, piraclostrobina 
diazinón, picloram, carbofurano, molinato, glifosato, imazalil, ametrina, , 2,4-D y paratión 
(Rodríguez-Aguilar et al. 2019). Muchos deestos son de reconocida toxicidad y se 
consideran fuentes de contaminación por metales pesados (arsénico, cadmio y plomo) en 
especial los agroquímicos fosfatados, nitrogenados y plaguicidas arsenicales (Martí et al. 
2002). 
En este sentido la presente investigación tiene como objetivo analizar el impacto potencial de 
la contaminación sobre los ecosistemas acuáticos por la actividad del cultivo y destilación del 
agave, evaluando el contenido de nutrientes en los desechos del proceso de destilación 
además de dilucidar las posibles fuentes de metales pesados en el proceso, para esto, se 
comparan dos sistemas de producción, uno tradicional u orgánico y por otra parte un sistema 
más tecnificado y de mayor escala. Mediante el análisis de los resultados obtenidos se 
pretende generar la información necesaria para proponer algunas recomendaciones de 
manejo de los residuos generados por el proceso de destilación, para que los productores 
puedan utilizar estos desechos y contribuir a la mitigación de la contaminación de los 
ecosistemas acuáticos en la cuenca del Río Ayuquila-Armería. 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 
 
2. PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN 
 
¿En qué grado los desechos de la destilación del agave contaminan los ecosistemas 
acuáticos? 
¿Cuál es una fuente potencial de contaminación por metales pesados en el proceso de 
cultivo y destilación del agave? 
 
3. HIPÓTESIS 
 
Los desechos de la destilación del agave contaminan gravemente los ecosistemas acuáticos, 
ya que en su composición se encuentran cantidades de nutrientes y contaminantes por 
arriba de los límites permitidos para su descarga en cuerpos de agua naturales. 
La utilización de agroquímicos en el proceso de producción del agave es una de las fuentes 
de contaminación potencial por metales pesados en el proceso industrial de destilación. 
 
4. OBJETIVOS 
4.1. General 
Analizar el impacto potencial de la contaminación sobre los ecosistemas acuáticos por la 
actividad del cultivo y destilación del agave 
 
4.2. Específicos 
1. Determinar parámetros fisicoquímicos y metales pesados en el agua del río 
Tuxcacuesco 
2. Determinar los parámetros fisicoquímicos, nutrientes y metales pesados en la cadena 
productiva del agave. 
3. Comparar los niveles de contaminación por metales pesados y nutrientes entre el 
sistema de producción orgánico y el convencional 
 
 
6 
 
5. MARCO TEÓRICO 
5.1. Antecedentes 
 
Desde hace aproximadamente 20 años se han realizado estudios sobre la calidad del agua 
en la cuenca del Río Ayuquila-Armería. La mayoría de estos trabajos han tratado sobre la 
contaminación orgánica, analizando parámetros fisicoquímicos, coliformes fecales y algunos 
trabajos de inferencia de calidad por medio de la utilización de macroinvertebrados acuáticos 
como bioindicadores (Martínez et al. 2000; Martínez et al. 2008; Palomera-García ,2012) 
En un estudio realizado por Martínez et al. 2000, se analizó la contaminación por las 
descargas de aguas residuales del Ingenio Azucarero, el cual se encuentra en el valle 
agrícola de Autlán-El Grullo en las inmediaciones del cauce principal del Río Ayuquila, 
encontrado que las descargas contribuían a la degradación y a la contaminación del 
ecosistema acuático. 
En otro estudio de calidad de agua en toda la cuenca del río Ayuquila-Armería, en los 
estados de Jalisco y Colima; se encontró que los parámetros con mayor incidencia en las 
restricciones a la aptitud del agua del río son: coliformes fecales, sulfatos, sólidos disueltos y 
cianuro (CNA y Montgomery Watson, 2001). 
Algunos otros se han adentrado a la parte de la contaminación inorgánica analizando 
metales pesados principalmente, como el realizado por Martínez et al. 2008, en un monitoreo 
de agua y sedimentos, en este estudio se planteó que las concentraciones encontradas no 
constituían un peligro para los organismos acuáticos, también se identificó que en el valle 
Autlán-El Grullo se encuentran los sitios con mayor concentración de metales, esto como 
consecuencia de la introducción de las aguas urbanas-residuales de las ciudades de Autlán 
y El Grullo. 
En estudios más recientes se han reportado la presencia de varios metales pesados, entre 
ellos el Pb y Cd, en cantidades arriba de los límites permitidos (NOM-001-ECOL-1996., 
NOM-027-SSA1-1993., NOM-029-SSA1-1993) en diferentes organismos en la cuenca media 
del Río Ayuquila (Palomera-García, 2012). En el análisis de agua para riego, se encontró 
que el Pb y Hg sobrepasaron los límites permisibles de acuerdo con la SEDUE (1989), la 
NOM-001- ECOL-1996 y EPA (1986), para uso agrícola y urbano, así como para aguas 
naturales (Fregoso, 2015). 
 
7 
 
Por su parte, Hernández-Vargas, 2017, en trabajo realizado en dos cuencas tributarias del 
Río Tuxcacuesco donde se analizaron las concentraciones de metales pesados en agua, 
sedimentos y macroinvertebrados; se encontró que las concentraciones en sedimentos de 
tres de los metales analizados (cadmio, mercurio y arsénico) superaron los límites máximos 
permisibles para la protección de la vida acuática (Canadian Sediment Quality Guidelines, 
2002), y todos los metales analizados en macroinvertebrados presentaron valores por arriba 
de los límites máximos permisibles (NOM-029-SSA1-1993); resultando el plomo, mercurio, 
cadmio y cromo con los valores más altos. 
Los residuos potencialmente peligrosos que se generan en la cuenca del Río Ayuquila-
Tuxcacuesco-Armería, tienen orígenes industriales tales como, desechos de los procesos de 
producción de caña de azúcar y del agave, otro origen seria el agrícola, de los cuales los 
más importantes serían los residuos procedentes de la utilización de insumos químicos. 
Estos desechos y residuos se han depositado desde aproximadamente hace 25 años, 
cuando su uso se extendió en la región, por la gran cantidad de actividades agrícolas que se 
llevan a cabo dentro de los valles de los municipios de El Limón, El Grullo y Autlán de 
Navarro, así también en municipios como Tuxcacuesco, Tonaya y Apulco (Rodríguez-
Contreras, 2015; Guzmán-Plazola et al. 2016). Otro problema es que las aguas residuales 
municipales e industriales (destilerías de agave) son descargadas sin tratamiento en el río 
(CONAGUA, 2008). Además, existen numerosas granjas de cerdos, tilapia y ganadería a lo 
largo del río, mientras que los cultivos comerciales (principalmente la caña de azúcar, el 
agave para la producción de tequila, el tomate, el maíz y los chiles) dominan los valles, 
resultando en descargas desconocidas de aguas residuales, nutrientes y pesticidas en el río. 
Los vertederos abiertos municipales son comunes y la fuga de productos químicos a los 
canales de riego, arroyos y el río es muy posible (Palomera-García, 2012). Las plantas de 
tratamiento existentes no funcionan óptimamente, nos encontramos ante una problemática 
importante, ya que los contaminantes se depositan en el río ocasionando no solo problemas 
ambientales sino también de salud (CONAGUA, 2008). Se ha evidenciado que los 
elementos conocidos como metales pesados ocasionan problemas en el medio ambiente, 
esto por su naturaleza toxica, y los problemas de salud tanto humana como ambiental 
(Sierra, 2011). Debido a que son tóxicos, la deposición de metales pesados en aguas y 
sedimentos de ríos constituye un grave problema de salud para las localidades que 
aprovechan los recursos de los ríos, esta situación genera problemas de salud, e involucra 
que se invierta más en los tratamientos médicos, además de que particularmente en la 
 
8 
 
población ocasiona la disminución de la capacidad productiva de los moradores, 
ocasionando pérdidas económicas a nivel local y nacional (Contreras et al. 2004). 
Por lo anterior es necesario realizar un diagnóstico para encontrar las posibles fuentes de 
contaminación por metales pesados en la cuenca del río Tuxcacuesco, ya que esta es un 
área clave donde se desarrollan múltiplesactividades económicas e industriales asociadas al 
agave; las cuales se han evidenciado como fuentes de contaminación por metales pesados y 
otros contaminantes, y sobre todo porque muchos habitantes de diferentes municipios son 
afectados, ya que aguas abajo se aprovechan los recursos que provee la cuenca para llevar 
a cabo sus actividades cotidianas y productivas. 
 
5.2. La industria destiladora del agave a nivel regional 
 
En la región de estudio que abarca parte de la cuenca del Río Ayuquila-Armería se ha 
documentado que el cultivo del agave es relativamente nuevo, ya que se comenzó a 
expandir esta actividad alrededor del año 1994, a consecuencia de la expansión de nuevas 
áreas de siembra de compañías tequileras, estos cultivos se tenían que tratar mediante los 
llamados “paquetes tecnológicos preestablecidos”, una de las características de la 
agricultura de contrato, la cual fue “adoptada” por los productores de agave de la región, el 
proceso anterior fue posible ya que se tuvo una gran derrama económica entre los años de 
1999 a 2002, originado por una fuerte insuficiencia de agave (Bowen et al. 2004; Nava et al. 
2007; Gerritsen y Martínez, 2010). De forma tradicional en los municipios de la región Sierra 
de Amula se ha cosechado y sembrado el agave verde (Agave angustifolia Haw), este se ha 
utilizado desde hace cientos de años como materia prima para elaborar bebidas 
tradicionales, a las cuales se les ha conocido desde entonces como vino o mezcal y 
actualmente por cuestiones de la denominación de origen como “licor de agave” (Colunga y 
Zizumbo 2006). No obstante, la demanda del agave azul, el cual es el que más se utiliza en 
las industrias del centro y de los Altos de Jalisco, ha propiciado un incremento exponencial 
en las regiones de Sierra de Amula y la Costa Sur, además se ha propiciado el cambio en la 
forma de producción tradicional de otros cultivos, con el aislamiento u extinción de las 
variedades locales y de las “prácticas agrícolas culturales” (Gerritsen et al. 2011). 
El monocultivo del agave azul es una práctica muy extendida en varias regiones de Jalisco, 
un cultivo que comprende entre 6 a 8 años para maduración, con aproximadamente 3,000 
 
9 
 
plantas por ha, a esto se le suma que “la preparación de la tierra” comprende labores 
mecánicas, donde no se considera la pendiente o topografía de los terrenos. También en 
este tipo de cultivos, es extendido y en grandes cantidades el uso de insumos químicos 
como pesticidas. Los principales productos químicos que se emplean en este cultivo son: 
picloram, ametrina, carbofurano tiabendazol, malatión, diazinón, dimetoato, atrazina, 
molinato, glifosato, imazalil, piraclostrobina, 2,4-D y paratión (Zamora y Preciado 2003; Nava 
y Medina 2005; Rodríguez-Aguilar et al. 2019). E cuanto a fertilizantes los más extendidos 
son: sulfato de amonio, urea, y nitrato de amonio. La aparición de plagas y algunas 
enfermedades en el cultivo de agave azul se realza con los “ciclos de sobreproducción” 
(García 1997), en la mayoría de los casos el uso de insumos químicos es una práctica 
obligada, aunque en la actualidad existen técnicas de prevención, que permiten mitigar la 
ocurrencia de enfermedades (Valenzuela 2003). 
 
5.3. Desechos generados por la industria tequilera y mezcalera 
 
La industria destiladora de tequila en México tiene gran importancia, debido a la gran 
demanda de la bebida destilada, se ha propiciado la producción de millones de litros anuales 
de esta bebida. Consecuentemente también se ha propiciado la generación de residuos 
como el bagazo y las vinazas (González et al. 2005). Se infiere que aproximadamente en la 
zona de denominación de origen del tequila (DOT) se producen al año aproximadamente 290 
millones de toneladas de bagazo, así mismo se generan aproximadamente 1.6 millones de 
m3 de vinazas (Saucedo-Luna et al. 2010). 
 
 5.3.1. El bagazo del agave 
 
Este residuo es la fibra resultante del proceso de cocción, molienda y destilación, se dice que 
aproximadamente el 40% del peso total de la planta de agave consumido pertenece al 
bagazo como desecho, por lo consiguiente se producen grandes cantidades de este desecho 
y su disposición final se ha convertido en una problemática ambiental y económica. El 
bagazo está compuesto de 43% celulosa, 19% hemicelulosa, y 15% lignina este residuo 
representa el 40% del peso del agave procesado y la generación anual de bagazo es 
aproximadamente 105, 000 toneladas, de estas solamente una pequeña parte es utilizada 
para preparar composta, la otra porción simplemente se conserva en tanques o se esparce 
 
10 
 
sobre los terrenos agrícolas, (González et al. 2005; Saucedo-Luna et al. 2010; Hongjia et al. 
2012). 
El desecho conocido como bagazo es un residuo orgánico y por ende se considera como 
biodegradable, como la mayoría de estos residuos si no recibe un manejo adecuado puede 
permanecer aproximadamente un año, para descomponerse e integrarse al suelo, el 
problema con su descomposición es la producción de lixiviado, el cual contamina el suelo y 
el recurso hídricos, tanto en mantos acuíferos como en cauces hídricos, además olores 
fétidos que intoxican el aire y propicia la aparición de fauna dañina, todo estos puede 
ocasionar problemas a la salud. El bagazo contiene biosólidos, parte de las vinazas y un alto 
contenido de humedad, en este sentido, uno de los problemas más importantes es la gran 
cantidad de bagazo desechado con humedad del 80%, a esto se le suma las problemáticas 
referentes a los nulos aprovechamientos, transporte y tratamiento, todo esto da como 
resultado, la aparición de tiraderos ilegítimos, los cuales genera varios problemas de salud 
ambiental, ya que se propicia la aparición de productos indeseables y se propicia el hábitat 
de plagas y enfermedades; potencialmente, también se han propiciado modificaciones 
negativas en cuanto a la fertilidad de tierras de cultivo, se propicia la contaminación de los 
suelos por lixiviación y aumentan los peligros fitosanitarios ya que este desecho tarda 
mucho tiempo para degradarse e integrarse al medio (Soffchi, 1999; Rodríguez et al. 2001). 
Recientemente se ha descubierto, que el material lignocelulósico que constituye el bagazo 
es considerado como fuente de energía renovable, por su utilización en la producción de 
biocombustibles, lo cual representa un gran potencial para suministrar energía, sin embargo, 
el proceso es sumamente costoso ya que se requieren enzimas específicas para su 
fermentación. Otro uso un tanto más tradicional que se le ha dado al bagazo es su utilización 
en la bioconstrucción, en la mayoría de los casos para la fabricación de ladrillo o adobes, 
pero para los grandes volúmenes que se generan en la industria de este material, este tipo 
de aprovechamientos no representan una gran disminución en cuanto al material total 
desechado (Iñiguez et al. 2005; Saucedo et al. 2010). 
5.3.2. Las vinazas 
 
Las vinazas son los residuos líquidos que quedan en los fondos de los contenedores 
después de la destilación, en el caso de las vinazas tequileras, estas presentan un pH ácido 
y altas temperaturas. En este sentido se reporta que por cada litro de tequila producido se 
obtienen de 10 a 12 litros de vinazas. Durante el año 2012 se produjeron aproximadamente 
 
11 
 
114.3 millones de litros de tequila en México, esta producción implicó la producción de más 
de 1,371.6 millones de litros de vinazas. Las vinazas tequileras se caracterizan por tener una 
carga orgánica elevada, un grado de color elevado, y pH acido (3.5 a 4.5), aproximadamente 
una temperatura de 90°C al terminar el proceso de destilación. (López, 2010). Otra definición 
para las vinazas según Iñiguez y Peraza (2007), se definen como un producto de residuo 
procedente del mosto fermentado, una vez que las bebidas alcohólicas (tequila) se ha 
separado por medio del calor y presión. Es un desechomuy recalcitrante y difícil de 
descomponer por los procesos biológicos. Además, tienen un pH muy bajo (3.5), 
temperaturas muy altas y se les considera como desechos altamente contaminantes del 
recurso hídrico. Aunado a estos se ha evidenciado el daño a los suelos cuando estos 
desechos no son apropiadamente manejados, por ejemplo, cuando se utilizan en pequeños 
terrenos y de forma no rotativa. En este sentido las vinazas presentan altas concentraciones 
de sólidos totales (ST) por arriba de 21,000 mg/l, esto indica que en case de ser depositadas 
al suelo o sobre los cauces hídricos sin tratamiento, pueden contaminar completamente el 
medio, alterando los procesos naturales y la productividad, alterando gravemente las 
propiedades del ecosistema, lo que ocasiona que el impacto ambiental derivado de un mal 
manejo de tales residuos es muy alto (Rendón, 2010). 
La reutilización y tratamiento de vinazas se encuentra restringido por el acceso a la 
tecnología y la capacidad económica de las destilerías, como también por tamaño y la 
capacidad física que poseen las destiladoras para llevar a cabo los procesos de tratamientos 
de vinazas. Estos tratamientos se clasifican esencialmente en cinco categorías, y estos 
dependen del tipo características de este mismo (López, 2010). 
El verter las aguas residuales a los cauces naturales es una práctica común en Jalisco, 
muchas destiladoras en el estado realizaban estas prácticas hasta el año 2012. Esto 
acontecía en municipios como en el de Tequila y en la región de los Altos de Jalisco, donde 
aproximadamente se contaba con alrededor de 40 fábricas de tequila que no trataban sus 
aguas residuales (Hernández, 2003; Hernández, 2012). Se ha evidenciado que la producción 
de siete a once litros de vinazas por litro de destilado representa una fuente importante de 
contaminación para el agua (Rodríguez-Contreras et al. 2017). Actualmente en algunos de 
los casos las vinazas son simplemente tratadas con cal para elevar el pH y después son 
regadas en las parcelas donde se cultiva agave, en la mayoría de los casos las vinazas son 
vertidas directamente en los drenajes o son almacenadas en fosas o estanques, estos 
últimos han causado graves problemas de contaminación hídrica. 
 
12 
 
 
5.4. Marco legal normativo sobre las disposiciones de los desechos de 
la industria destiladora 
 
Todos los productores de residuos potencialmente peligrosos en cualquiera de las 
industrias y categorías, son regulados desde el nivel Federal y están regidos por las leyes y 
normas de la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT) para las 
autorizaciones y de la Procuraduría Federal de Protección al Ambiente (PROFEPA) en 
términos de cumplimiento y vigilancia (López, 2010). Los productores de residuos con 
manejo especial son regulados por las leyes estatales, y por la Secretaría de Medio 
Ambiente y Desarrollo Territorial (SEMADET) en cuanto a las autorizaciones y el 
cumplimiento y vigilancia le compete a la Procuraduría Estatal de Protección al Ambiente 
(PROEPA). (Ramos, 2017). 
En cuanto a las Normas Oficiales Mexicanas (NOM), los integrantes del CRT siguen las 
especificaciones presentes en la “NOM-006-SCFI-2005, Bebidas Alcohólicas, Tequila, 
Especificaciones. Esta NOM establece las características y especificaciones que deben 
cumplir todos los integrantes de la cadena productiva, industrial y comercial del Tequila se 
aplica a todos los procesos y actividades relacionados con el abasto de agave, la 
producción, envase, comercialización, información, prácticas comerciales vinculadas a la 
bebida alcohólica destilada denominada Tequila”. 
Para la comprobación de las especificaciones establecidas en la presente NOM, se 
aplicarán las normas oficiales mexicanas y normas mexicanas vigentes o las que las 
sustituyan y que se mencionan a continuación: 
Normas oficiales mexicanas 
 “NOM-030-SCFI-1993, Información comercial de cantidad en la etiqueta-
especificaciones, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 29 de octubre 
de 1993”. 
 “NOM-106-SCFI-2000, Características de diseño y condiciones de uso de la 
contraseña oficial, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 2 de febrero 
de 2001”. 
 “NOM-117-SSA1-1994, Bienes y servicios. Método de prueba para la 
determinación de cadmio, arsénico, plomo, estaño, cobre, fierro, zinc y mercurio 
 
13 
 
en alimentos, agua potable y agua purificada por espectrometría de absorción 
atómica, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 16 de agosto de 1995”. 
 “NOM-120-SSA1-1994, Bienes y servicios. Prácticas de higiene y sanidad para el 
proceso de alimentos, bebidas no alcohólicas y alcohólicas, publicada en el Diario 
Oficial de la Federación el 28 de agosto de 1995”. 
 “NOM-142-SSA1-1995, Bienes y servicios. Bebidas alcohólicas, especificaciones 
sanitarias, etiquetado sanitario y comercial, publicada en el Diario Oficial de la 
Federación el 9 de julio de 1997”. 
 “NOM-127-SSA1-1994, Salud Ambiental, Agua para uso y consumo humano. 
Límites permisibles de calidad y tratamientos a que debe someterse el agua para 
su potabilización, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 18 de enero de 
1996”. 
Los productores que no son miembros del CRT y por lo tanto no producen Tequila, sino 
destilado de agave o mezcal se rigen por los criterios establecidos en la “NOM-070-SCFI-
1994, Bebidas alcohólicas, Mezcal, Especificaciones”. Esta norma establece las 
características y especificaciones que deben cumplir los usuarios autorizados para 
producir y/o comercializar la bebida alcohólica destilada denominada mezcal. Para la 
comprobación de las especificaciones establecidas en la presente norma, se aplican la 
norma oficial mexicana y normas mexicanas vigentes que se mencionan a continuación: 
 “NOM-030-SCFI, Información comercial de cantidad en la etiqueta – 
especificaciones”. 
 “NMX-V-013, Bebidas alcohólicas determinación de por ciento de alcohol en 
volumen (% Vol.) a 20ºC”. 
 “NMX-V-014-S, Bebidas alcohólicas destiladas - Determinación de alcoholes 
superiores (aceite de fusel)”. 
 “NMX-V-017, Método de prueba para la determinación de extracto seco y cenizas 
en bebidas alcohólicas destiladas”. 
 “NMX-V-021, Métodos de prueba para la determinación de metanol en bebidas 
alcohólicas”. 
 “NMX-Z-012, Muestreo para la inspección por atributos”. 
Tanto las empresas destiladoras que forman parte del CRT como las que no forman parte de 
él, siguen las especificaciones de la NOM-001-ECOL-1996, que establece los límites 
 
14 
 
máximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales en aguas y 
bienes nacionales. En la cual se presenta como definición de agua residual la siguiente: “Las 
aguas de composición variada provenientes de las descargas de usos municipales, 
industriales, comerciales, de servicios, agrícolas, pecuarios, domésticos, incluyendo 
fraccionamientos y en general de cualquier otro uso, así como la mezcla de ellas”. 
Límites de la NOM-127-SSSA1-1994, "Salud ambiental, agua para uso y consumo 
humano-límites permisibles de calidad y tratamientos a que debe someterse el agua para 
su potabilización", esta norma es la que presenta los lineamientos y especificaciones que 
deben de cumplir las destiladoras en cuanto al uso de agua potable se refiere. 
 
 5.5. Los metales pesados 
 
Un metal pesado es un miembro de un grupo de elementos no muy bien definido que exhibe 
una alta densidad (mayor a 4 g/cm3), masa y peso atómico por encima de 20 uma, y son 
tóxicos en concentraciones bajas. (Agarwal, 2009). El concepto “metal pesado” se considera 
como una "mala denominación" según la Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC), 
debido a su definición contradictoria y su falta de "bases de coherencia científica". 
Alternativamente se utiliza otro concepto “metal tóxico”, pero tampoco existe consentimiento 
de su exacta definición. En sila utilización de una u otra definición dependerá del contexto, 
ya que los metales pesados pueden contener elementos livianos como el carbono y pueden 
excluir algunos de los metales más pesados. Los metales pesados se pueden encontrar 
libres y de forma natural en algunos ecosistemas y pueden variar en su concentración. 
También existen una serie de elementos que ocasionan problemas a la salud humana y 
ambiental, dada su naturaleza toxica a pequeñas cantidades y a su alta persistencia, a estos 
se les conoce con el término de "metales pesados" (Duffus, 2002; Agarwal, 2009). Entre los 
metales más estudiados por ser los que tienen una alta toxicidad y persistencia en el medio 
ambiente se describen los siguientes: 
5.5.1. Arsénico 
 
Este metal se distribuye tanto en el suelo como en el agua, es muy común que se detecte en 
aguas subterráneas. De forma natural se le encuentra asociado a algunos minerales como el 
cobre y el oro. Las fuentes de emisión naturales son las erupciones volcánicas, el 
 
15 
 
intemperismo de las rocas y algunos procesos biológicos; estos procesos se suman a las 
actividades antropogénicas (emisiones industriales), las cuales una vez en la atmosfera 
entran en el ciclo hidrológico y llegan a la tierra por la precipitación (Bissen y Frimmel, 2003; 
Oremland y Stolz, 2003, Bradl et al. 2005). 
Las principales afectaciones a la salud humana ocasionadas por el arsénico son las 
relacionadas con el sistema óseo, además de tener efectos teratógenos durante el embarazo 
(Castillo-Bécar y Venegas-Arancibia, 2010). 
5.5.2. Cadmio 
 
Las erupciones volcánicas junto con el intemperismo geológico se consideran como las 
fuentes más importantes de cadmio a la atmosfera, a estas se le suman en menor medida 
las emisiones resultantes de los incendios forestales (Hutton, 1987). Las fuentes 
antropogénicas de este metal, son la industria fundidora y la extracción y procesamiento de 
minerales como el cobre, plomo y el zinc (Bradl et al. 2005). En comparación a otros metales 
pesados, el cadmio se considera relativamente soluble y su movilidad y biodisponibilidad 
está estrechamente relacionada con su especiación química (Prieto et al. 2009). 
El cadmio se presenta como ion libre en aguas con un valor de pH menor a 6, si los valores 
de pH son mayores a 6 las especies se presentan como carbonatos (CdHCO3+ y CdCO3) 
(Bradl et al. 2005). La asociación de la materia orgánica con el cadmio es mínima ya que 
otros elementos como el calcio sustituyen esta unión, el proceso de adsorción es la principal 
reacción con la materia orgánica en el agua (Prieto et al. 2009). Bajos niveles de dureza, 
baja salinidad y niveles altos de potencial redox, facilitan la biodisponibilidad y movilidad del 
cadmio en los ecosistemas acuáticos (Duffus, 2002). 
Los principales problemas a la salud relacionados con la inhalación de cadmio, son las 
enfermedades pulmonares como enfisema pulmonar y proteinuria en túbulos renales, 
algunas otros efectos son: anemia, daños hepáticos y daños óseos, en los casos de larga 
exposición puede aparecer el cáncer de pulmón y disminuir la capacidad reproductiva 
(García et.al, 2012). 
 
 
 
16 
 
5.5.3. Mercurio 
 
La meteorización de minerales en rocas y suelos por la acción de la precipitación y el viento, 
aunado a las erupciones volcánicas se consideran como las principales fuentes naturales de 
este metal en el ambiente, por otra parte las principales fuentes antropogénicas, son la 
quema de combustibles fósiles, la extracción y procesamientos de minerales y la industria 
metalúrgica (Weinberg, 2010). Otras actividades humanas como la aplicación de pesticidas y 
herbicidas en campos agrícolas, propician la liberación de mercurio, primero a los suelos y 
posteriormente a las aguas subterráneas y a los cauces superficiales por arrastre de 
sedimentos (Mancilla-Villa, 2012). Cuando los valores de pH se encuentran por arriba de 
siete en las aguas, se incrementa la movilidad y biodisponibilidad del mercurio debido a su 
naturaleza (Duffus, 2002). 
Los principales problemas de salud humana relacionados con este metal son las lesiones 
hepáticas y renales así como ceguera y afectaciones al sistema nervioso; el metil mercurio 
resultado del proceso metabólico de organismos acuáticos es la especie más peligrosa de 
este metal ya que ingresa fácilmente en la cadena trófica y es bioacumulabe y biodisponible 
(Marín et al. 2013). 
5.5.4 Plomo 
 
El plomo se considera como el más abundante en la corteza terrestre dentro del grupo de los 
metales pesados, su comportamiento en los ecosistemas está relacionado con los procesos 
de adsorción, la complejación con la materia orgánica, suelos y sedimentos y la 
precipitación de compuestos de plomo; sus principales formas en el ambiente son la cerusita 
(PbCO3) y la galena (PbS) (Mancilla-Villa 2012). Principalmente se le encuentra asociado 
con óxidos de hierro y manganeso resultado del proceso de adsorción y precipitación 
(Jaworski, 1987; Bradl et al. 2005). 
Los efectos del plomo en la salud humana son muy variados, los efectos neurológicos y de 
comportamiento son los más graves y peligrosos, además el plomo interfiere en procesos 
metabólicos al inhibir la producción de acetilcolina, lo que interfiere con el buen 
funcionamiento del sistema nervioso central; los problemas sanguíneos son también 
recurrentes en personas bajo exposición constante a este metal (González y Rojas, 2008). 
 
 
17 
 
5.6 Metales pesados en diferentes medios ambientales 
 
5.6.1. Metales pesados y calidad del agua 
 
El término “calidad del agua” generalmente se ha definido por algunos autores como la suma 
e interacción de las características químicas, físicas y biológicas del recurso; 
específicamente existen algunas otras definiciones para el término dependiendo del uso al 
que se destinará el agua, por ejemplo para riego agrícola el contenido de sales disueltas es 
uno de los parámetros que se consideran más importantes (Cifuentes et al. 1994). En 
cambio para uso potable, recreativo o de conservación, la definición y evaluación considera 
parámetros relacionados con la toxicidad y su relación con las poblaciones humanas y de los 
organismos que habitan en los diferentes ecosistemas; se consideran contaminantes como 
nutrientes y metales pesados en las aguas (Sierra, 2011). 
En el país se ha evidenciado que las aguas residuales procedentes de los municipios, así 
como de las industrias se han vertido directamente a los cauces hídricos con nulo 
tratamiento (SEMARNAT, 2008). Como resultado de esto se ha agravado la problemática 
relacionada con la calidad y acceso-distribución del agua, problemas que se suman al 
crecimiento poblacional y a la mala gestión y utilización del recurso (Fernández, 2010). 
Estudios realizados para conocer el estado de calidad de los cuerpos de agua, han 
evidenciado que el 74% de los cuerpos de agua en México presentan algún grado de 
contaminación, y de estos se ha puntualizado que los principales contaminantes 
corresponden al contenido excesivo de nutrientes, microorganismos patógenos y metales 
pesados (Arriaga et al. 2000; CNA, 2005). 
Conocer la química y el comportamiento de los metales pesados en las aguas, es de suma 
importancia ya que los contenidos de diferentes elementos y su interacción, pueden 
evidenciar su origen y la ruta que seguirán dentro del ecosistema, en base a esto se puede 
definir la calidad y el destino de uso del recurso hídrico, así como las medidas precautorias y 
de conservación (Butturini et al. 2009). En los ecosistemas acuáticos se llevan a cabo una 
gran cantidad de procesos fisicoquímicos y biológicos, estos propician la especiación, 
movilización y disolución de los metales pesados (Salomons y Foster, 1984). Los principales 
metales asociados a los diferentes procesos en los ecosistemas acuáticos, procedentes de 
actividades humanas son: cadmio, cobre, arsénico, níquel,cromo, plomo, zinc y mercurio 
(Mancilla-Villa, 2012). 
 
18 
 
5.6.2. Metales pesados en suelos 
 
Al igual que otros medios ambientales como el agua, el suelo es un sistema dinámico y 
abierto, se divide en tres “espacios” o “fases”: liquida, gaseosa y sólida (Bautista, 1999). El 
espacio solido lo ocupan la materia orgánica, minerales y diferentes asociaciones de óxidos 
de sales; este espacio es muy importante ya que en él se desarrollan de forma activa 
procesos dinámicos de complejación, precipitación y reducción (Sposito, 1983). En la fase 
solida es donde se encuentran fijamente los metales pesados y sus diferentes compuestos; 
las actividades antropogénico han propiciado la acumulación de diversos metales en grandes 
cantidades contaminando los cauces hídricos y las aguas subterráneas (Markerk, 1994). 
El metaloide arsénico, el plomo, el mercurio y el cadmio se consideran como los metales con 
mayor presencia en los suelos, se ha evidenciado que en algunas cantidades estos 
elementos son esenciales para las plantas y algunos otros organismos, ya que forman parte 
de la metabolización y los procesos bioquímicos de los mismos (Reilly, 2002; Giuffré et., al 
2005; Miranda et al. 2008;). 
Los metales pesados pueden encontrarse en los minerales primarios y/o coprecipitados con 
los minerales secundarios (Cuadro 1 y Cuadro 2). Entendiéndose “minerales primarios” como 
los constituyentes de las rocas y “minerales secundarios” como la cristalización de los 
productos del intemperismo. 
Cuadro 1. Metales pesados asociados a minerales primarios (Bautista, 1999). 
Minerales primarios Metales pesados asociados 
Galena (PbS) Ag, Au, As, Ba, Bi, Cr, Hg y Ni 
Esfarelita (ZnS) Sb, Sn, Te y Ti 
Calcopirita (CuFeS2) Ag, Co, Ge, In, Mn, Ni, Se y Sn 
Pirita (FeS2) Ag, As, Au, Co, Cu, Ni, Pb y Ti 
Arsenopirita Co, Mn y Ni 
 
 
 
 
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Cuadro 2. Metales pesados asociados a minerales secundarios (Bautista, 1999). 
Minerales secundarios Metales pesados asociados 
Óxidos de hierro V, Mn, Cu, Zn y Mo 
Óxidos de manganeso Fe, Co, Ni, Zn y Pb 
Carbonatos de calcio V, Mn, Fe, Co, Cd y Pb 
Esmectitas Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co y Ni 
Vermiculitas Ti, Mn y Fe 
 
Ejemplos de metales pesados incluyen mercurio, cadmio, talio, plomo, cobre, aluminio, 
arsénico, cromo y mercurio. Los fertilizantes contienen plomo y arsénico. Los plaguicidas 
contienen plomo, arsénico y mercurio (Wilke, 2005). El agua de riego puede transportar 
metales disueltos a los campos agrícolas, donde metales como el cadmio se pueden 
incorporar a las plantas. El cobre se encuentra naturalmente en suelos y plantas, así como 
en el agua, sedimentos y aire. En promedio su concentración en el suelo es de 
aproximadamente 50 partes por millón (ppm) (Buscot y Varma, 2005). 
El plomo es por mucho el contaminante más común en los suelos, es virtualmente un 
residente permanente en el suelo. La materia orgánica, puede unirse a los metales de 
manera muy efectiva; por ejemplo, la principal fuente de contaminación por plomo es la 
pintura a base de plomo, otras fuentes son gasolina, escape de automotores, aceite de 
motor, automóviles, polvo de neumáticos, desechos industriales, combustión de carbón y 
residuos de pesticidas. El mercurio se presenta en dos formas: orgánica e inorgánica (Shaw 
et al. 2004). Las formas inorgánicas ocurren con mayor frecuencia cuando el mercurio se 
combina con cloro, azufre u oxígeno. Las formas orgánicas ocurren cuando el mercurio se 
combina con el carbono. Las formas metálicas de mercurio no son absorbidas por las 
plantas, sino que son convertidas por microorganismos a formas orgánicas como el metil-
mercurio que son absorbidas por las plantas (Muller, 2007). Los metales también tienen 
orígenes geológicos o naturales, pero raramente a niveles tóxicos. Suelos potencialmente 
contaminados pueden ser el resultado de terrenos asentados en antiguos vertederos 
(particularmente aquellos que aceptaron desechos industriales), huertos que utilizaron 
insecticidas que contienen arsénico como ingrediente activo, campos que anteriormente, se 
les habían aplicado aguas residuales o lodos municipales, áreas dentro o alrededor de pilas 
 
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de desechos y relaves, áreas industriales donde pueden haber químicos vertidos en el suelo, 
o áreas a sotavento de sitios industriales (Shaw et al. 2004). Los problemas más comunes 
de los metales catiónicos (elementos metálicos cuyas formas en el suelo son cationes 
cargados positivamente) provienen de mercurio, cadmio, plomo, níquel, cobre, zinc, cromo y 
manganeso. Los problemas más comunes de los compuestos aniónicos (elementos cuyas 
formas en el suelo se combinan con oxígeno y tienen carga negativa) provienen de arsénico, 
molibdeno, selenio y boro (Naumann et al. 2007). 
En los suelos agrícolas las concentraciones de metales pesados incrementan su 
concentración a través del tiempo, por la utilización de insumos químicos como pesticidas y 
herbicidas, este proceso puede ocurrir también en suelos cercanos a la actividad minera y 
sitios de desechos urbanos (Cala-Rivero et al. 1985; Abdelrahman y Al-Ajmi, 1994; Kabata-
Pendias, 1995; Cajuste y Laird, 2000). 
 
5.7. Metales pesados en plantas 
 
Actualmente en los suelos se han encontrado excesos de acumulación de metales como el 
plomo, cadmio, mercurio y níquel; esto como resultado de las actividades agrícolas e 
industriales, lo que ha ocasionado que las relaciones entre las plantas y otros organismos se 
vean afectadas así como propiciar toxicidad en los ecosistemas (Montenegro, 2002). Estos 
metales pesados ingresan a la cadena trófica mediante las plantas que son irrigadas con 
aguas contaminadas o por la utilización de herbicidas y pesticidas; los metales dada su 
naturaleza no son biodegradables y tienden a bioacumularse en los tejidos de los 
organismos lo que ocasiona afectaciones toxicas crónicas (Queirolo et al. 2000; Miranda et 
al. 2008). Algunas plantas poseen “mecanismos” que se han especializado en acumular, 
absorber y translocar sustancias, es aquí donde los metales son absorbidos por las plantas 
ya que son equivalentes químicamente a los nutrientes que normalmente absorben (Lasat, 
2000). Los metales pesados presentan una toxicidad para las plantas y esta se relaciona con 
valores de pH por debajo de 6 o valores “ácidos”, fisiológicamente afectan la formación de 
raíces y el crecimiento general de la planta (Tadeo y Gómez, 2008). 
El uso de suelos agrícolas contaminados por metales pesados podrá producir algunos 
cultivos, que dependiendo de las concentraciones y la toxicidad parecerán cultivos normales, 
no obstante serán cultivos peligrosos para el consumo tanto animal como humano (Balderas-
 
21 
 
Plata et al. 2003) La bioacumulación de estos metales en las plantas, por el proceso de 
adsorción propiciara la introducción de estos elementos tóxicos a la cadena trófica una vez 
que sean ingeridos por animales o humanos (Prieto et al. 2005). La problemática se acentúa 
pues dada la naturaleza de no ser ni químicamente ni biológicamente degradables, estos 
metales pueden mantenerse en el ambiente una gran cantidad de años, ocasionando graves 
problemas de salud para los organismos ecosistémicos como para los humanos (Fergusson, 
1990; Vázquez et al. 2001; CONSUMER, 2001). 
Los factores planta-suelo más importantes relacionados con la absorción de metales, tienen 
que ver con las características del cultivo y los propios factores químicos del suelo, como el 
potencial redox y el pH, el porcentaje de materia orgánica, la capacidad de intercambio 
catiónico y la calidad de las aguas de riego (Kabata-Pendias y Pendias, 2000); en menor 
medida se ha evidenciado la influencia de las condiciones climáticas, como la temperatura 
ambiental que participa en el proceso de adsorción (Garrido et al. 2005; Prieto-García et al. 
2005). 
Las concentraciones de metales pesados en vegetales están ligadas a la composición