AGUAS RESIDUALES Y SU IMPACTO EN LA SALUD Dr. Julio César Polo Espinal. Presidente del Comité de Salud Ambiental del CN-CMP. Dr. Miguel Palacios Celi. Presidente del Comité de Salud Pública del CN-CMP.
INTRODUCCIÓN Hipócrates (siglo IV a.C.), en su obra magna el Corpus hippocraticum, incluye el Tratado de los aires, las aguas y los lugares donde, en vez de atribuir un origen divino a las enfermedades, discute sus causas medio-ambientales. En su Tratado refiere “Ahora quiero referirme a las aguas, aquellos que traen la enfermedad o salud muy buena, y a los males o los bienes que es posible que se originen en el agua. Las que son cienagosas, quietas y estancadas en el verano deben ser calientes, espesas y pestilentes, ya que no hay desagüe, y puesto que el agua de lluvia fresca siempre está fluyendo en ellas y el sol las calienta, debe ser de mal color, malsanas y biliosas….”. Hipócrates resalta la importancia del Ambiente como causa de enfermedad, sugiere que elementos como el clima, el agua, el viento e incluso la situación geográfica de un lugar, son importantes a la hora de evaluar la salud de las personas que allí habitan. El agua es uno de los compuestos más abundantes de la naturaleza y aproximadamente cubre las tres cuartas partes de la superficie de la tierra. Pero, diversos factores limitan la disponibilidad de agua para uso humano. Más del 97% del agua total del planeta se encuentra en los océanos y otras masas salinas, y no están disponibles para ningún propósito. Del 3% restante, por encima del 2% se encuentra en estado sólido, hielo, resultando prácticamente inaccesible. Y para el hombre y sus actividades industriales y agrícolas, sólo resta un 0,62 % que se halla en lagos, ríos y agua subterráneos. La cantidad de agua disponible es escasa, siendo su mayor problema su distribución irregular en el planeta. El uso de los recursos naturales provoca un efecto sobre los ecosistemas de donde se extraen y en los ecosistemas en donde se utilizan. El caso del agua es uno de los ejemplos más claros: un mayor suministro de agua significa una mayor carga de aguas servidas. Si se entiende por desarrollo sostenible aquel que permita compatibilizar el uso de los recursos con la conservación de los ecosistemas. Debemos considerar que el hombre influye sobre el ciclo del agua de dos diversas formas: (1) directamente mediante extracción de las mismas y posterior vertido de aguas contaminadas, (2) indirectamente alterando la vegetación y la calidad de las aguas. El crecimiento de la población generará cada vez más demanda por agua dulce, pero también más desechos. Ante esta situación el reuso de aguas residuales tratadas surge como una alternativa que puede traer enormes beneficios. Las cifras oficiales nos dicen que en el Perú solo un 25% de las aguas residuales son tratadas, el resto se arroja a los mares, lagos y ríos provocando un impacto negativo en el medio ambiente y en la salud de las personas. Según datos de DIGESA, en el Perú, unas 4,500 hectáreas de cultivo se riegan con aguas residuales, de ellas solo un 10 por ciento son tratadas, lo que representa un serio riesgo para los consumidores y para quienes riegan sus cultivos bajo esta modalidad. HISTORIA Los métodos de depuración de residuos se remontan a la antigüedad y se han encontrado instalaciones de alcantarillado en lugares prehistóricos de Creta y en las antiguas ciudades asirias. Las canalizaciones de desagüe construidas por los romanos todavía funcionan en nuestros días. Aunque su principal función era el drenaje, la costumbre
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romana de arrojar los desperdicios a las calles significaba que junto con el agua de las escorrentías viajaban grandes cantidades de materia orgánica. Hacia finales de la edad media empezaron a usarse en Europa, primero, excavaciones subterráneas privadas y, más tarde, letrinas. Cuando éstas estaban llenas, unos obreros vaciaban el lugar en nombre del propietario. El contenido de los pozos negros se empleaba como fertilizante en las granjas cercanas o era vertido en los cursos de agua o en tierras no explotadas. Unos siglos después se recuperó la costumbre de construir desagües, en su mayor parte en forma de canales al aire o zanjas en la calle. Al principio estuvo prohibido arrojar desperdicios en ellos, pero en el siglo XIX se aceptó que la salud pública podía salir beneficiada si se eliminaban los desechos humanos a través de los desagües para conseguir su rápida desaparición. Un sistema de este tipo fue desarrollado por Joseph Bazalgette entre 1859 y 1875 con el objeto de desviar el agua de lluvia y las aguas residuales hacia la parte baja del Támesis, en Londres. Con la introducción del abastecimiento municipal de agua y la instalación de cañerías en las casas llegaron los inodoros y los primeros sistemas sanitarios modernos. A pesar de que existían reservas respecto a éstos por el desperdicio de recursos que suponían, por los riesgos para la salud que planteaban y por su elevado precio, fueron muchas las ciudades que los construyeron. A comienzos del siglo XX, algunas ciudades e industrias observaron que el vertido directo de desechos en los ríos provocaba problemas sanitarios. Lo que llevó a la construcción de instalaciones de depuración. En aquellos años se introdujo la fosa séptica como mecanismo para el tratamiento de las aguas residuales domésticas tanto en las áreas suburbanas como en las rurales. Para el tratamiento en instalaciones públicas se adoptó primero la técnica del filtro de goteo. Durante la segunda década del siglo, el proceso del lodo activado, desarrollado en Gran Bretaña, supuso una mejora significativa por lo que empezó a emplearse en muchas localidades de ese país y de todo el mundo. Desde la década de 1970, se ha generalizado en el mundo industrializado la cloración, un paso más significativo del tratamiento químico. A lo largo de los últimos años, el rápido desarrollo industrial, la creciente urbanización y el cambio en las prácticas agrícolas, entre otros factores, han provocado no sólo un notable incremento de la demanda de los recursos hidráulicos sino también un significativo deterioro de su calidad. La degradación del medio ambiente hídrico sigue siendo un factor limitante para el desarrollo económico pues afecta de forma negativa a sus usos potenciales, desde el suministro público hasta cualquier actividad recreativa, llegando incluso a dañar y modificar los ecosistemas. Puede afirmarse que, en general, el grado de contaminación de las aguas está íntimamente relacionado con algunas de las causas siguientes: Aguas residuales municipales no tratadas o sólo parcialmente tratadas. Vertidos industriales o de origen agropecuario. Contaminación de origen difuso (escorrentías, aguas de tormentas, transporte por vía atmosférica, etc.). LAS AGUAS RESIDUALES Son un tipo de agua que está contaminada con sustancias fecales y orina, procedentes de desechos orgánicos humanos o animales. Su importancia es tal que requiere sistemas de canalización, tratamiento y desalojo. Su tratamiento nulo o indebido genera graves problemas de contaminación.
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A las aguas residuales también se les llama aguas servidas, fecales o cloacales. Son residuales, habiendo sido usada el agua, constituyen un residuo, algo que no sirve para el usuario directo; y cloacales porque son transportadas mediante cloacas (del latín cloaca, alcantarilla), nombre que se le da habitualmente al colector. Algunos autores hacen una diferencia entre aguas servidas y aguas residuales en el sentido que las primeras solo provendrían del uso doméstico y las segundas corresponderían a la mezcla de aguas domésticas e industriales. En todo caso, están constituidas por todas aquellas aguas que son conducidas por el alcantarillado e incluyen, a veces, las aguas de lluvia y las infiltraciones de agua del terreno. Los contaminantes de las aguas servidas municipales son los sólidos suspendidos y disueltos que consisten en materias orgánicas e inorgánicas, nutrientes, aceites y grasas, y microorganismos patógenos. Los desechos humanos sin un tratamiento apropiado, eliminados en su punto de origen o recolectados y transportados, presentan un peligro de infección parasítica (mediante el contacto directo con la materia fecal), hepatitis y varias enfermedades gastrointestinales, incluyendo el cólera y tifoidea (mediante la contaminación de la fuente de agua y la comida). El problema de las aguas servidas se orienta, en los efectos que ocasiona su incremento, y que afectan los sistemas de salud, de infraestructura y funciona como factor contaminante del agua apta para el consumo humano. Las aguas servidas tienen un origen doméstico, industrial y subterráneo; y estos tipos de aguas suelen llamarse respectivamente: a. Aguas servidas domesticas.- son el resultado de actividades cotidianas de los habitantes, la cantidad y naturaleza es muy variada. b. Aguas servidas infiltradas.- se producen cuando se sitúan conductos de alcantarillado y/ò cuando el agua servida se une con el agua de lluvia y se filtra hasta el nivel de las tuberías. c. Aguas servidas industriales.- provienen de los desechos contaminantes de las diferentes industrias ubicadas en la comunidad, la cantidad de agua desechada depende del tipo de industria, de la gestión, de su consumo y del grado de tratamiento que recibe antes de su descarga. Para estimar los consumos o volúmenes normales generados en Aguas Negras y Grises se pueden considerar los siguientes valores como parámetros de referencia: Para las Aguas Negras se puede estimar que una persona al día utiliza el W.C. unas seis veces, el volumen de cada drenada varía con el tipo y sistemas usados. El W.C. estándar por gravedad, utiliza 18 litros por descarga, por lo que se puede estimar el consumo diario por persona en aproximadamente 110 litros. Para las Aguas Grises se puede estimar como promedio aceptable de consumo diario por persona alrededor de 150 - 160 litros. ANÁLISIS DEL AGUA RESIDUAL: Las bacterias que habitualmente están presentes en las aguas servidas son las Bacterias Coliformes Fecales, cuya proliferación es utilizada usualmente para indicar la presencia de materiales fecales y la presencia de organismos capaces de causar enfermedades. La medición de tal proliferación se efectúa en base a la cuenta microscópica de colonias por milímetro cúbico. Las aguas residuales típicas contienen 500 mg/lt de BOD5, población coliforme de 1,5 a 4x10^9 y sólidos en suspensión alrededor de 900 mg/lt. Para propósitos de prueba, las aguas residuales no refinadas deben contener una concentración mínima de 500 mg/lt, de masa sólida.
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Bacterias coliformes: su hábitat natural es el intestino humano y su presencia indica contaminación cloacal. Para que el agua sea potable no debe tener más de 2/100 ml (dos bacterias cada 100 mililitros) y para que un rió sea factible de potabilizar no puede superar los 5.000/ml. Cromo: el agua dulce virgen tiene menos de 1 mg/lt. Se permite arrojar cromo por los desagües hasta un máximo de 2 mg/lt. Las curtiembres y los talleres de cromado son los que más aportan. La alta concentración de cromo irrita las mucosas y produce graves daños e intoxicaciones. Fenoles: se establece un límite de 1 mg/lt., para la protección de la vida acuática. Los fenoles, altamente tóxicos, provienen de desechos que arrojan químicas, petroleras, papeleras, textiles, plásticas y fábricas de pintura. Además de matar a la fauna provocan sabor y olor desagradable. PH (índice de acidez): El pH debe estar entre 7 y 8 unidades. Puede afirmarse que, el grado de contaminación de las aguas está íntimamente relacionado con alguna o algunas de las siguientes causas: Aguas residuales municipales no tratadas o sólo parcialmente tratadas. Vertidos industriales o de origen agropecuario. Contaminación de origen difuso (escorrentías, aguas de tormentas, transporte por vía atmosférica, etc.). CONTAMINACIÓN POR AGUA RESIDUAL: La ingesta directa de agua por fuentes contaminadas o indirecta a través de alimentos de consumo crudo de tallo bajo regados por aguas residuales o de tallo alto sin tratar o insuficientemente tratadas, así como el contacto con campos regados con aguas residuales insuficientemente tratadas y sin tomar las debidas restricciones, representan un elevado riesgo de infección parasítica (giardiasis, amebiasis, teniasis, ascariasis), vírica (hepatitis, diarreas por rotavirus) y bacteriana (cólera, tifoidea, EDAS en general). Del mismo modo, cuando las aguas residuales sin tratar son vertidas a los cuerpos de agua, el hábitat de la vida acuática y marina se verá afectada por la acumulación de sólidos, el oxígeno disminuirá por la descomposición aerobia de la materia orgánica, y los organismos acuáticos pueden perjudicarse aún más por la presencia de sustancias tóxicas, lo que puede extenderse hasta los organismos superiores por la bioacumulación en la cadena alimentaria. Si la descarga entra en aguas confinadas, como un lago o una bahía, su contenido de nutrientes puede ocasionar la eutrofización, con molesta vegetación que puede afectar la pesca y las áreas recreativas. Los desechos sólidos generados en el tratamiento de las aguas servidas (arenas y lodos) pueden contaminar el suelo y las aguas si no se manejan correctamente. La contaminación actúa sobre el medio ambiente acuático alterando el delicado equilibrio de los diversos ecosistemas integrado por organismos productores, consumidores y descomponedores que interactúan con componentes sin vida originando un intercambio cíclico de materiales. Por sus características y composición podemos clasificar a los contaminantes en: Biológicos: Son los desechos orgánicos, como materia fecal y alimentos, contenidos en las descargas de aguas servidas o la basura arrojada al agua. Si consumimos alimentos regados o lavados con ese líquido, o si lo bebemos o nos bañamos en agua contaminada, corremos serio peligro de contraer enfermedades infectocontagiosas, como el cólera, la tifoidea, la hepatitis u otras.
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Químicos: Son de procedencia doméstica (desagüe) o industrial (descarga de fábricas, relaves mineros, etc.). Pueden ser derivados del petróleo, fertilizantes, plaguicidas, solventes industriales y detergentes, entre otros. Se caracterizan porque se mantienen en el agua y no son biodegradables. Pueden producir destrucción de la cadena alimenticia de la fauna hidrobiológica y mortandad de especies, o, como en el caso del plomo y el cadmio (proveniente de la gasolina o las pilas), son incorporados a nuestro organismo al ingerir carnes de animales que consumieron agua con estos contaminantes. Físicos: Al agua llegan partículas que pueden haber estado en el aire, lo mismo que líquidos calientes que alteran la temperatura del agua. Asimismo pueden llegar relaves mineros y residuos industriales líquidos, entre otros, que producen mortandad de especies y, en algunos casos (como los residuos de industrias pesqueras), la generación de fangos que impiden la normal circulación de arena de las playas, desprotegiéndolas e incrementando la fuerza de rompimiento de las olas, lo cual a su vez genera erosión. Por su origen, los contaminantes pueden ser: Naturales: Están presentes en la atmósfera, agua y corteza terrestre. Al entrar en contacto directo con el agua limpia, alteran su composición y calidad. Los aluviones, las erupciones volcánicas o los suelos producto de la erosión, son ejemplos de estos contaminantes. Artificiales: Son producidos por acción directa nuestra, al verter desechos sólidos y líquidos a las aguas. Los productos agroquímicos y la basura son ejemplos de estos contaminantes. TRATAMIENTO BIOLOGICO DE LAS AGUAS SERVIDAS Las aguas residuales son materiales derivados de residuos domésticos o de procesos industriales, los cuales por razones de salud pública y por consideraciones de recreación económica y estética, no pueden desecharse vertiéndolas sin tratamiento en lagos o corrientes convencionales. Los materiales inorgánicos como la arcilla, sedimentos y otros residuos se pueden eliminar por métodos mecánicos y químicos; sin embrago, si el material que debe ser eliminado es de naturaleza orgánica, el tratamiento implica usualmente actividades de microorganismos que oxidan y convierten la materia orgánica en CO2, es por esto que nos tratamientos de las aguas de desecho son procesos en los cuales los microorganismos juegan papeles cruciales. El tratamiento de las aguas residuales da como resultado la eliminación de microorganismos patógenos, evitando así que estos microorganismos lleguen a ríos o a otras fuentes de abastecimiento. Específicamente el tratamiento biológico de las aguas residuales es considerado un tratamiento secundario ya que este está ligado íntimamente a dos procesos microbiológicos, los cuales pueden ser aerobios y anaerobios. El tratamiento secundario de las aguas residuales comprende una serie de reacciones complejas de digestión y fermentación efectuadas por un huésped de diferentes especies bacterianas, el resultado neto es la conversión de materiales orgánicos en CO2 y gas metano, este último se puede separar y quemar como una fuente de energía. Debido a que ambos productos finales son volátiles, el efluente líquido ha disminuido notablemente su contenido en sustancias orgánicas. La eficiencia de un proceso de tratamiento se expresa en términos de porcentaje de disminución de la DBO inicial. BIBLIOGRAFÍA Extracto de: Hipócrates, "Airs, Waters, Places" W. H. S. Jones (Ed.). Cambridge, Harvard University Press, 1948. En: Buck et al, 1994. "El desafío de la epidemiología", OPS, 505:1077 p., Washington, D. C.
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Diagnóstico Situacional de los Sistemas de Tratamiento de Aguas Residuales en las EPS del Perú y Propuestas de Solución 2008 © SUNASS Ing. Mirtha Culqui Lozada. ANA-PMGRH CHL. Uso de aguas residuales en el Perú. Falkenmark, M. (1988.) "Disminución de la demanda de agua, resultado del programa sueco contra la contaminación". (En: Ambio. El Agua. Blume ecología: 126-134.) Ferreiro, D. (1991.) "Depuración por lagunaje de aguas residuales. Manual de operadores". (Monografías de la Secretaría de Estado para políticas del Agua y del Medio Ambiente. MOPT.) David L. Russell. Tratamiento de aguas residuales un enfoque práctico. Global Environmental Operations, Georgia. 2006. Mariano Seoanez Calvo. Aguas residuales urbanas, tratamientos naturales de bajo costo y aprovechamiento.
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