Calidad del agua potable para consumo humano de la zona urbana de la provincia de Huancayo Potable water quality for human consumption of the urban area of the province of Huancayo
Bejarano C.Alex¹; Inga N. Teófilo ²; Jorge M.Yesenia³ y Ruiz R. Massiel⁴ Universidad Continental, Facultad de Ingeniería, Carrera Profesional de Ingeniería Civil¹ Universidad Continental, Facultad de Ingeniería, Carrera Profesional de Ingeniería Ambiental² ³ Universidad Continental, Facultad de Ingeniería, Carrera Profesional de Ingeniería Industrial⁴ Avenida San Carlos N°1980, Urbanización San Antonio, Huancayo-Junín 74134286@continental.edu.pe 47802587@continental.edu.pe 73986514@continental.edu.pe 47630679@continental.edu.pe
Resumen La investigación tuvo el propósito de evaluar la potabilidad del agua para consumo humano en los distritos de Huancayo, tambo y chilca en la provincia de Huancayo. Diez muestras de agua potable de cada distrito fueron analizadas desde el punto de vista físico, químico y bacteriológico. Como método de análisis se utilizó el método estándar, cuyos resultados fueron comparados con los valores establecidos como aceptables por las normas de la calidad del agua para consumo humano y los catálogos de calidad de agua emitidos por la Organización Mundial de la Salud. Las mejoras en el suministro de agua son oportunidades para solucionar problemas de Salud Pública. De ahí la importancia de establecer modelos de evaluación y gestión integral que garanticen su calidad. Se concluye que el agua potable del distrito de Huancayo requiere tratamiento convencional para su purificación, mientras que el agua potable del distrito de tambo requiere un tratamiento moderado; mientras que el distrito de Chilca no requiere tanto tratamiento por presentar leves infracciones al reglamento de la calidad de consumo humano. Palabras clave: calidad del agua; agua potable; contaminación del agua.
Abstract The research has the purpose of assessing the potability of water for human consumption in the districts of Huancayo, Tambo and Chilca in the province of Huancayo. Ten samples of drinking water from each district were analyzed from a physical, chemical and bacteriological point of view. The standard method was used as an analysis method, the results of which were compared with the values established as acceptable by the water quality standards for human consumption and the water quality catalogs issued by the World Health Organization. Improvements in water supply are opportunities to solve Public Health problems. Hence the importance of establishing comprehensive evaluation and management models that guarantee their quality. It is concluded that the drinking water of the Huancayo district requires conventional treatment for purification, while the drinking water of the Tambo district requires moderate treatment; while the district of Chilca does not require so much treatment for presenting minor violations of the regulation of the quality of human consumption. Keywords: water quality; drinking water; water contamination.
Introducción Se considera que el agua es el solvente universal y, según Tejón y Garrido (2006), esta propiedad está relacionada con su estructura molecular, que le permite disolver con facilidad compuestos iónicos y compuestos polares y solubilizar otros de carácter lipídico. Esta característica distintiva le confiere al agua una gran importancia, ya que puede tener diversas aplicaciones; sin olvidar que es un elemento esencial para el mantenimiento de la vida en el planeta (Pérez, 2016, p. 4). Por ello el servicio de agua potable y saneamiento intradomiciliario asegura la salud y promueve la productividad y competitividad del trabajo de las personas según (Villena, 2018, p.3). Los esfuerzos para lograr cobertura universal son mundialmente prioritarios, no obstante, es necesario que el servicio sea continuo, de calidad y de bajo costo. La calidad del agua promueve la condición humana y es un primer nivel de intervención de la salud ambiental a nivel de las unidades familiares. Precisamente la OMS, establece que «proporcionar acceso a agua salubre es uno de los instrumentos más eficaces para promover la salud y reducir la pobreza. Villena (2018) menciona que la calidad del agua, la salud y el crecimiento económico se refuerzan mutuamente y son fundamentales para lograr el bienestar humano y el desarrollo sostenible. La pobreza y enfermedad es un binomio recurrente y con un fuerte poder destructor de la sociedad, pero además resulta de difícil abordaje. Generalmente se prioriza sólo el énfasis económico y muchas veces las acciones e intervenciones resultan insostenibles (p. 1). El pH es un importante parámetro operativo de la calidad del agua. Las aguas demasiado ácidas disuelven los metales empleados en las conducciones (plomo, cobre, zinc), los cuales, al ser ingeridos, afectan negativamente la salud. El pH aceptable para agua potable varía entre 6.5 a 8.5 como valor guía Jiménez (2001). Según Galvín (2003), para las aguas de consumo humano, los valores extremos pueden causar irritación en las mucosas, irritación en órganos internos y hasta procesos de ulceración (Pérez, 2016, p. 6). Los indicadores microbiológicos de calidad del agua son organismos que tienen un comportamiento similar a microorganismos patógenos cuya procedencia, concentración, hábitat y reacción a factores externos es la de la mayoría. Su presencia determina la
existencia de patógenos y permite comparar sus reacciones a cambios de pH y temperatura o aplicación de medios físicos o químicos de desinfección, con la ventaja de ser más fácilmente cultivables o identificables, y económicamente factibles. Requieren la identificación y cuantificación de microorganismos por índices de diversidad ajustados a intervalos que califican la calidad del agua y, aunque la información microbiológica obtenida a partir de su análisis no reemplaza los análisis fisicoquímicos, reduce costos y aporta información en el monitoreo de la calidad del agua (Vásquez, 2015, p. 3). El objetivo de la investigación es caracterizar la composición física y química de la calidad del agua potable para consumo de la humano de los distritos tambo, Huancayo, chilca provincia de Huancayo_ Perú comparando las variables calidad de agua y sus consecuencias para averiguar qué distritos están en alto mediano o bajo riesgo. Karol, J. (2012) menciona que “La importancia de la vigilancia y el control de la calidad del agua para consumo humano es aportar información que permita la toma de decisiones para el mejoramiento de su calidad y, así, proporcionar beneficios significativos para la salud, reduciendo la posibilidad de transmisión de enfermedades por agua contaminada” (p. 3).
Calidad de agua potable Según la Organización Mundial de la Salud (2011), el agua potable está definida como “adecuada para el consumo humano y para todo uso doméstico habitual, incluida la higiene personal, es libre de microorganismos causantes de enfermedades. Las posibles consecuencias de la contaminación microbiana para la salud son tales que su control debe ser objetivo primordial y nunca debe comprometerse” (p. 12). Por ello se afirma que el agua de consumo inocua (agua potable), no ocasiona ningún riesgo significativo para la salud cuando se consume durante toda una vida, teniendo en cuenta las diferentes vulnerabilidades que pueden presentar las personas en las distintas etapas de su vida. Las personas que presentan mayor riesgo de contraer enfermedades transmitidas por el agua son los lactantes y los niños de corta edad, las personas debilitadas o que viven en condiciones antihigiénicas y los ancianos. El agua potable es adecuada para todos los usos domésticos habituales, incluida la higiene personal. Las guías son aplicables al agua envasada y al hielo destinado al
consumo humano. No obstante, puede necesitarse agua de mayor calidad para algunos fines especiales, como la diálisis renal y la limpieza de lentes de contacto, y para determinados usos farmacéuticos y de producción de alimentos. Las personas con inmunodeficiencia grave posiblemente deban tomar precauciones adicionales, como hervir el agua, debido a su sensibilidad a microorganismos cuya presencia en el agua de consumo normalmente no sería preocupante. Las Guías pueden no ser adecuadas para la protección de la vida acuática o para algunas industrias (Organización Mundial de la Salud, 2011, p. 11). Por consiguiente afirmó Pérez (2016) que la contaminación del agua tiene un gran impacto tanto en la salud como en el medio ambiente, la apreciable concentración de componentes indeseables (por ejemplo: cloruros, bacterias) limita la viabilidad del líquido y aumenta su toxicidad, por lo que el estudio de la contaminación, la medición de sus efectos y el control de su evolución son aspectos de suma importancia (p. 5). Cabe mencionar que: “El pH es un importante parámetro operativo de la calidad del agua. Las aguas demasiado ácidas disuelven los metales empleados en las conducciones (plomo, cobre, zinc), los cuales, al ser ingeridos, afectan negativamente la salud. El pH aceptable para agua potable varía entre 6.5 a 8.5 como valor guía” (Pérez, 2016, p. 6). Pérez (2016), “Para las aguas de consumo humano, los valores extremos pueden causar irritación en las mucosas, irritación en órganos internos y hasta procesos de ulceración” (p. 5). También se tomará como referencia la investigación que se hizo en México por Galdós et al. (2017) que indicaron que: “emplearon cuatro patógenos de referencia, para representar bacterias (Escherichia coli 0157:H7, Campylobacter), virus (rotavirus) y protozoos (Cryptosporidium). Estos patógenos fueron escogidos por encontrarse bien caracterizados en la literatura y por su importancia para la salud pública” (p. 135). Es importante tomar en cuenta lo que mencionó Chávez (2018) que “En el Perú la calidad del agua potable está muy asociada a la calidad del agua de las fuentes ―las mismas que en su gran mayoría están expuestas a los metales de origen natural y antropogénicas- y a la dificultad tecnológica y económica de las empresas de saneamiento de llevar a cabo procesos para depurar la presencia de metales,
para garantizar el tratamiento de agua y prestar servicios de saneamiento a través de sistemas seguros y sostenibles. La vigilancia de la calidad del agua desde la fuente hasta el consumo humano debe ser una prioridad de política y una efectiva estrategia para consolidar acciones hacia el desarrollo sostenible. Mejorar la conciencia individual, familiar y comunitaria incluida la empresarial y lograr una cultura del agua ayudará significativamente no sólo a nivel de los servicios de agua, sino también a nivel de cada cuenca” (p. 307).
Consumo humano Esta población creciente también ha cambiado sus hábitos de consumo y cada día, por necesidades creadas o por hábitos de higiene, la humanidad cuenta con un consumo promedio mayor que en épocas anteriores. Por tal razón cabe preguntar qué se entiende por mínimo vital de agua, ya que, si bien existe un derecho, es necesario determinar si lo mínimo es coincidente con lo básico y si ese mínimo es a todos los habitantes del país o si solo son para aquellos que se encuentren en condiciones vulnerables. Echevarría y Anaya (2018) indican que: “Hacia el año 2025 se estima que mil ochocientos millones de personas vivirán en regiones con escasez de agua y dos tercios de la población mundial residirán bajo condiciones de estrés hídrico. Esto dirigirá los conflictos hacia la competencia por el agua y propiciará enfermedades debidas a alteraciones en la calidad del agua, así como también se experimentarán pérdidas de biodiversidad y de los servicios de los ecosistemas” (panorama de Colombia respecto al agua potable, parr. 17). Según Global Plan of Action for Children's Health and the Environment. (2014) 1,8 millones de personas mueren cada año debido a enfermedades diarreicas, (90% niños menores de cinco años). Se calcula que 1.5 millones de niños mueren de diarrea anualmente, 11% de todas las muertes en menores de 5 a nivel mundial. Por consiguiente, en el año 2003 según CONAMA
(2014) en la provincia de Maynas, en la región de Loreto, (Perú), la mala calidad del agua para el consumo en este distrito provocó el fallecimiento del 7% de los niños menores de 5 años por infecciones intestinales y parasitosis. Asimismo, la incidencia de enfermedades diarreicas entre la población infantil de la provincia, provocadas en su inmensa mayoría por el consumo de agua en mal estado, era de las más altas del Perú, superando el 45%, mientras la media nacional se situaba en el 18.6% (p. 4).
También hay que tener en cuenta que Guzmán, Nava y Díaz comprueban que en los países sudamericanos en la zonas rurales se encuentran los mayores problemas en términos de la calidad del agua; la población en estas zonas está expuesta a un gran riesgo de enfermedades transmitidas por el agua de consumo, lo cual acentúa las desigualdades en el acceso al agua potable y afecta las condiciones de salud y el mejoramiento de la calidad del agua en estas zonas constituye un reto en la formulación de políticas públicas orientadas a transformar la situación de riesgo y las vulnerabilidades identificadas para alcanzar un mejor acceso al agua potable de calidad (p. 187).
Materiales y métodos Bases de datos “La Dirección General de Salud Ambiental (DIGESA, 2011) en el cual se reportan los resultados del control de la calidad del agua para consumo humano. Este presente Reglamento se enmarca dentro de la política nacional de salud y los principios establecidos en la Ley N° 26842 - Ley General de Salud” (p.12). La guía para la vigilancia y control de la calidad del agua para consumo humano En el análisis se consideraron las características de color, pH, turbiedad, cloro residual libre, coliformes totales y Escherichia coli, por ser los indicadores más representativos de la calidad microbiológica y fisicoquímica del agua (p. 59).
199.09 mg CaCO3/L; coliformes totales de 0 ufc /100 ml. y coliformes termotolerantes de 0 ufc /100 ml. y para el distrito de Chilca: color de 3.31 (UCV) Pt-Co; pH de 7.41 y solidos totales disueltos de 145.89 mg/L; coliformes totales de 0 ufc /100 ml. y coliformes termotolerantes de 0 ufc /100 ml.”(Dirección General de Salud Ambiental Ministerio de Salud, 2011, p. 28). Los resultados del análisis físico, químico y microbiológicos del agua se encuentran por debajo de los límites máximos.
Resultados Análisis químicos Se muestra los resultados de pH para los distritos de El Tambo, Huancayo y Chilca por sectores. El promedio de los análisis físicos se muestra en la Tabla Tabla 1 Valores promedio del año 2019 de los análisis químicos de agua potable en los distritos de Huancayo, El Tambo y Chilca.
Muestras Tambo
Huancayo Chilca
1
7.9
8.53
7.51
2
7.71
8.57
7.61
3
7.72
8.52
7.62
4
7.74
8.5
7.59
5
7.75
8.5
7.58
6
7.78
8.49
7.62
7
7.82
8.48
7.57
Análisis de datos
8
7.78
8.47
7.44
Calidad del agua. Se analizaron los resultados de 10 muestras de agua potable para consumo humano reportadas en el presente año 2019, provenientes de los distritos de Huancayo, El Tambo y Chilca de la provincia de Huancayo. Por ello se realizó el muestreo de la red de distribución de cada sector en los distritos y se compararon con los protocolos ya establecidos por el reglamento de la calidad del agua para consumo humano DS N° 031-2010- SA – Ministerio de Salud, evaluando la calidad fisicoquímica y microbiológica del agua potable. Los resultados de los análisis físicos, químicos y microbiológicos para el distrito de Huancayo presentan los siguientes valores: color de 3.35 (UCV) Pt-Co; pH de 7.42; y sólidos totales disueltos de 145.89 mg/L; coliformes totales de 0 ufc /100 ml. y coliformes termo tolerantes de 0 ufc /100 ml.; para el distrito de El Tambo: color de 1.64 (UCV) Pt-Co; pH de 7.43 y sólidos totales disueltos de 240.19 mg/L; cloro residual 0.96 mg/L, dureza total de
9
7.79
8.47
7.55
10
7.67
8.46
7.52
Figura 1. Variación del pH de los distritos del Tambo, Huancayo y Chilca
En la figura 1 se puede observar que en el distrito del Tambo el pH más alto es de 7.82° y el menor de 7.67°, en el distrito de Huancayo el pH más alto es de 8.57° y el más bajo de 8.46° y en el distrito de Chilca el PH más alto esde7.62 y el más bajo es de 7.44°, siendo el pH más alto el del distrito de Huancayo con 8.57° y el pH más bajo del distrito de Chilca.
Parámetros microbiologicos 0.016 0.014 0.012 0.01 0.008
Tabla 2. Media y desviación estándar de las muestras del pH.
Lugar de recolección de agua Tambo
0.006 0.004 0.002
Media
N
Desviación estándar
7.7660
10
.06433
Huancayo
8.4990
10
.03348
Chilca
7.5590
10
.05705
Total
7.9413
30
.41339
En la Tabla 2. Se puede observar que la media de las muestras tomadas pH del distrito del Tambo es de 7.7660, la media del distrito de Huancayo es de 8.4990, del distrito de Chilca es 7.5590 y del total de muestras su media es 7.9413. También se puede observar que la desviación estándar delas muestras realizadas del distrito del Tambo es de 0.06433, del distrito de Huancayo de 0.03348 y del distrito de Chilca de 0.05705.
A. Análisis microbilogicos Se muestra los resultados de coliformes totales para los distritos de Huancayo, El Tambo y Chilca por sectores. El promedio de los análisis físicos se muestra en la Tabla Tabla 3 Valores promedio del año 2019 de los análisis químicos de agua potable en los distritos de Huancayo, El Tambo y Chilca
Muestras Tambo
Huancayo Chilca
1
0.014
0.003
0.004
2
0.001
0.002
0.003
3
0.013
0.001
0.002
4
0.012
0.012
0.001
5
0.011
0.013
0.002
6
0.002
0.001
0.002
7
0.003
0.013
0.004
8
0.011
0.012
0.003
9
0.002
0.001
0.012
10
0.001
0.002
0.014
0 1
2
3
CHILCA
4
5
6
HUANCAYO
7
8
9
10
TAMBO
Figura 2. Variación de los parámetros microbiológicos de los distritos del Tambo, Huancayo y Chilca En la figura 1 se puede observar que en el distrito del tambo el parámetro más alto es de 0.014 y el menor de 0.001 en el distrito de Huancayo el parámetro más alto es de 0.013 y el más bajo de 0.001 y en el distrito de Chilca el parámetro más alto es de0.014y el más bajo es de 0.001, siendo el parámetro más alto el del distrito de Huancayo con 0.013 y el parámetro más bajo del distrito de Chilca.
Lugar de recolecció n de agua Tambo
Media
N
Desviación estándar
0.0082
10
.00600
Huancayo
0.0060
10
.00563
Chilca
0.0047
10
.00449
Total
0.0189
30
.01612
Tabla 4. Media y desviación estándar de las muestras de los parámetros microbiológicos.
En la Figura 2. Se puede observar que la media de las muestras tomadas del parámetro del distrito del Tambo es de 0.0082, la media del distrito de Huancayo es de 0.0060, del distrito de Chilca es 0.0047 y del total de muestras su media es 0.0189. También se puede observar que la desviación estándar delas muestras realizadas del distrito del Tambo es de 0.00600, del distrito de Huancayo de 0.00563 y del distrito de Chilca de 0.00449.
B. Análisis físicos Se muestra los resultados de color para los distritos de Huancayo, El Tambo y Chilca por sectores. El promedio de los análisis físicos se muestra en la Tabla
Tabla 5. Valores promedio del año 2019 de los análisis físicos de agua potable en los distritos de Huancayo, El Tambo y Chilca
Muestras Tambo
Huancayo Chilca
1
4
4
5
2
1
2
4
3
3
4
2
4
3
3
4
5
4
3
3
6
4
1
3
7
1
4
4
8
2
2
2
9
1
1
1
10
2
4
4
Discusiones Los resultados obtenidos en los distritos (Tambo, Chilca, Huancayo) se encuentran en el rango de PH apto para el consumo humano estando en los rangos 7.71y8.49 según (Pérez 2016.p.6) El pH aceptable para agua potable varía entre 6.5 a 8.5 como valor guía (Jiménez, 2001). Según Galvín (2003), para las aguas de consumo humano. Según las pruebas realizadas en laboratorio de parámetros microbiológicos podemos demostrar que el agua potable de los tres sectores cumplen con las normas de la OMS ya que se encuentran en el rango menor a 1/100ml de agua en los que se puede observar que en el distrito del tambo el parámetro más alto es de 0.014 y el menor de 0.001 en el distrito de Huancayo el parámetro más alto es de 0.013 , el más bajo de 0.001 y en el distrito de Chilca el parámetro más alto es de0.014y el más bajo es de 0.001, siendo el parámetro más alto el del distrito de Huancayo con 0.013 y el parámetro más bajo del distrito de Chilca.
Color 6 5 4 3 2 1 0 1
2
3
4
CHILCA
5
En la Tabla 6. Se puede observar que la media de las muestras tomadas color del distrito del Tambo es de 2.5, la media del distrito de Huancayo es de 2.8, del distrito de Chilca es 3.2 y del total de muestras su media es 8.5. También se puede observar que la desviación estándar delas muestras realizadas del distrito del Tambo es de 1.2, del distrito de Huancayo de 1.3 y del distrito de Chilca de 1.1.
6
7
HUANCAYO
8
9
10
TAMBO
Figura 3. Variación del color de los distritos del Tambo, Huancayo y Chilca En la figura 3 se puede observar que en el distrito del Tambo el color más alto es de 4 y el menor de 1 en el distrito de Huancayo el color más alto es de 4 y el más bajo de 1 y en el distrito de Chilca el Color más alto es de 5 y el más bajo es de 1, siendo el color más alto el del distrito de Huancayo con 4 y el color más bajo del distrito de Chilca. Tabla 6. Media y desviación estándar de las muestras de color
Lugar de recolección de agua Tambo
Media
N
Desviación estándar
2.5
10
1.2
Huancayo
2.8
10
1.3
Chilca
3.2
10
1.1
Total
8.5
30
3.6
Se demostró la relevancia de las características de color para el análisis de la calidad del agua y, aunque la mayoría de los resultados se mantuvieron dentro de los valores máximos permitidos de potabilidad, se evidenció un amplio rango de dispersión, así como variabilidad en los datos y altos valores. Esta variabilidad de los valores de color, podría tener relación con la eficacia de la desinfección, aumentando la cantidad necesaria de cloro residual líquido, aspecto que debe considerarse en los procesos de tratamiento. A lo largo del período no se identificó un aumento en el porcentaje de muestras que cumplieran con los valores máximos permitidos establecidos en la legislación, lo que sugiere la necesidad de promover o reforzar acciones para mejorar la calidad del agua, en las cuales deberían participar, al menos, el sector de la salud y los servicios de abastecimiento del agua.
Conclusiones En los resultados obtenidos según las pruebas realizadas en el laboratorio el rango es de 7.51 a 8.57
de PH lo cual muestra que está en el rango permitido para consumo humano. En el distrito de Chilca encontramos que el rango de PH es menor y el mayor lo es de Huancayo. En el análisis de pruebas microbiológicas que se realizó se tuvo como resultados que el agua potable para consumo humano de los tres distritos está en un rango considerable para consumirlo. Los resultados obtenidos de los análisis que se realizó físico-químicos y bacteriológicos demuestran que las tuberías que conducen el agua tienen que ser tratadas habitualmente para que los parámetros se mantengan en el rango. La calidad del agua potable para consumo humano en el Perú se debe muchas veces a sus cuencas hidrográficas.
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