1. generalidades y normatividad

Sistemas de Acueductos - Tratamiento de Aguas Aspectos Generales y Normatividad Página 1 de 22

Material recopilado por Ing. Jorge E. Buitrago C. Departamento de Fluidos y Térmicas UFPS - 2012

1. AGUA POTABLE

1.1. GENERALIDADES 1.1.1. Itinerario del Sector Agua Potable y Saneamiento en Colombia. La historia se remonta a finales del siglo pasado. Se pueden distinguir cuatro grandes épocas:

1890 – 1930: Empresas privadas prestaban el servicio público de acueducto y alcantarillado. 1930 – 1983: Centralización y manejo estatal de los servicios públicos de acueducto y alcantarillado. 1984 – 1990: Descentralización y responsabilidad municipal en la administración de los servicios públicos de acueducto y alcantarillado. 1991: Desmonopolización responsabilidad municipal y concurso de sector privado.

En este itinerario se presentan a continuación los hechos más importantes: 1936 Por mandato del congreso se adscribe al Ministerio de Obras Públicas. La nación le asignó la construcción de

acueductos a los municipios y el Ministerio se encargó de organizar oficinas y controlar tarifas. 1940 – 1950 Se adscribe al Ministerio de Hacienda y se crea el Fondo de Fomento Municipal con la intención de garantizar recursos

financieros a los municipios del país, dada su fragilidad económica. 1950 – 1960 Nace el Instituto de Fomento Municipal (INSFOPAL). En 1956 es reformado y se integran en él, el Instituto de Crédito

Territorial I.C.T. y el Instituto de Aguas y Fomento Eléctrico. Esta integración se denomina Corporación Nacional de Servicios Públicos, cuya finalidad es el manejo integral de los servicios públicos (un modelo centralista). En 1957 se disuelve esta Corporación por dificultades operativas y se vuelve al manejo independiente.

El INSFOPAL se adscribe al Ministerio de Fomento (Desarrollo) y se asignan facultades para fijar tarifas en los servicios

públicos. Nacen las Empresas de Servicios Públicos bajo la tutela de las autoridades locales. En algunas regiones se crean las denominadas ACUAS.

Resultado: El sector era manejable y tenía un relativo orden. 1960 – 1970 El INSFOPAL lo adscriben al Ministerio de Salud (1968), con responsabilidades de planificación, dotación y ejecución de

obras en localidades mayores a 2500 habitantes. Se crea la Junta Nacional de Tarifas, adscrita a Planeación Nacional, con funciones de fijar tarifas a todos los servicios

públicos domiciliarios. Se crea el Instituto Nacional de Salud (INS) y simultáneamente el Programa Nacional de Saneamiento Básico Rural, para obras en pequeñas poblaciones no cubiertas por el INSFOPAL.

Resultado: El sector da señales de fragilidad. 1970 – 1980 En 1974 el INSFOPAL se integra al Sistema Nacional de Salud, haciéndose responsable del control normativo y de

vigilancia. En los años 1975 y 1976 se reestructura nuevamente el INSFOPAL, dejando de ser ejecutor directo de obras y se

promueven organismos ejecutores regionales EMPOS, pero bajo una dirección central del INSFOPAL.

Se ponen en marcha EMPOS (Empresas de Obras Sanitarias) con resultados poco halagadores, exceptuando a las ACUAS como ACUAVALLE y ACUANTIOQUIA, que se negaron a transformarse. Se crea el Fondo Financiero de Desarrollo Urbano FFDU dependiendo del BCH y se convierte en la mayor fuente de financiación del estado a los municipios en el sector agua y saneamiento. Varias entidades estatales del orden nacional y regional, intervienen en la construcción de sistemas, sin una política clara: PNR, Federación de Cafeteros, Minagricultura, Municipios, etc. El INSFOPAL llega al fondo de desadministración. Los servicios de acueducto y alcantarillado se deterioran, con crecimiento negativo en las coberturas.

1980 – 1990 Naciones Unidas determina la década de los ochenta como el Decenio Internacional del Agua. Se recomienda a la DNP el estudio de la problemática del sector y sus posibles soluciones.

Nace el Plan de Ajuste Sectorial (PAS) Se ordena la liquidación del INSFOPAL. Se devuelve a los municipios la responsabilidad de administrar sus sistemas. El MINSALUD solo queda con la responsabilidad de vigilar la calidad del agua. En cumplimiento de esa función se

promulgan los Decretos 2105/83 sobre potabilización del agua y 1594/84 sobre usos del agua y residuos líquidos. Se crea la división de Agua Potable en el Ministerio de Obras Públicas para manejar las políticas del sector. Al poco



tiempo estas responsabilidades las asume el nuevo ente Departamento de Agua Potable del Ministerio de Desarrollo. Se entregaron los sistemas a los municipios sin tener en cuenta su limitada capacidad técnica. Se liquida el FFDU y se crea la Financiera de Desarrollo Territorial (FINDETER). Se incrementa el caos institucional. Se perdió la década del agua. 1991 – 1996 Se crea la Comisión Nacional de Aguas, para expedir de nuevo las políticas del sector. La Constitución Política Nacional y la política de apertura económica generan nuevos lineamientos para la

reestructuración del sector (vigentes). En cabeza del Ministerio de Desarrollo a través del Viceministro de Vivienda, Desarrollo Urbano y Agua Potable, queda el

sector. El Congreso aprueba la Ley 99 de 1993, la cual da pautas para el ordenamiento del Medio Ambiente. El Congreso aprueba la Ley 142 de Servicios Públicos en 1994 cuyo objetivo primordial es promover la eficiencia en la

prestación de estos y generar competencia. Se estructuran organismos de control Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios, Comisión Reguladora de

Agua Potable y Saneamiento Básico (CRAP) adscrita al Ministerio de Desarrollo. Se apropian recursos a través de FINDETER y las transferencias municipales (Ley 60) para invertir en agua y

saneamiento. Se inician procesos de transformación de las Empresas de Servicios Públicos y se inician los primeros negocios con

participación privada.

1997 Diagnóstico: reservado (optimista) 1.1.2. Importancia del agua. El agua constituye un elemento esencial para la vida animal y vegetal. Su papel para el desarrollo de la humanidad ha sido reconocido desde la antigüedad. Hipócrates (460-354 a. C.) afirmaba: "La influencia del agua sobre la salud es muy grande". El hombre requiere de agua de calidad adecuada y en cantidad suficiente para todas sus necesidades, no solamente para la protección de su salud, sino también para su desarrollo económico. La importancia sanitaria de los abastecimientos de agua es muy significativa: la implantación o mejora de los servicios de abastecimiento de agua trae como resultado una rápida y sensible mejoría en la salud y en las condiciones de vida de una comunidad, principalmente a través del control y prevención de enfermedades, de la promoción de hábitos higiénicos, del desarrollo de deportes como la natación, de una mejor limpieza pública; también se refleja en el desarrollo de sistemas que implican una mayor seguridad y comodidad colectiva, como las instalaciones de aire acondicionado y protección contra incendios. La importancia económica del abastecimiento de agua es también de una gran relevancia. Su implantación se traduce en un aumento de la vida media de la población servida, en una disminución de la mortalidad en general y en particular de la infantil y en una reducción del número de horas perdidas por diversas enfermedades. Estos hechos se reflejan en un aumento sensible del número de horas de trabajo de los miembros de una comunidad, con el consiguiente aumento de producción. La influencia del agua desde el punto de vista económico, se hace sentir en forma más directa en el desarrollo industrial, por constituir una materia prima en muchas industrias, como las de bebidas y como medio de operación en otras, tales como aquellas que hacen uso de calderas. Es por tanto de fundamental importancia para la salud y el progreso de toda comunidad el contar con agua de calidad adecuada y en cantidad suficiente para todas sus necesidades. 1.1.3. Calidad del agua. El agua pura, es decir aquella constituida por la unión de una molécula de oxígeno con dos de hidrógeno, en sentido riguroso no existe en la naturaleza, pues por ser un solvente óptimo, nunca se encuentra en estado de absoluta pureza, ya que al estar en contacto con el suelo y la atmósfera, adquiere elementos o compuestos que desvirtúan su composición original, tanto desde el punto de vista físico, como químico y microbiológico, requiriéndose en la mayoría de los casos de análisis específicos de laboratorio para comprobar su presencia y concentración. Resumiendo, se puede afirmar que el agua posee una serie de impurezas, que le dan sus características físicas, químicas y biológicas y que la calidad del agua depende de esas características. Las características de las aguas naturales no son estáticas y están sujetas a cambios, ya sea por condiciones naturales o por alteraciones producidas por el hombre. En términos generales, la calidad de una fuente de agua es inherente a su origen. El establecimiento de criterios para la determinación de la potabilidad de una fuente de agua, constituye un aspecto muy importante para el



hombre. Por ello se hace necesario un estudio detallado de sus características físicas, químicas y biológicas. Al Doctor Le Strat, una autoridad en la materia, se debe esta sencilla definición para el agua potable: "Es el agua que resulta agradable a quien la bebe y no le perjudica su salud". Posteriormente, cuando se estudien las normas de potabilidad del agua, se dará la definición oficial de agua potable. Se ha aceptado que las dos condiciones más esenciales que ha de satisfacer un agua potable, aparte de la ausencia de sustancias tóxicas, son: la absoluta pureza bacteriológica y la absoluta limpidez. Un agua turbia o coloreada no es potable y tampoco, evidentemente, un agua contaminada. Cuando la calidad del agua cruda no reúne las características requeridas para satisfacer las necesidades de acuerdo con el uso que se le pretenda dar, debe ser acondicionada mediante las operaciones y procesos que sean necesarios para obtener la calidad deseada, lo cual se lleva a cabo en la planta de tratamiento. 1.1.4. Ciclo hidrológico. Las agua naturales forman parte de un ciclo continuo. La humedad que se evapora de los océanos y cualquier otra superficie de agua es precipitada en forma de lluvia, nieve y granizo. Parte de esta precipitación regresa a las superficies de agua y parte cae sobre la tierra. De esta última, una parte es empleada por la vegetación, algo se evapora, otra parte corre hacia los océanos por conducto de las corrientes de agua y lagos y el resto penetra en la tierra. El almacenamiento de agua para suministro se realiza mediante la intercepción de corrientes de superficies o por la captación del agua que se ha infiltrado en la tierra. Los componentes del agua dulce constituyen el cuello de botella del ciclo hidrológico. Los ecosistemas de agua dulce ocupan una porción relativamente pequeña de la superficie de la tierra, en comparación con los ecosistemas marino y terrestre. Sin embargo, su importancia para el hombre es considerable ya que constituyen la fuente más apropiada y barata de agua para diferentes usos. Adicionalmente, estos ecosistemas proporcionan las formas de eliminación de desperdicios más cómodos y baratos, razón por la cual, el hombre está abusando de este importante recurso natural. Las condiciones hidrológicas relacionadas con la lluvia, con las corrientes de agua y con la infiltración, son factores decisivos en la formación de depósitos de aguas que eventualmente son usados como fuentes de abastecimiento. Las variaciones de estos factores afectan no solamente la cantidad disponible, sino también su calidad.

Arroyo De tanto andar por el suelo sueña el arroyo ser nube y el sol lo evapora y sube para pasear por el cielo. Pero cansado del vuelo y del viento que lo aferra, sueña correr por la sierra donde tiene un cauce breve y aprovecha cuando llueve para volver a la tierra

FROILÁN ESCOBAR (CUBANO) 1.1.5. Fuentes de abastecimiento. Las fuentes de abastecimiento disponibles se pueden agrupar de la siguiente manera: 1.1.5.1. Lluvia y nieve. El vapor de agua precipitado en forma de lluvia o nieve en altitudes muy grandes es prácticamente puro. A medida que la lluvia cae, absorbe los gases que en forma normal se hallan presentes en la atmósfera: Oxígeno, Nitrógeno, Bióxido de carbono, así como también polvo, humos y vapores, bacterias y esporas que encuentra en su recorrido. En general, la cantidad de estas impurezas es pequeña y de poco significado sanitario. Con excepción de muy pocos lugares y en situaciones aisladas, el agua lluvia no es utilizada para el consumo doméstico masivo. En los sitios en donde se utiliza, su calidad esencialmente depende de la limpieza de la zona de recolección y de los sistemas de almacenamiento y distribución. Básicamente, el agua de lluvia es suave, saturada de oxígeno, insípida y un poco corrosiva, por tal razón, debe evitarse su contacto con tuberías o recipientes de plomo. 1.1.5.2. Aguas superficiales. Dentro de las principales fuentes de aguas superficiales, se destacan las corrientes de agua y las lagunas, lagos y embalses. 1.1.5.2.1. Corrientes de agua. La formación de las corrientes de agua se debe a los escurrimientos producidos por precipitaciones directas que han corrido sobre la superficie de la tierra, al rebosamiento de lagos y pantanos y a las filtraciones del agua a través de la tierra de las regiones montañosas hacia los valles. Las condiciones climatológicas, geográficas, hidrográficas y geológicas de la cuenca, se cuentan entre los factores que afectan las características físico-químicas y biológicas de las corrientes acuáticas. Durante periodos de grandes precipitaciones, el caudal de las corrientes consta principalmente de agua de superficie y en estas temporadas el agua es portadora de gran cantidad de sólidos en suspensión, con un alto contenido de bacterias y poco contenido de minerales solubles. En tiempos de sequía, el agua de las corrientes recibe un aporte significativo de agua del subsuelo, por lo cual estas corrientes se tornan más duras que en otras temporadas, así como también, se disminuye el contenido de partículas en suspensión.



La calidad y clase de los aluviones de superficie llevados en las corrientes, dependen del carácter del material de la superficie, de los declives del valle, del área y tipo de los bosques, pantanos y clases de cultivos que sustentan los suelos por los cuales atraviesan estos cuerpos de agua. Los suelos arcillosos producen corrientes lodosas y las tierras pantanosas dan notable color a las aguas como consecuencia del material vegetal en descomposición. Las pendientes con fuerte declive, provocan corrientes rápidas cuyo resultado es la erosión y un cambio en la calidad del agua por el arrastre de limo. Las partículas, tanto minerales como orgánicas, pueden ser arrastradas por la erosión, junto con las bacterias del suelo y otros organismos, al mismo tiempo que se solubilizan las sales y otras sustancias. Los escurrimientos que atraviesan tierras de cultivo, llevan limo y partículas de fertilizantes, mientras que los escurrimientos de pastizales llevan residuos de naturaleza orgánica. Desde el punto de vista sanitario, las corrientes superficiales de agua están expuestas a la polución derivada de las aguas servidas en diferentes campos de la actividad humana. En áreas de alta densidad poblacional y desarrollo industrial, como es el caso de los grandes centros urbanos, esta situación es bastante crítica ya que las corrientes urbanas se hallan estrechamente relacionadas con el desarrollo de estos centros y los cuerpos de agua son utilizados no solamente como fuentes disponibles para abastecer la demanda cada día creciente de agua potable, sino también como reservorios de las aguas residuales de los núcleos urbanos a los cuales se hallan integrados geográficamente. Sin lugar a dudas, las corrientes superficiales y, de manera especial, las corrientes urbanas se constituyen en una de las importantes fuentes disponibles para abasto público. Sin embargo, el abuso del hombre con relación al uso de este importante recurso natural, lo cual se refleja en el grado deterioro de la mayoría de nuestras corrientes, implican un gran esfuerzo y mayores costos de tratamiento para garantizar un adecuado suministro de agua potable, no solamente en cantidad sino también en calidad. 1.1.5.2.2. Lagunas, lagos y embalses. El agua que forma parte de las lagunas y lagos es semejante a la de las corrientes tributarias. En estos sitios de agua relativamente quieta, el almacenamiento propicia la sedimentación de partículas en suspensión, la disminución del color y la remoción de bacterias. Por lo tanto, las aguas almacenadas, generalmente son de calidad mucho más uniforme que las aguas tomadas directamente de las corrientes de origen. Los embalses formados con diques a través de valles cortados por las corrientes, están sujetos a las mismas condiciones y cambios de las lagunas y lagos naturales. El grado y carácter de estos cambios, dependen como en el caso anterior, del volumen del cuerpo de agua en relación con su área drenaje, de su forma y de las corrientes de aire. En este tipo de reservorios, la mejor calidad de agua se encontrará a una profundidad mediana. El agua de la parte superior es propensa a crecimientos de algas y el agua del fondo puede tener un alto contenido de dióxido de carbono, hierro, manganeso y a veces sulfuro de hidrógeno, ya que este estrato es generalmente de condiciones anaeróbicas. En lagos y embalses profundos, el agua del fondo además de anaeróbica permanecerá fría durante todo el año, ya que la gran diferencia de densidad, con relación a la capa superior, no permite mezcla entre las diferentes zonas que conforman el cuerpo de agua. 1.1.5.3. Aguas subterráneas. Parte de la lluvia que cae sobre la superficie de la tierra se filtra en el suelo y se torna en agua subterránea. Durante su paso a través del suelo, el agua entra en contacto con una gran cantidad de sustancias de naturaleza orgánica e inorgánica, algunas de ellas solubles en agua. Aguas de infiltración ricas en dióxido de carbono absorbido del aire o de materia orgánica en descomposición en el suelo, fácilmente propenden a la solubilización de compuestos que dan origen a la alcalinidad y dureza de tales reservorios. En términos generales, las aguas subterráneas son claras, frías, sin color y mucho más duras y mineralizadas que el agua de superficie de la región en la cual se encuentran. En los suelos de formación calcárea estos depósitos poseen una gran dureza y son propensos a formar depósitos en los sistemas de conducción. En las formaciones graníticas las aguas son suaves, con bajo contenido de minerales solubles y con contenido relativamente alto de dióxido de carbono, lo cual las convierte en aguas de gran poder corrosivo. Estos reservorios, exentos de oxígeno y enriquecidos con dióxido de carbono, disuelven además, hierro y manganeso de los suelos en los cuales se hallan ubicados. Desde el punto de vista bacteriológico, las aguas subterráneas son de mejor calidad que las aguas superficiales, salvo en los lugares en donde existe polución subterránea. Las condiciones sanitarias en la proximidad de las fuentes de aguas subterráneas son importantes, en particular cuando la polución en el subsuelo proviene de las letrinas y albañales con fugas. Debe tenerse especial cuidado con la polución que se presenta al nivel o debajo del manto freático. En términos generales, la cantidad de agua que se obtiene en los grandes centros urbanos a partir de aguas subterráneas es limitada y, por lo tanto, este tipo de abastecimiento se aprovecha especialmente para poblaciones pequeñas o en áreas rurales como soluciones individuales de distribución. A la situación enunciada anteriormente, vale la pena destacar que desde el punto de vista de tratamiento y dadas las características que exhiben las aguas subterráneas, especialmente en aquellos aspectos relacionados con su alto contenido de hierro y manganeso, así como también con su dureza y mineralización, es mucho más fácil eliminar por procesos convencionales de tratamiento, la turbiedad, el color y la contaminación bacteriológica de un cuerpo de agua corriente que aquellos compuestos solubles que en niveles significativos caracterizan las aguas subterráneas. 1.2. CARACTERISTICAS FISICAS DEL AGUA 1.2.1. Color. Las aguas superficiales son a menudo coloreadas cuando han tenido contacto con desperdicios orgánicos, tales como hojas y demás material vegetal en estado de descomposición, pero se considera que el mayor aporte de color a las aguas superficiales es debido a los



taninos y a los ácidos húmicos provenientes de la descomposición de la lignina. También puede provenir de la presencia de metales como el hierro y el manganeso o de desechos industriales de color intenso. De acuerdo con lo anterior existen dos clases de color tomando en cuenta su origen: el orgánico y el inorgánico. Esta característica puede estar presente en dos formas conocidas como color aparente y color verdadero. 1.2.1.1. Color aparente. Es causado por materias en suspensión. Las partículas que lo causan están cargadas negativamente y su remoción se efectúa por medio de coagulación. 1.2.1.2. Color verdadero. Es causado por sustancias disueltas que, en la gran mayoría de los casos son de naturaleza orgánica. Su remoción es muy compleja. La determinación del color se hace por medios colorimétricos, utilizando soluciones estándar arbitrarias, elaboradas a partir de cloroplatinato de potasio (K2PtCl6) teñidas con pequeñas cantidades de cloruro de cobalto, las cuales producen colores muy similares a los colores naturales que se encuentran en las aguas. La unidad de color (UC) es la que se obtiene agregando 1 mg de platino como cloroplatinato de potasio a un litro de agua destilada. En la determinación del color se preparan diferentes patrones de color, a partir de una solución madre de K2PtCl6, colocándose en tubos de Nessler para compararlos con el color de la muestra a ser analizada. Para eliminar la preparación de patrones se han desarrollado diferentes instrumentos de medición que utilizan discos con vidrios coloreados, o equipos más precisos aún como los espectrofotómetros. Aunque no existe ninguna correlación entre el color y la contaminación, el usuario asocia su presencia con ella. Adicionalmente, es necesario tener en cuenta que muchas industrias, como el caso de las textileras, requieren agua libre de color. Otro aspecto muy importante es el hecho de que recientes estudios han llegado a comprobar que la aplicación de cloro como desinfectante, hecha en presencia de color orgánico, originado por ácidos húmicos particularmente, da origen a la formación de trihalometanos, compuestos que han tenido efectos cancerígenos en animales. El cloroformo, el más común de estos compuestos, ha causado estos efectos en animales de experimentación, por lo que existe cierta preocupación, lo que ha llevado a la realización de investigaciones más profundas y detalladas sobre el problema. Aún no se conocen los resultados precisos de esas investigaciones. Por esta razón y, como medida preventiva, la aplicación de cloro como agente esterilizante se debe hacer después de que el color haya sido removido para evitar la posible formación de trihalometanos (sobre estos compuestos se profundizará al estudiar las características químicas del agua). 1.2.2. Turbiedad. Esta característica se debe a la presencia de sustancias en suspensión o sea de sólidos suspendidos finamente divididos, en estado coloidal y de organismos microscópicos. La turbiedad es una característica propia de las aguas corrientes, siendo en general baja en las aguas en reposo. Para medir la turbiedad de las aguas se ha adoptado una unidad estándar arbitraria la cual relaciona la turbiedad causada por 1 mg SiO2/l con

una unidad de turbiedad (UT). La medición de la turbiedad puede hacerse por métodos visuales o instrumentales. El método visual relaciona la turbiedad con la interferencia causada por las partículas al paso de la luz. El método instrumental hace uso de la nefelometría para medir la intensidad de la luz dispersa por las partículas que causan la turbiedad. Debido a las diferencias en ambos métodos, el método instrumental se expresa en términos de Unidades de Turbiedad Nefelométrica (UTN) y el método visual en términos de UT. Este último método hace uso del turbidímetro de Jackson considerado hoy en día obsoleto si se compara con los equipos instrumentales de que se dispone actualmente, pero aún se usa en algunas regiones. 1.2.3. Sabor y olor. Las características de sabor y olor se consideran en conjunto, pues generalmente una sensación de sabor proviene de la combinación del gusto y el olor; son características que provocan sensaciones subjetivas en los órganos sensitivos del olfato y el paladar, causadas por la existencia de sustancias como materia orgánica en descomposición, residuos industriales, gases disueltos, algas, etc. Los gustos son cuatro: dulce, amargo, ácido y salado. De la combinación de éstos, con los varios tipos de olor, resultan los sabores. El sabor y el olor son características que pueden estar presentes en aguas corrientes, o en reposo. Las aguas subterráneas rara vez poseen características de sabor y olor perceptibles a menos que tengan sales disueltas en exceso. Las alteraciones del sabor normal del agua de un sistema de abastecimiento, pueden ser un indicio de cambios de la calidad de la fuente de agua natural o deficiencias del tratamiento. Por razones estéticas, el agua de consumo humano debe estar exenta de olor y sabor. La eliminación de los olores puede realizarse con procesos como la aireación, adición de carbono activado, etc. 1.2.4. Temperatura. Es una característica que está determinada por múltiples factores que la hacen variar continuamente. Solamente en casos extremos se prevén las medidas para su control, generalmente para rebajarla, como en el caso de abastecimiento por medio de pozos profundos que en ocasiones hace necesaria la presencia de torres de enfriamiento con ventilación forzada para que después del proceso de tratamiento se le entregue al consumidor a una temperatura más razonable. Adicionalmente se debe tener en cuenta que la temperatura es un factor muy importante porque actúa como elemento que retarda o acelera la actividad biológica, la absorción del oxígeno y los procesos generales de tratamiento. Así se tiene que la temperatura alta intensifica el desarrollo de microorganismos y suele aumentar los problemas de sabor, olor, color y corrosión. Por su parte, las bajas temperaturas en el agua influyen negativamente en los procesos normales de tratamiento, pudiendo entonces afectar la calidad del agua potable.



1.3. CARACTERISTICAS QUIMICAS Considerando el agua como el solvente universal, se puede afirmar que cualquiera de los elementos de la tabla periódica podría estar presente en el agua. Las características químicas se deben a la presencia de sustancias disueltas, generalmente cuantificables sólo por métodos analíticos. Son de gran importancia teniendo en cuenta las consecuencias sobre los organismos de los consumidores, tanto en el aspecto higiénico como en el económico. Las características químicas de las aguas son determinadas por medio de análisis químicos, siguiendo métodos adecuados y normalizados para cada sustancia. Los resultados se dan en concentración de la sustancia en mg/l. A continuación se estudian las principales características, elementos o sustancias que puedan estar presentes en el agua considerando su posible prevalencia en ella y los efectos que puedan tener sobre la salud, o el impacto que causen sobre los procesos de tratamiento o las implicaciones de tipo económico. 1.3.1. Salinidad. El conjunto de sales normalmente disueltas en el agua está formado por bicarbonatos, cloruros, sulfatos y en menor cantidad por otras sales, las cuales le confieren un sabor salino y en algunas oportunidades propiedades laxantes (sulfatos). Un contenido de cloruros puede ser indicativo de polución por residuos domésticos (próxima o remota), aunque también pueden estar presentes en aguas que han tenido un recorrido sobre terrenos salinos o en acuíferos. De modo general una salinidad excesiva es más propia de aguas profundas que de las superficiales. 1.3.2. Dureza. Es una característica conferida al agua por la presencia de sales de calcio y magnesio y por algunos metales en menor proporción. Cuando las sales son bicarbonatos (de calcio, de magnesio, etc.) la dureza se denomina "temporal", pues puede ser eliminada casi totalmente mediante el proceso de hervir el agua. Cuando se debe a otras sales se denomina "permanente". Una denominación más lógica que ha sido adoptada es la de dureza carbonatada y dureza no carbonatada. Las aguas duras presentan algunos inconvenientes: dificultad para la cocción de las legumbres, consumo excesivo de jabón, incrustaciones en las calderas de vapor, etc. La dureza del agua puede tener influencia sobre la salud. Existen indicios de que los índices de mortalidad de las enfermedades cardiovasculares se relacionan inversamente con la dureza del agua. Por otra parte, se ha encontrado que el viajero que repentinamente cambia de agua blanda a agua dura o viceversa, puede sufrir temporalmente de trastornos gastrointestinales simples. La dureza se expresa en mg/l de CaCO3.

La clasificación de las aguas según el grado de dureza, expresado en mg/l de CaCO3 es:

Grado de dureza Denominación

< 50 mg/l Muy blanda

50 – 100 mg/l Blanda

100 – 200 mg/l Medianamente dura

200 – 300 mg/l Dura

> 300 mg/l Muy dura

1.3.3. pH. Puede considerarse como una medida de la acidez de un agua. Es importante porque tiene efectos sobre los procesos de tratamiento, además de contribuir a fenómenos como la corrosión. No se puede afirmar que tiene efectos sobre la salud, pero afecta procesos importantes como la desinfección con cloro y se liga a fenómenos de corrosión e incrustación de las redes de distribución. Generalmente las aguas naturales presentan un pH por debajo de 7.0 (neutro); esto facilita que, mediante la adición de un álcali primario (cal), el pH se lleve hasta el límite esperado para conseguir los niveles óptimos que faciliten los procesos de tratamiento del agua. 1.3.4. Oxígeno disuelto. Proviene de la absorción del que contiene el aire. Es un elemento necesario para oxidar otros elementos y contribuir a su eliminación posterior, como el caso del hierro, el manganeso y el amonio. Su ausencia o niveles bajos en el agua, puede indicar contaminación elevada, condiciones sépticas de materia orgánica y una actividad bacterial intensa. El oxígeno contribuye a la oxidación de los accesorios que constituyen un sistema de purificación, incluyendo las redes metálicas de distribución. A pesar de esto, es preferible contar con un agua que contenga oxígeno en un punto cercano al de saturación. 1.3.5. Alcalinidad. Es una medida de la capacidad del agua para neutralizar ácidos. La alcalinidad está en función del pH, la composición mineral, la temperatura y la fuerza iónica. La alcalinidad de las aguas naturales se debe principalmente a la presencia de carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos, siendo los compuestos más comunes: hidróxidos de calcio o de magnesio, bicarbonatos de sodio o de potasio. Las aguas, aún con valores de pH inferiores a 7.0 pueden presentar y generalmente presentan alcalinidad, pues normalmente contienen

usuario

Resaltado



bicarbonatos. Un agua puede tener baja alcalinidad y un pH relativamente alto o viceversa, por lo cual su sola medida no tiene importancia como factor de calidad. La alcalinidad es importante en el tratamiento porque reacciona con coagulantes hidrolizables (como sales de hierro y aluminio) para dar origen al proceso de floculación. Por regla general, la alcalinidad natural presente en el agua cruda es suficiente para producir este proceso, pero si ésta es baja, debe recurrirse a la adición de un alcalinizante primario (generalmente hidróxido de calcio) para incrementarla, lo cual incide en los costos de operación. Tiene incidencia sobre el carácter corrosivo o incrustante que pueda tener el agua y si se presenta en cantidades altas tiene además efectos sobre el sabor. En la práctica, la determinación de la alcalinidad y la verificación de su forma (como hidróxido, carbonato o bicarbonato) se hace con el uso de dos indicadores: fenolftaleina y anaranjado de metilo. 1.3.6. Aceites y grasas. Los aceites y grasas si están presentes en el agua producen problemas de olor, sabor, deterioran la calidad estética y aunque pueden ser un riesgo potencial para la salud, deben estar ausentes del agua de consumo, más por razones estéticas que por su incidencia sobre los sistemas de tratamiento o sobre la salud. 1.3.7. Hierro y manganeso. La presencia de hierro en las aguas no tiene efectos directos sobre la salubridad, pero afecta su sabor ya que le confiere al agua una sensación astringente, sin embargo, se estima que el hombre requiere de 6 a 15 miligramos de hierro diariamente. Adicionalmente produce una coloración rojiza, resultante de su precipitación. Las aguas ferruginosas manchan los artefactos sanitarios y la ropa. Se deposita en las tuberías produciendo obstrucciones al paso del agua y alteraciones en la turbiedad y el color. El manganeso es semejante en sus efectos al hierro, pero es menos común. Las manchas de manganeso en los utensilios de porcelana son negras, mientras que las del hierro tienen un tinte color café oscuro. También pueden formarse depósitos de óxido de manganeso. 1.3.8. Impurezas orgánicas y nitratos. El término impurezas orgánicas es aplicable a un número de constituyentes de origen animal o vegetal, que pueden indicar una polución reciente o remota. Se incluyen en este ítem la materia orgánica en general y el nitrógeno en sus diversas formas: orgánico, amoniacal, albuminoide, nitroso y nítrico. La presencia del nitrógeno en cualquiera de sus formas es muy importante por cuanto puede ser indicio de presencia de contaminación bacterial. Los nitratos resultan tóxicos cuando se presentan en cantidades excesivas en el agua potable, y en algunos casos causa metahemoglobinemia en lactantes alimentados con biberón. Existe la posibilidad de que ciertas formas de cáncer pudieran asociarse con concentraciones muy elevadas de nitratos. 1.3.9. Características benéficas. La dieta humana exige una cierta concentración mineral en las aguas de alimentación. Por ejemplo, se estima que unos dos miligramos de cobre y de 6 a 15 miligramos de hierro son necesarios diariamente al hombre. Los contenidos de yodo y de flúor, también han sido objeto de atención por parte de los sanitaristas, pues una deficiencia de yodo en las aguas de alimentación de ciertas regiones ha sido responsabilizada por la alta incidencia de problemas de bocio y la presencia de flúor ha demostrado ser un factor de reducción en las caries dentales. 1.3.9.1. Cobre. Este elemento puede encontrarse en forma natural en las aguas, pero raramente en concentraciones superiores a 1 mg/l. Se considera elemento benéfico para el metabolismo, habiéndose asociado su deficiencia con la anemia nutricional de los niños. Generalmente en la dosis señalada no tiene efectos nocivos y en algunos sistemas se aplica el sulfato de cobre en dosis controladas que no exceden esta cifra, como mecanismo para el control de algas, pero a la vez favorece la corrosión del aluminio y el zinc, y puede originar problemas de sabor. 1.3.9.2. Flúor. Se ha podido comprobar que el contenido natural de flúor,dentro de ciertos límites, puede resultar benéfico para los niños que están desarrollando el esmalte dental, pues la incorporación de este ion en la apatita, sustancia que es el principal compuesto del esmalte, forma el compuesto flúor-apatita, que tiene propiedades de ser más resistente a los ácidos y protege así la dentadura contra la caries dental. Por otra parte, si el contenido se excede de esos límites, el fenómeno de protección al esmalte prevalece, pero el esmalte puede adquirir manchas permanentes que es lo que se conoce como “diente moteado”. Si el contenido es elevado y la ingestión es permanente y sistemática, se presenta la fluorosis (dientes manchados severamente) y hasta otros fenómenos indeseables especialmente en las estructuras óseas. Cuando el contenido es naturalmente elevado, éste se rebaja como consecuencia derivada del proceso de ablandamiento con cal de la dureza debida al magnesio, o mediante un intercambio iónico en el cual se usan huesos largos de rumiante previamente calcinados o alúmina activada como resinas de intercambio. En algunos países se han adoptado programas de adición de flúor en las aguas de consumo como medida tendiente a prevenir la incidencia de la caries dental. 1.3.9.3. Zinc. Este elemento es esencial y benéfico para el metabolismo humano, pues la actividad de la insulina y de muchas enzimas dependen de él. La solubilidad del zinc es variable y depende del pH y de la alcalinidad; en el agua proviene generalmente del contacto con accesorios y estructuras galvanizadas o de bronce. Diferentes estudios realizados han demostrado que no tiene efectos sobre la salud en concentraciones tan altas como 40 mg/l, pero como tiene un marcado efecto sobre el sabor, su contenido debe limitarse por esta condición.



1.3.9.4. Boro. Existen muy pocos estudios referentes a los efectos de este elemento en aguas de consumo humano, aunque sí se cuenta con estudios sobre los efectos de este elemento esencial en el crecimiento de las plantas. Estudios de laboratorio y a escala de planta piloto han evidenciado un alto índice de eliminación, durante el proceso de ablandamiento cal-soda y en un menor grado durante el proceso de coagulación con sulfato férrico. 1.3.10. Toxicidad potencial. Ciertos elementos o compuestos tóxicos por naturaleza pueden estar presentes en el agua. Generalmente constituyen el producto de vertimientos industriales o de actividades humanas. Dentro de los elementos o compuestos tóxicos, los más importantes son: 1.3.10.1. Plomo. El plomo puede producir en el hombre intoxicaciones agudas o crónicas y por el avance de la tecnología se está actualmente más expuesto a su contaminación por vía de los alimentos, el aire o el agua. Los niños presentan una sensibilidad al plomo muy marcada. Las cantidades que pueden encontrarse en fuentes naturales varían notoriamente y pueden estar entre cifras tan pequeñas como trazas hasta cantidades que superan los límites establecidos. El contacto prolongado de aguas ácidas y suaves con tuberías o accesorios de plomo puede contribuir a incrementar notoriamente el contenido de éste. La remoción de este elemento es muy efectiva pues los hidróxidos y carbonatos son muy insolubles y éstos se pueden formar durante los procesos convencionales de floculación o ablandamiento con cal; los porcentajes de remoción pueden llegar hasta el 98%. Ya que la exposición al plomo es tan de común ocurrencia (se debe tener en consideración el peligro potencial que representan por ejemplo cierto tipo de pinturas domésticas), los límites para el plomo deben ser mantenidos a niveles bajos en el agua. 1.3.10.2. Plata. Es uno de los elementos más escasos en las aguas naturales. Este elemento podría tener efectos puramente estéticos en las personas debido al decoloramiento permanente e irreversible de la piel, los ojos y las membranas mucosas. Los estudios conocidos sobre este elemento y sus posibles efectos se encuentran en la fase preliminar, por lo cual no se puede dar un límite definido de dichos efectos en la salud humana. En caso de que este elemento se encuentre por encima de los límites permitidos, su eliminación se lleva a cabo en el proceso de floculación con sulfato férrico a pH entre 7 y 9 o sulfato de aluminio a pH entre 6 y 8 o de ablandamiento con cal a pH entre 7 y 9, pero los índices de remoción se encuentran en el mejor de los casos, entre 70% y 80%. 1.3.10.3. Arsénico. Es un metaloide que está en muchos sitios de la naturaleza y que puede ser aguda o crónicamente tóxico para el hombre. Se encuentra en forma trivalente o pentavalente tanto en compuestos inorgánicos como orgánicos y no se conoce en qué formas el arsénico está presente en las aguas, aunque se asume, no sin razón, que la oxidación biológica lo hace presentar en la forma pentavalente y las reacciones que favorecen la reducción lo hacen variar hacia la forma trivalente. Las dosificaciones de arsénico letales agudas para el ser humano son de alrededor de 1 – 2 mg/kg de peso corporal. Sin embargo, la absorción continua de cantidades mucho más bajas frecuentemente puede ocasionar intoxicaciones crónicas y la aparición de cáncer, sobre todo cáncer de la piel. Usualmente, la concentración de arsénico en el agua subterránea no sobrepasa el valor de 0.01 mg/l, pero en zonas con condiciones geológicas especiales, por ejemplo en regiones volcánicas, puede aumentar fácilmente a varios miligramos, por lo cual se hace necesario controlar muy de cerca el agua sin tratamiento (cruda) que proviene sobre todo de regiones con rocas de origen volcánico. Los métodos para remover arsénico se basan en la oxidación a la forma pentavalente para luego seguir con coagulación, bien con sulfato férrico a pH de 6 a 8, o con alumbre a pH de 6 a 7, o ablandamiento con cal a pH 11. Con estos métodos, la remoción de arsénico puede llegar a más del 90%, a escala experimental de laboratorio y plantas piloto. Recientemente un investigador que realizaba un trabajo sobre eliminación de la dureza, encontró que existe una relación entre dicha eliminación y la del arsénico y que se puede llegar a muy buenas remociones cuando se hace un proceso doble para reducción de la dureza. 1.3.10.4. Bario. Es un elemento altamente tóxico para el hombre y causa serios trastornos cardiacos, vasculares y nerviosos, considerándose fatal una dosis de 0.8 a 0.9 gramos de cloruro de bario (550 a 600 mg de Ba); sin embargo, los casos fatales se deben mas bien a envenenamiento por productos que utilizan el bario como componente (por ejemplo raticidas) que por aguas, pues en éstas generalmente el contenido es muy bajo, variando entre trazas hasta 0.05 mg/l. No se han realizado estudios profundos en cuanto a los efectos del uso prolongado de aguas con contenido de bario. Se ha podido comprobar que el contenido de 0.5 mg/m3 de bario en el aire equivale a 2 mg/l en el agua, cantidad que se ha probado no es dañina para la salud, pudiéndose tomar como base para fijar un criterio de calidad. 1.3.10.5. Cadmio. Este elemento, desde el punto de vista biológico ni es esencial ni benéfico. Cuando se detecta en aguas, por regla general, se asocia con contaminaciones o filtraciones de plantas electrolíticas, de galvanizado o de aguas residuales industriales en general, en las cuales el cadmio es uno de los componentes. Es potencialmente tóxico y su ingestión tiene efectos acumulativos en el tejido del hígado y los riñones. El cadmio se puede acumular en la cadena alimentaria y en el cuerpo humano, y una contaminación continua con cadmio puede causar daños a los pulmones y los riñones y, bajo condiciones especiales, puede llevar a transformaciones óseas. 1.3.10.6. Cromo. Es un elemento muy raro de encontrar en aguas naturales, siendo su presencia índice de contaminación por desechos o filtraciones de establecimientos de cromado electrolítico de artefactos, desperfectos en torres de enfriamiento o en equipos de recirculación de



aguas en los que el cromo se utiliza como enlucido y para control de la corrosión. El cromo en estado hexavalente ha probado provocar tumores pulmonares cuando es inhalado, mientras que la forma trivalente no parece tener estos efectos nocivos. La eliminación del cromo trivalente ha probado ser muy efectiva a escala de laboratorio usando la coagulación con alumbre o sulfato férrico, y en los sistemas de ablandamiento con cal. En este último método, el factor pH es muy importante, ya que por ejemplo, si la remoción es 98% efectiva a pH entre 10.6 y 11.3, cuando éste desciende a 9.2, la remoción es únicamente del 70%. 1.3.10.7. Cianuro. El cianuro es un elemento tóxico para el hombre y es uno de los venenos que actúan más rápidamente. Así, una dosis de 0.57 mg/kg de peso corporal puede ser fatal, pero si ésta es del orden de 0.10 mg/kg de peso corporal mg o menos, no es tan tóxica, ya que el cuerpo rápidamente lo convierte en tiocianatos, cuya forma es mucho más benigna. Las sales del ácido cianhídrico pueden entrar al agua por medio de desagües de aguas residuales provenientes de fábricas de coque, talleres de templado, lixiviación de oro, empresas galvánicas y químicas, y también a través de pesticidas. La cloración llevada hasta obtener cloro residual, a pH neutro o ligeramente básico, reduce los niveles de cianuro por debajo de los límites considerados como deletéreos. No es común encontrar cianuro en el agua natural. 1.3.10.8. Mercurio. Como elemento Hg, el mercurio está distribuido indistintamente en el mundo. Debido al desarrollo de la industria y las ciencias agrícolas, la tendencia general de los contenidos de mercurio se ha incrementado, por ejemplo con el uso de combustibles que provienen de fósiles, que se consideran una fuente adicional de polución para el agua, el aire y el suelo. También puede estar presente en el ambiente por eventos naturales como por ejemplo la actividad volcánica. El mercurio es tóxico para el hombre en sus formas agudas y crónicas y no cumple ninguna función fisiológica útil para el hombre. Las sales mercuriosas son menos solubles en el tracto intestinal que las mercúricas, y por lo tanto son menos tóxicas. La dosis de mercurio que se considera fatal se estima entre 20 y 30 mg en forma mercúrica. Las afecciones crónicas por compuestos orgánicos mercuriales se asocian con exposiciones industriales en donde han entrado estas formas por accidente o por contaminación. Estas se caracterizan por inflamación de la boca y encías, hinchazón de las glándulas salivares, salivación excesiva, flojedad de los dientes, calambres, temblores, espasmos, cambios de personalidad, irritabilidad y nerviosismo. Las intoxicaciones agudas se caracterizan por náuseas, dolores abdominales, diarreas con sangre, lesiones renales y muerte en aproximadamente 10 días. Se ha observado que la ingestión diaria durante un periodo prolongado de 0.2 mg de mercurio como metilmercurio, causa la aparición de trastornos neurológicos y puede causar daños al feto del ser humano (cambios embrionarios). La presencia de mercurio en el agua se ha convertido en una preocupación particular desde que se descubrió que el mercurio orgánico se acumula en los peces. Se han encontrado elevadas concentraciones de mercurio en peces de agua dulce de zonas presumiblemente contaminadas por mercurio, no siendo estos peces aptos para el consumo. El mercurio se encuentra en el agua potable principalmente en forma inorgánica, absorbiéndose de manera deficiente. La remoción del mercurio del agua ha sido estudiada a nivel de laboratorio y plantas piloto, demostrándose que la remoción del mercurio inorgánico depende del pH y de la turbiedad del agua. Se ha determinado que la remoción en el proceso de ablandamiento con cal es moderadamente efectiva. Las resinas de intercambio iónico han probado a nivel de laboratorio ser efectivas hasta un 98% en la remoción de mercurio tanto en la forma orgánica como inorgánica. 1.3.10.9. Selenio. Los efectos del selenio son similares a los del arsénico y como los de éste, pueden ser agudos o crónicos y llegar a ser fatales.

El contenido de selenio de aguas subterráneas y residuales generalmente está, según lo que se conoce, por debajo de 1g/l, pero en algunas regiones este valor puede aumentar a varios mg/l debido a condiciones de origen geológico. Las actividades humanas que reparten selenio en el medio ambiente son en primer lugar la combustión de carbón y la calcinación de minerales. El selenio es un elemento esencial para el ser humano, pero en el caso de que aumente su absorción, pueden presentarse intoxicaciones crónicas con síntomas como pérdida de apetito, cambios en las uñas y los dientes e irritaciones de la piel. Existen controversias en cuanto a la relación que existe entre la disminución del riesgo de contraer cáncer y la cantidad de selenio absorbida por el ser humano. Estudios de laboratorio y a escala de planta piloto han demostrado que la remoción es moderada (70-80%) en el proceso de coagulación con sulfato férrico a pH 6-7 y menos efectiva con sulfato de aluminio. El intercambio iónico o la ósmosis inversa pueden llegar a índices de remoción superiores al 90% pero este sistema no se ha aplicado a nivel de planta sino únicamente de laboratorio. 1.3.10.10. Antimonio. La aplicación industrial del semimetal antimonio se da sobre todo como componente de aleaciones, así como en la fabricación de baterías, pigmentos y productos cerámicos. Mientras que en aguas superficiales no contaminadas la concentración de antimonio

por lo general está por debajo de 0.1 – 0.2 g/l, en algunos ríos de Alemania se han medido concentraciones hasta 10 veces más altas ocasionadas por efluentes industriales.



Hasta ahora, la presencia del antimonio como sustancia dañina para el medio ambiente ha sido limitada y por tal razón su toxicología no ha sido investigada a fondo. En el caso del ser humano se han observado síntomas tanto agudos como crónicos, similares a una intoxicación con arsénico. En ensayos con animales se pudieron detectar efectos cancerígenos, pero estos parecen ser no transferibles al hombre. 1.3.10.11. Níquel. Por lo general, el Níquel está presente en aguas subterráneas y superficiales como carga de origen geológico, pero también puede ser causado por aguas residuales por ejemplo de empresas galvánicas. Si bien algunos estudios epidemiológicos efectuados en puestos de trabajo con alta contaminación de polvos que contienen níquel establecen que existe un aumento de cáncer en las vías respiratorias bajo esas condiciones, no se puede sacar la conclusión de que haya un efecto cancerígeno en la absorción de níquel a través del agua potable. Mediante la extrapolación al ser humano de los resultados de ensayos hechos con animales, se podría esperar que para una persona de 70 kg de peso, los primeros efectos de toxicidad aparecerían después de una absorción de 250 mg de níquel al día a través de la alimentación. De todas maneras, el níquel puede causar reacciones alérgicas en personas sensibles. 1.3.10.12. Triahalometanos. Los Triahalometanos (THMs) fueron primeramente identificados en agua de bebida en 1974 por los investigadoree Rook y Bellar, y su presencia fue ligada a la práctica de la cloración del agua. En el año siguiente, la agencia de protección del medio ambiente de los Estados Unidos (EPA), condujo un sondeo de reconocimiento y encontró que los siguientes compuestos llamados trihalometanos, fueron encontrados en aguas de bebidas cloradas.

Cloroformo

Cl

Cl C Cl

H

Bromodiclorometano

Cl

Cl C Br

H

Dibromo Clorometano

Cl

Br C Br

H

Bromoformo

Br

Br C Br

Br

La formación de especies brominadas es atribuida a la presencia de bromuros en el agua cruda y a la acción del ácido hipocloroso que puede oxidar el ion bromuro a ácido hipobromoso. Juntos los ácidos hipobromoso e hipocloroso pueden adicionarse y sustituir reacciones con varios tipos de compuestos orgánicos en el agua para producir material organohalogenado, los como los THMs. Otros estudios han demostrado que las sustancias húmicas las cuales provienen de la descomposición de material vegetal (tallos, hojas, humus) son los principales precursores de los trihalometanos en el agua de bebida. A partir del descubrimiento de los THMs y su relación con el agua de bebida, otras investigaciones han estado identificando otros subproductos formados en el proceso de desinfección. La observación del Dr. Rook, coincidió con los resultados del Instituto Nacional del Cáncer, en donde mediante bioensayos se correlacionó

cáncer con cloroformo CHCl3 (NCI, 1976). Estos bioensayos sirvieron para desarrollar el máximo nivel contaminante (MCL) de 100 g/l para el total de THMs en agua de bebida. Es realmente pequeño el conocimiento acerca del efecto potencial sobre la salud humana de los productos químicos que se forman en el proceso de desinfección a bajos niveles, en el agua de bebida. Datos epidemiológicos sugieren, aunque no está plenamente comprobado, que los subproductos de la cloración y clorinación pueden incrementar la incidencia de ciertos tipos de cáncer en la población humana. Hay datos que indican que subproductos individuales del cloro y otros desinfectantes son carcinogénicos en animales de experimentación a dosis que son muchos órdenes de magnitud más grandes que las que se usan u ocurren en el agua de bebida. Otros efectos toxicológicos (neurotoxicidad, desarrollo de defectos) concernientes, también han sido asociados con altas dosis de varios subproductos en experimentos don animales y humanos. 1.3.10.13. Pesticidas. Bajo este nombre genérico se agrupan los muchos compuestos orgánicos que se usan con variados propósitos en el campo agrícola: control de plagas, matamalezas, herbicidas, etc. Entre estos productos se pueden mencionar como los más comunes: los hidrocarburos clorados y sus derivados, carbamatos, organofosforados y clorofenolados. Aunque se usan en fines agrícolas con un sano propósito, han llegado a generar problemas mayores en la ecología y en el mismo medio ambiental. El efecto de los pesticidas sobre la salud humana difiere dependiendo de su naturaleza química pues mientras unos se acumulan en los tejidos, otros son metabolizados. Los pesticidas pueden contaminar el agua superficial directamente en las labores de rociado, en la preparación de las soluciones que se

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apliquen a los cultivos o, de una manera indirecta, mediante la escorrentía en épocas de lluvia. Así mismo, pueden contaminar los acuíferos y por consiguiente las aguas subterráneas. Se ha venido trabajando en diferentes procedimientos para la remoción de los pesticidas de las aguas. Parece ser que la aplicación de carbón activado puede reducir notoriamente el contenido de algunos de ellos. Pero la detección de estos compuestos requiere equipos sofisticados de análisis y personal altamente calificado, por lo cual no se llevan controles de éstos sino en grandes ciudades que pueden contar con infraestructuras diseñadas para el efecto. 1.3.11. Fenoles y detergentes El progreso industrial moderno ha incorporado los compuestos fenólicos y los detergentes a las impurezas encontradas en solución en las aguas. Son por sí mismos causantes de polución; sin embargo el problema mayor lo causan sobre aguas que deben ser reutilizadas. Cuando el agua debe ser sometida a tratamiento con cloro, los fenoles se combinan con éste provocando la aparición de características desagradables. Los detergentes, en más del 75% constituidos por alkil benzeno sulfonatos (ABS), son indestructibles naturalmente y por consiguiente, su acción perdura en las fuentes de agua hasta las que alcancen a llegar. El inconveniente más visible reside en la formación de espuma cuando el agua es agitada; las concentraciones mayores tienen consecuencias fisiológicas. 1.3.12. Agresividad. Cierta tendencia del agua a corroer los metales puede ser debida a la presencia de ácidos minerales (casos raros) o por lo existencia en solución de oxígeno, gas carbónico y gas sulfhídrico (H2S). De modo general, el oxígeno es factor de corrosión de los

materiales ferrosos, el gas sulfídrico de los no ferrosos y el gas carbónico de los materiales a base de cemento. 1.3.13. Radioactividad. En países como Colombia, el desarrollo de la industria nuclear ciertamente traerá problemas de radioactividad ambiental, con la consiguiente influencia sobre las aguas. Por el momento no existe preocupación en las entidades encargadas de controlar la calidad de las aguas; sin embargo, existen industrias no nucleares que lanzan productos radiactivos al agua, como por ejemplo tintas fosforescentes. Esto puede llegar a constituir un serio problema. En países avanzados con su industria nuclear desarrollada, este es uno de los aspectos que es necesario tener en cuenta de manera muy directa. Cuando en el pasado se han producido accidentes en plantas nucleares, la contaminación de las aguas ha sido uno de los factores que mayormente ha contribuido a hacer sentir los efectos altamente negativos de esas situaciones. 1.4. CARÁCTERÍSTICAS MICROBIOLÓGICAS 1.4.1. Aspectos básicos. 1.4.1.1. Generalidades. La microbiología es la ciencia que estudia los microorganismos y sus actividades, a través del conocimiento de su forma, estructura, reproducción, fisiología, metabolismo e identificación. Desde hace mucho tiempo se conoce que ciertos tipos de aguas causan dolencias al hombre, así como también la relación de estas dolencias con la presencia de ciertos microorganismos en el agua ingerida. Desde épocas muy remotas, ha sido una constante preocupación para el hombre, obtener agua de la mejor calidad posible y proteger aquellos reservorios catalogados como tales, calidad reconocida exclusivamente con base en sus características organolépticas y físicas, como por ejemplo la turbiedad, el color, olores y sabores. Solamente después del desarrollo de la microscopía como técnica de análisis microbiológico, se pudo constatar en el agua la presencia de seres microscópicos relacionados con la producción de dolencias en el hombre. En 1.885, John Snow demostró que la transmisión del cólera a través de aguas contaminadas con residuos domésticos, fue la causa de una mortal epidemia, que en Londres causó la muerte de 521 personas en un área comprendida en un radio de 250 yardas y que habían hecho uso colectivo de un pozo contaminado, ubicado en el centro de esta área. 1.4.1.2. El agua como medio ecológico. La característica fundamental que distingue a los seres vivos de los seres del reino mineral reside en la relación íntima y obligatoria que aquellos mantienen con el medio que los rodea; si se trata de organismos acuáticos, existe una estricta dependencia entre el organismo y las características del medio, de tal manera que la composición de la población acuática varía sensiblemente con la composición del agua. Las características del agua que afectan las cualidades de esa población pueden ser de naturaliza física como por ejemplo el color del agua, la tensión superficial, etc., o química como las cantidades de sales minerales y gases disueltos. 1.4.1.3. Clasificación de los microorganismos. En microbiología se estudian ciertos organismos que presentan características preferentemente vegetales, otros que se asemejan más a los animales, y algunos que poseen propiedades comunes tanto a unos como a otros; existen además unos elementos llamados virus que algunos naturalistas clasifican entre los seres vivos, mientras que otros los consideran inertes o inanimados. Existen dificultades en clasificar los microorganismos ya que éstos carecen de características morfológicas definidas y de mecanismos sexuales de reproducción que son utilizados para su clasificación por las ciencias botánicas y zoológicas. Para obviar esta dificultad, el zoólogo alemán E. H. Haeckel propuso en 1896 el reino de los protistos, en el cual se incluyen como más representativos las bacterias, las algas, los hongos y los protozoos. 1.4.1.3.1. Protistos inferiores. La unidad es la célula procariótica que tiene un solo cromosoma, su citoplasma es muy simple y su estructura no está definida en lo que respecta a respiración, producción de enzimas, transporte de sus productos metabólicos y la pigmentación fotosintética. Pertenecen a este grupo las bacterias y las algas verde-azules. 1.4.1.3.2. Protistos superiores. Su unidad es la célula eucariótica base de la estructura en plantas, animales, protozoos, hongos y muchos grupos de algas.

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1.4.2. Problemas causados por los organismos en los abastecimientos de aguas. Los microorganismos presentes en las aguas no siempre causan problemas en los abastecimientos públicos, pero existen sin embargo muchos de ellos que afectan la potabilidad. Entre los principales factores que hacen el agua inadecuada, se cuentan los microorganismos parásitos, las sustancias tóxicas derivadas de la actividad biológica de bacterias y algas, gusto y sabor desagradables, color, turbiedad, elementos corrosivos, incrustaciones, etc. Los cuales se mencionan brevemente: 1.4.2.1. Parasitismo. Varias enfermedades de origen entérico han sido asociadas con abastecimientos de aguas que de alguna manera han estado en contacto con desechos de tipo doméstico y por tanto son portadoras de organismos patógenos. Entre los organismos que han sido considerados como causantes de enfermedades relacionadas con la vía hídrica están: 1.4.2.1.1. Bacterias. Entre las bacterias entéricas la más común es la salmonella. La infección bacteriana del hombre es la fiebre paratifoidea y los agentes que causan esta infección son: Salmonella paratyphi A,B,C patógeno del hombre. La fiebre tifoidea es una infección sistémica con una tasa de mortalidad del 10%. El agente infeccioso de la fiebre tifoidea es Salmonella Typhy, bacilo tífico, patógeno que se encuentra en el hombre y muy disperso en el mundo. Las fuentes de infección son las heces y en menor grado la orina de las personas infectadas. Se ha atribuido la infección a un cierto número de vehículos entre ellos la leche, las frutas, verduras crudas y productos lácteos.

Tabla 1. Organismos patógenos relacionados con el agua

Organismos Enfermedades Bacterias (Salmonella, Shigella, Escherichia coli) Fiebre paratifoidea, tifoides, disentería Virus entéricos (Enterovirus, Rotavirus, Reovirus, Adenovirus) Anomalías al corazón, gastroenteritis, etc. Protozoarios (Balantidium coli, Entamoeba histolytica, Giardia) Balantidiasis, Amebiasis, Giardiasis Helmintos (Nematodes: Ascaris lumbricoides, Ancylostoma duodenale Necator Americanus; Cestodes; Taenia Saginata, Taenia Solium

Ascariasis, Ancylostomiasis, Necatoriasis, Enterobiasis, Taeniasis, etc.

1.4.2.2. Toxicidad. Entre los compuestos tóxicos que eventualmente se pueden encontrar en las aguas de abastecimiento, están aquellos elaborados por la actividad biológica de las algas, bacterias y plantas superiores. Entre las algas se tiene el caso de las algas verde-azuladas, que en ocasiones, cuando hay aumentos considerables de temperatura, se reproducen con gran intensidad formando floraciones y provocando muerte rápida del ganado que bebe sus aguas. La mayoría de las algas tóxicas pertenecen al grupo de algas verde-azules, tales como Microcystis Flos-Aquae y M. Aeroginosa, Anabaena, Aphanizomenon, coelasphaerium, Gloerotrichia, Nodularia y Nostoc. San raros y discutidos los casos de efectos tóxicos o fisiológicos producidos en el hombre por aguas de fuentes donde proliferen algas verde-azules. Los casos de envenenamiento frecuente de animales se han registrado en el Canadá y han ocurrido en el lago Great Salt. Los síntomas que presentan los animales son: disnea, convulsiones, parálisis de los miembros posteriores, pérdida de equilibrio, espasmos de respiración y muerte. 1.4.2.3. Sabor y olor. Las algas constituyen uno de los más importantes factores causantes de sabor y olor en las aguas de abastecimiento. De acuerdo a investigaciones realizadas, se llegó a la conclusión que los ácidos grasos contenidos en las células son los principales causantes de este fenómeno. Las algas más viejas tienden a producir sabor y olor más pronunciado. Muchas algas dan un sabor intensificado cuando se aplica cloro al agua, debido a la formación clorofenoles. Entre las algas producen sabor y olor a moho están: Anabaena, Actinastrom, Chorella, Nostoc, Oscillatoria, etc. El olor a pescado se presenta cuando las algas están en concentraciones elevadas. Olor séptico u olor de desagüe es característico de las algas verdes del género Hydrodictyon y Cladophora. Algunas algas producen un sabor amargo tales como Ceratium, Nitella, Synura, o sabor dulce tales como Microcystis, Chlamydomonas, Cryptomonas, Euglena Clophosphoeria. 1.4.2.4. Color y turbiedad. La presencia de microorganismos en el agua, puede ejercer dos tipos de influencia con respecto a la producción de color y turbiedad. Primero debido a su presencia como partículas en suspensión o como productores de segmentos solubles, y segundo indirectamente por medio de interferencia que causan en los procesos de tratamiento, ya sea por alteración del pH, aumento de lodos sedimentados u obstrucción de los filtros. 1.4.2. Determinación de la calidad sanitaria. El agua, como posible portador de microorganismos patógenos, puede poner en peligro la salud y la vida. Desde hace mucho tiempo se han llevado a cabo extensos estudios bacteriológicos del agua, para determinar los focos de organismos de importancia para la salud pública y establecer procedimientos que permitan descubrirlos, identificarlos y destruirlos. Los gérmenes patógenos que se propagan con más frecuencia por la vía acuática son los que causan infecciones intestinales. Estos microorganismos se encuentran en las heces y en la orina de las personas infectadas, y cuando se eliminan pueden llegar a contaminar aguas potencialmente utilizables como fuentes de abastecimiento. El agua puede ser completamente clara y no presentar ninguna cualidad apreciable al olfato ni al paladar y sin embargo estar contaminada. Por esta razón es necesario determinar la existencia de polución de origen fecal, lo cual se logra empleando técnicas bacteriológicas sumamente sensibles y específicas.

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Contrariamente a lo que pudiera suponerse, el objeto de los análisis bacteriológicos no es el de aislar organismos patógenos, esto debido a las siguientes razones:

Es más probable que los gérmenes patógenos lleguen al agua esporádicamente o no sobrevivan en ella largo tiempo, lo que originaría un resultado negativo en el laboratorio.

Si existen en muy pequeño número, es fácil que escapen a las técnicas de investigación.

El tiempo requerido para el análisis de una muestra de agua es 24 horas, lapso en el cual, si existe contaminación patógena, puede propagarse una epidemia.

Los patógenos llegan al agua a través de las deyecciones intestinales, pero simultáneamente ciertas especies bacterianas, en particular la escherichia coli y los organismos afines llamados coliformes, como los estreptococos fecales, son huéspedes normales del intestino del hombre y de algunos animales, y se encuentran por consiguiente en las heces fecales. La presencia de estos microbios en el agua, revela entonces polución fecal de procedencia humana o animal, y además es señal de que existe una vía de acceso que pueden seguir también los gérmenes intestinales patógenos que son eliminados en las deyecciones de enfermos infecciosos. Por lo anteriormente señalado, los análisis bacteriológicos dirigen su atención a detectar las especies bacterianas cuyo origen fecal es conocido, en especial los microbios del grupo coliforme, lo cual ofrece las siguientes ventajas:

Los coliformes, especialmente la escherichia coli, existen siempre en gran número en el intestino humano; en función del equivalente de población, ello significa la presencia de 200x109 células coliformes por habitante y por día, lo que representa de 1/5 a 1/3 del peso de las heces de un individuo normal.

Estos microorganismos viven en el agua más tiempo que los patógenos.

Aunque la persona sana no expulsa, desde luego, bacilos tifoideos, si contrae la fiebre tifoidea, el microbio específico estará en sus deyecciones. Por consiguiente, la presencia de bacterias coliformes en el agua, se considera como un aviso de que aquella está expuesta al riesgo posible de polución peligrosa.

Los métodos bacteriológicos utilizados para detectar la presencia en el agua del grupo coliforme son: el recuento en placa para determinar el número de colonias; las técnicas que revelan la existencia de bacterias coliformes, como son el examen tradicional que se efectúa en tres pruebas sucesivas que en su orden son: la prueba conjetural o presuntiva, la prueba confirmativa y la prueba complementaria; y la conocida como técnica de filtración por membrana con la cual los resultados se obtienen más rápidamente que con los anteriores métodos. Independientemente del método escogido, las muestras de agua deben ser recolectadas y transportadas con especiales precauciones. 1.5. NORMAS DE POTABILIDAD 1.5.1. Consideraciones fundamentales. No es suficiente la apreciación de cada persona para juzgar acerca de las condiciones de

potabilidad del agua. Una simple evaluación sensorial puede conducir a graves y hasta fatales errores. El agua puede aparecer límpida, sin color ni olor, de sabor agradable, y sin embargo ser extremadamente peligrosa para la salud porque a pesar de estas buenas cualidades puede

contener microorganismos patógenos que la vista no alcanza a descubrir, o materiales tóxicos o hasta cancerígenos que por su muy escasa concentración y características físicas, los sentidos son incapaces de detectar. Así que se hace necesario acudir a exámenes precisos y

cuantificables, que permitan, mediante el uso de pruebas físico-químicas y microbiológicas, cuidadosamente realizadas e interpretadas, dar luz verde a un agua de consumo.

No ha sido fácil establecer los preceptos de que hoy se dispone para dictaminar acerca de la potabilidad del agua. Muchos han sido los

especialistas que en distintas partes del mundo, sobre todo en Estados Unidos y Europa, desde fines del siglo pasado, han venido estudiando esmeradamente una reglamentación apropiada para dotar a sus naciones de un instrumento que permitiera el control del suministro público de

agua apta por sus características para el consumo humano.

A finales del siglo pasado, Theovald Smith desarrolló una prueba microbiológica para el agua de suministro que hizo posible el análisis directo de la calidad bacterial del agua. En 1892 se aplicó por primera vez esta técnica en los Estados Unidos, para estudiar la contaminación de las

aguas. Como consecuencia de la creación de tan importantes mediciones y la introducción del uso del cloro como desinfectante en 1907, se elaboraron las primeras normas cuantitativas microbiológicas que aparecieron en 1914, sin más regulaciones acompañantes, tal vez porque

debió considerarse que el aspecto microbiológico era y sigue siendo el de más urgente control en las aguas potables.

1.5.2. Normas Colombianas. Las primeras normas colombianas sobre calidad del agua potable se implantaron mediante el Decreto Nº 1371 de 1953 por el cual se estableció el Código Sanitario Nacional. Posteriormente, en el año 1983, mediante el Decreto Nº 2105 se adecuó a

los avances científicos y tecnológicos lo concerniente a la potabilización del agua. Posteriormente entró en vigencia el Decreto No. 475 del 10 de Marzo de 1998, “por el cual se expiden normas técnicas de calidad del agua potable”. En la actualidad rigen el Decreto 1575 del 9 de Mayo

del 2007, emanado del Ministerio de la Protección Social, por el cual se establece el Sistema para la Protección y Control de la Calidad del Agua para Consumo Humano y la Resolución 2115 del 22 de Junio de 2007, de los Ministerios de la Protección Social y de Ambiente, Vivienda

Y Desarrollo Territorial, por medio de la cual se señalan características, instrumentos básicos y frecuencias del sistema de control y vigilancia para la calidad del agua para consumo humano.

En la Tabla 2 se anotan los parámetros que fueron reglamentados en los dos Decretos mencionados inicialmente. En la Tabla 3 se presentan

los valores que figuraban en dichos decretos. En la Tabla 4 se expresan los valores dados por el Decreto 475/98, que estuvo vigente hasta el mes de Mayo de 2007. Más adelante se plantean los nuevos aspectos contemplados en el Decreto y la Resolución antes mencionados que

reemplazaron al Decreto 475 de 1998.



En 1953 se fijaron normas para 19 parámetros, número que ascendió a 35 en 1983. Todos los parámetros incluidos en el Decreto 1371

vuelven a aparecer en el 2105, excepto el boro y el vanadio. Se justifica la ausencia en el Decreto 1371 de los añadidos al 2105 ya que se trata de productos cuyo empleo a mediados del presente siglo no estaba tan amplio e intensamente extendido como lo fueron en la década de los

años 80 (nutrientes, detergentes, plaguicidas) o de productos inorgánicos tóxicos de origen principalmente industrial cuyas muy bajas concentraciones, como aquellas en que suelen presentarse en algunas aguas, no alcanzaban a ser cuantificadas por los métodos analíticos de

que disponía entonces.

En la Tabla 3 se hacen figurar los niveles deseables y admisibles, fijados para cada uno de los parámetros reglamentados, tanto el Decreto 1371 como en el 2105. De los 16 parámetros del Decreto 1371 que se repitieron en el 2105 solo cinco conservan sus mismos y particulares

niveles, los otros ostentan en el 2105 cifras menores, esto es, las normas se hacen más exigentes. Cabe mencionar que el criterio de valores deseables y admisibles que se incluía en el Decreto 2105/83, no aparece como tal en el Decreto 475/98, en el cual solamente se hace mención

de valores admisibles.

Es conveniente hacer notar el rigorismo con que ha sido manejada la turbiedad pues en 1953 se permitía hasta 10 UT. Este parámetro se regulaba antes con criterio de estética mientras que en los enfoques posteriores se le relaciona indirectamente con la salud. En efecto, en las

minúsculas partículas de turbiedad que le pueden quedar al agua filtrada es posible que se alberguen microorganismos sobre los cuales no alcanza a obrar el desinfectante, protegidos por el material de las partículas, quedando así indemnes y aptos para proliferar. Tabla 2 Tabla 3

SUSTANCIA, ORGANISMO O CONDICIÓN 1953 1983 1953 1983

deseable admisible

Bacterias:

Recuento total en placa x <3col/50cc

Bacterias Coliformes x x <1col/100cc

Condición Física o Química:

Color x x <20 5 UPC 15 UPC

Olor x inobjetable Inobjetable

Sabor x inobjetable Inobjetable

Turbiedad x x <10 1 UN 5 UN

PH x x 7 – 10.6 7 - 8.5 6.5 - 9

Dureza Total (CaCO3) x 30 -150

Sólidos Totales x x < 1000 200 500

Alcalinidad X

Cloro Residual Libre X 0.1 - 1

Sustancias Inorgánicas:

Aluminio (Al) x 0.2

Arsénico (As) x x < 0.5 0.05

Bario (Ba) x 1

Boro (B) x < 1

Cadmio (Cd) x 0.005

Cianuro (Cn) x 0.1

Cloruros (Cl-) x x < 250 250

Cobre (Cu) x x < 3 1

Cromo (Cr+6) x 0.05

Fluoruro (F) x x < 1.5 1.2 - 0.7 0.7 - 0.8

Hierro (Fe) x x < 0.3 0.3

Manganeso (Mn) X 0.1

Magnesio (Mg) x x < 125 36

Mercurio (Hg) x 0.001

Nitratos (NO3) x 45

Nitritos (NO2) x 0.1

Plata (Ag) x 0.05

Plomo (Pb) x x < 0.1 0.05

Selenio (Se) x x < 0.05 0.01

Sulfatos (SO4) x x < 250 250

Vanadio (V) x < 1

Zinc (Zn) x x < 15 10

Sustancias Orgánicas:



Alquilbenceno Sulfonato x 0.5

Fenoles x x < 0.001 0.001

Grasas y Aceites x No detectable

Plaguicidas (total) x 0.1

Todas las concentraciones se dan en mg/l a no ser que se indique otra unidad

Tabla 4 (Valores planteados por el Decreto 475 de 1998)

CRITERIOS ORGANOLÉPTICOS Y FÍSICOS

CARACTERÍSTICAS EXPRESADAS EN VALOR ADMISIBLE

Color Verdadero Unidades de Platino Cobalto (UPC) 15

Olor y sabor Aceptable

Turbiedad Unidades Nefelométricas de Turbiedad (UNT) 5

Sólidos Totales mg/l 500

Conductividad Micromhos/cm 50 – 1000

Sustancias flotantes Ausentes

CRITERIOS QUÍMICOS

a) Criterios para elementos y compuestos químicos, diferentes a los plaguicidas y otras sustancias, que al sobrepasar los valores establecidos tienen reconocido efecto adverso en la salud humana.

CARACTERÍSTICAS EXPRESADAS COMO VALOR ADMISIBLE

(mg/l)

Aluminio Al 0.2

Antimonio Sb 0.005

Arsénico As 0.01

Bario Ba 0.5

Boro B 0.3

Cadmio Cd 0.003

Cianuro libre y disociable CN- 0.05

Cianuro Total CN- 0.1

Cloroformo CHCl3 0.03

Cobre Cu 1.0

Cromo Hexavalente Cr+6 0.01

Fenoles Totales Fenol 0.001

Mercurio Hg 0.001

Molibdeno Mo 0.07

Níquel Ni 0.02

Nitritos NO2- 0.1

Nitratos NO3- 10

Plata Ag 0.01

Plomo Pb 0.01

Selenio Se 0.01

Sustancias activas al Azul de metileno ABS 0.5

Grasas y Aceites Ausentes

Trihalometanos Totales THMs 0.1

b) Criterios de calidad química para características con implicaciones de tipo económico o acción indirecta sobre la salud

CARACTERÍSTICAS EXPRESADAS COMO VALOR ADMISIBLE

(mg/l)

Calcio Ca 60

Acidez CaCO3 50

Hidróxidos CaCO3 < LD

Alcalinidad Total CaCO3 100

Cloruros Cl- 250

Dureza Total CaCO3 160



Hierro Total Fe 0.3

Magnesio Mg 36

Manganeso Mn 0.1

Sulfatos SO4-2 250

Zinc Zn 5

Fluoruros F- 1.2

Fosfatos PO4-3 0.2

El valor admisible del cloro residual libre en cualquier punto de la red de distribución de agua potable, deberá estar comprendido entre 0.2 y 1.0 mg/l.

El valor para el potencial de hidrógeno, pH, para el agua potable deberá estar comprendido entre 6.5 y 9.0

Para la concentración total y las concentraciones parciales de los diferentes plaguicidas, deben observarse las condiciones impuestas en los artículos 11 al 18 del Decreto 475/98

En cuanto a los valores admisibles desde el punto de vista microbiológico, el Decreto 475/98 establecía los siguientes:

Técnica utilizada Filtración por membrana

Sustrato definido Tubos múltiples de fermentación (aceptable hasta el año 2000) Microorganismos

indicadores

Coliformes Totales 0 UFC/100 cm3 0 microorganismos/100 cm3

<2 micro-organismos/100 cm3

Escherichia Coli 0 UFC/100 cm3 0 microorganismos/100 cm3

negativo

1.5.2.1. Decreto 1575 de 2007. A continuación se incluyen algunos apartes de esta disposición legal que fija el marco general para la protección y control de la calidad del agua para consumo humano:

CAPÍTULO I DISPOSICIONES GENERALES

ARTÍCULO 1º.- OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN. El objeto del presente decreto es establecer el sistema para la protección y control de la calidad del agua, con el fin de monitorear, prevenir y controlar los riesgos para la salud humana causados por su consumo, exceptuando el agua envasada. Aplica a todas las personas prestadoras que suministren o distribuyan agua para consumo humano, ya sea cruda o tratada, en todo el territorio nacional, independientemente del uso que de ella se haga para otras actividades económicas, a las direcciones territoriales de salud, autoridades ambientales y sanitarias y a los usuarios. ARTÍCULO 2º.- DEFINICIONES. Para efectos de la aplicación del presente decreto, se adoptan las siguientes definiciones: ……… CERTIFICACIÓN SANITARIA: Es el acto administrativo expedido por la autoridad sanitaria competente a través del cual se acredita el cumplimiento de las normas y criterios de la calidad del agua para consumo humano, soportado en el concepto sanitario, proferido a solicitud del interesado o de las autoridades de control. CONCEPTO SANITARIO: Es el resultado de evaluar la calidad del agua para consumo humano con base en las visitas de inspección sanitaria y análisis de los criterios y normas de las características del agua, los cuales podrán ser: 1. Concepto favorable: Es el que se emite cuando el sistema de suministro de agua para consumo humano cumple con las Buenas

Prácticas Sanitarias, las disposiciones del presente decreto y las demás reglamentaciones sanitarias vigentes. 2. Concepto favorable con requerimientos: Es el que se emite cuando el sistema de suministro de agua para consumo humano no

cumple con la totalidad de las Buenas Prácticas Sanitarias, con las disposiciones del presente decreto y las demás reglamentaciones sanitarias vigentes pero no conlleva un riesgo inminente para la salud humana.

3. Concepto desfavorable: Es el que se emite cuando existe riesgo inminente para la salud de los usuarios, o cuando no se haya dado

cumplimiento a lo establecido en el concepto favorable con requerimiento. MAPA DE RIESGO DE CALIDAD DE AGUA (MAPA DE RIESGO): Instrumento que define las acciones de inspección, vigilancia y control del riesgo asociado a las condiciones de calidad de las cuencas abastecedoras de sistemas de suministro de agua para consumo humano, las características físicas, químicas y microbiológicas del agua de las fuentes superficiales o subterráneas de una determinada región, que puedan generar riesgos graves a la salud humana si no son adecuadamente tratadas.

CAPÍTULO II

CARACTERÍSTICAS Y CRITERIOS DE LA CALIDAD DEL AGUA PARA CONSUMO HUMANO (las define la resolución 2115)

CAPÍTULO III RESPONSABLES DEL CONTROL Y VIGILANCIA PARA GARANTIZAR LA CALIDAD DEL AGUA PARA CONSUMO HUMANO

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ARTÍCULO 4º.- RESPONSABLES… ARTÍCULO 9º.- RESPONSABILIDAD DE LAS PERSONAS PRESTADORAS. Las personas prestadoras que suministran o distribuyen agua para consumo humano, en relación con el control sobre la calidad del agua para consumo humano, sin perjuicio de las obligaciones consagradas en la Ley 142 de 1994 y las disposiciones que la reglamentan, sustituyan o modifiquen, deberán cumplir las siguientes acciones: 1. Realizar el control de las características físicas, químicas y microbiológicas del agua para consumo humano, como también de las características adicionales definidas en el mapa de riesgo o lo exigido por la autoridad sanitaria de la jurisdicción, según se establezca en la reglamentación del presente decreto, para garantizar la calidad del agua para consumo humano en cualquiera de los puntos que conforman el sistema de suministro y en toda época del año. 2. Lavar y desinfectar antes de la puesta en funcionamiento y como mínimo dos (2) veces al año, los tanques de almacenamiento de aguas tratadas. 3. Lavar y desinfectar, antes de ponerlos en operación y cada vez que se efectúen reparaciones en ellos, los pozos profundos y excavados a mano para captación de agua subterránea, las estructuras de potabilización y las tuberías de distribución de agua para consumo humano. 4. Drenar periódicamente en aquellos puntos de la red de distribución que representen zonas muertas o de baja presión. 5. Cuando la persona prestadora que suministra o distribuye agua para consumo humano preste el servicio a través de medios alternos como son carrotanques, pilas públicas y otros, se debe realizar el control de las características físicas, químicas y microbiológicas del agua; como también de las características adicionales definidas en el mapa de riesgo o lo exigido por la autoridad sanitaria de la jurisdicción, según se establezca en la reglamentación del presente decreto.

CAPÍTULO IV INSTRUMENTOS BÁSICOS PARA GARANTIZAR LA CALIDAD DEL AGUA PARA CONSUMO HUMANO

ARTÍCULO 12.- ÍNDICE DE RIESGO DE LA CALIDAD DEL AGUA PARA CONSUMO HUMANO – IRCA-. Es el grado de riesgo de ocurrencia de enfermedades relacionadas con el no cumplimiento de las características físicas, químicas y microbiológicas del agua para consumo humano. ARTÍCULO 13.- ÍNDICE DE RIESGO MUNICIPAL POR ABASTECIMIENTO DE AGUA PARA CONSUMO HUMANO - IRABAm. Es la ponderación de los factores de: 1. Tratamiento y continuidad del servicio de los sistemas de acueducto, y 2. Distribución del agua en el área de jurisdicción del municipio correspondiente, que pueden afectar indirectamente la calidad del agua para consumo humano y por ende la salud humana. Este índice tiene por objeto asociar el riesgo a la salud humana causado por los sistemas de abastecimiento y establecer los respectivos niveles de riesgo.

CAPÍTULO V

PROCESOS BÁSICOS DEL CONTROL Y LA VIGILANCIA PARA GARANTIZAR LA CALIDAD DEL AGUA PARA CONSUMO HUMANO

CAPÍTULO VI

DISPOSICIONES COMUNES

ARTÍCULO 27.- REQUISITOS MÍNIMOS PARA LA AUTORIZACIÓN DE LOS LABORATORIOS QUE REALIZAN ANÁLISIS DE AGUA PARA CONSUMO HUMANO. Sin perjuicio de los demás requisitos exigidos por las demás autoridades competentes, el Ministerio de la Protección Social autorizará anualmente a los laboratorios que pueden realizar los análisis físicos, químicos o microbiológicos al agua para consumo humano, tanto para control como para vigilancia y diagnóstico general, los cuales deben cumplir como mínimo, con los siguientes requisitos: 1. Infraestructura, dotación, equipos y elementos de laboratorio necesarios para realizar los análisis. 2. Personal competente en esta actividad. 3. Participar en el Programa Interlaboratorio de Control de Calidad del Agua Potable – PICCAP-, que lidera el Instituto Nacional de Salud cuya inscripción es anual. 4. Tener implementado un Sistema de Gestión de la Calidad y Acreditación por Pruebas de Ensayo ante entidades nacionales o internacionales que otorguen dicho reconocimiento. PARÁGRAFO. Los laboratorios que realicen análisis físicos, químicos y microbiológicos al agua para consumo humano, tendrán un plazo de dos (2) años para implementar el Sistema de Gestión de la Calidad y Acreditación por Pruebas de Ensayo, contados a partir de la fecha de publicación del presente decreto. ARTÍCULO 28.- CONCESIONES DE AGUA PARA CONSUMO HUMANO. Para efectos de la expedición o renovación de las concesiones de agua para consumo humano, el interesado, antes de acudir a la autoridad ambiental competente, deberá obtener la correspondiente autorización sanitaria favorable, la cual será enviada por la misma autoridad sanitaria a la autoridad ambiental que corresponda, para continuar con los trámites de concesión. Para obtener la correspondiente autorización sanitaria favorable, el interesado debe presentar ante la autoridad sanitaria departamental competente la caracterización del agua que se va a utilizar para consumo humano y el sistema de tratamiento propuesto, de acuerdo con la



Resolución 1096 de 2000 del Ministerio de Desarrollo Económico o la que la modifique, adicione o sustituya, el Mapa de Riesgo y lo dispuesto en el Decreto 1594 de 1984 o la norma que lo modifique, adicione o sustituya. ARTÍCULO 35.- VIGENCIA Y DEROGATORIAS. El presente decreto rige a partir de la fecha de su publicación y deroga el Decreto 475 de 1998, el artículo 52 del Decreto 1594 de 1984, con excepción de lo referente al uso agrícola de aguas servidas, así como las demás normas que le sean contrarias. 1.5.2.2. Resolución 2115 de 2007. Esta disposición, por medio de la cual se señalan características, instrumentos básicos y frecuencias del sistema de control y vigilancia para la calidad del agua para consumo humano, desarrolla los aspectos planteados en el Decreto 1575 de 2007. Algunos aspectos fundamentales de esta resolución se transcriben a continuación:

CAPÍTULO I DEFINICIONES

ARTÍCULO 1º.- DEFINICIONES. Para los efectos de la presente Resolución, se adoptan las siguientes definiciones, además de las señaladas en el Decreto1575 de 2007: ANÁLISIS BÁSICOS: Es el procedimiento que se efectúa para determinar turbiedad, color aparente, pH, cloro residual libre o residual de desinfectante usado, coliformes totales y Escherichia coli. VALOR ACEPTABLE: Es el establecido para la concentración de un componente o sustancia, que garantiza que el agua para consumo humano no representa riesgos conocidos a la salud.

CAPÍTULO II CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y QUÍMICAS DEL AGUA PARA CONSUMO

HUMANO ARTÍCULO 2º.- CARACTERÍSTICAS FÍSICAS. El agua para consumo humano no podrá sobrepasar los valores máximos aceptables para cada una de las características físicas que se señalan a continuación:

Color aparente: 15 UPC Olor y Sabor Aceptable ó no aceptable: Aceptable Turbiedad: 2 UNT

El valor máximo aceptable para la conductividad puede ser hasta 1000 microsiemens/cm. Un incremento de los valores habituales de la conductividad superior al 50% en el agua de la fuente, indica un cambio sospechoso El valor para el potencial de hidrógeno pH del agua para consumo humano, deberá estar comprendido entre 6,5 y 9,0. ARTÍCULO 5º.- CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DE SUSTANCIAS QUE TIENEN RECONOCIDO EFECTO ADVERSO EN LA SALUD HUMANA. Las características químicas del agua para consumo humano de los elementos, compuestos químicos y mezclas de compuestos químicos diferentes a los plaguicidas y otras sustancias que al sobrepasar los valores máximos aceptables tienen reconocido efecto adverso en la salud humana, deben enmarcarse dentro de los valores máximos aceptables que se señalan a continuación:

ARTÍCULO 6º.-

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ARTÍCULO 7º.-

ARTÍCULO 8º.- CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS RELACIONADAS CON LOS PLAGUICIDAS Y OTRAS SUSTANCIAS. ARTÍCULO 9º.- CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DE OTRAS SUSTANCIAS UTILIZADAS EN LA POTABILIZACIÓN. 1. El valor máximo aceptable del residual de aluminio derivado de su uso como coagulante en el tratamiento de agua para consumo humano en su forma (Al3+) será de 0,2 mg/L. Si se utiliza otro coagulante basado en sales de hierro, el valor máximo aceptable para el residual será 0,3 mg/L. 2. El valor aceptable del cloro residual libre en cualquier punto de la red de distribución del agua para consumo humano deberá estar comprendido entre 0,3 y 2,0 mg/L. La dosis de cloro por aplicar para la desinfección del agua y asegurar el residual libre debe resultar de pruebas frecuentes de demanda de cloro. ARTÍCULO 11º.-

Ninguna muestra de agua para consumo humano debe contener E.coli en 100 cm3 de agua, independientemente del método de análisis utilizado. El valor aceptable para Giardia es de cero (0) Quistes y para Cryptosporidium debe ser de cero (0) Ooquistes por volumen fijado según la metodología aplicada.

CAPÍTULO IV

INSTRUMENTOS BÁSICOS PARA GARANTIZAR LA CALIDAD DEL AGUA PARA CONSUMO HUMANO

ARTÍCULO 13º.- ÍNDICE DE RIESGO DE LA CALIDAD DEL AGUA PARA CONSUMO HUMANO – IRCA-. Para el cálculo del IRCA al que se refiere el artículo 12 del Decreto 1575 de 2007 se asignará el puntaje de riesgo contemplado en el cuadro Nº.6 a cada característica física, química y microbiológica, por no cumplimiento de los valores aceptables establecidos en la presente Resolución:

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El valor del IRCA es cero (0) puntos cuando cumple con los valores aceptables para cada una de las características físicas, químicas y microbiológicas contempladas en la presente Resolución y cien puntos (100) para el más alto riesgo cuando no cumple ninguno de ellos. PARÁGRAFO. Si los resultados de los elementos, compuestos químicos y mezclas de compuestos químicos, contemplados en los artículos 5° y 8° de la presente Resolución, exceden los valores máximos aceptables, al valor del IRCA se le asignará el puntaje máximo de 100 puntos independientemente de los otros resultados. Igualmente, se le asignará el valor de 100 puntos si hay presencia de Giardia y Cryptosporidium, teniendo en cuenta los plazos estipulados en el artículo 34° de esta Resolución. ARTÍCULO 14º.- CÁLCULO DEL IRCA. El cálculo del índice de riesgo de la calidad del agua para consumo humano – IRCA, se realizará utilizando las siguientes fórmulas:

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ARTÍCULO 17º.- ÍNDICE DE RIESGO MUNICIPAL POR ABASTECIMIENTO DE AGUA PARA CONSUMO HUMANO - IRABAm. El valor del IRABAm oscilará entre cero (0) y cien (100) puntos. Es cero (0) cuando cumple con las condiciones aceptables para cada uno de los criterios de tratamiento, distribución y continuidad del servicio y cien (100) puntos para el más alto riesgo cuando no cumple ninguno de ellos. ARTÍCULO 18º.- CÁLCULO DEL IRABAm. Para el cálculo del Índice de Riesgo Municipal por Abastecimiento de Agua IRABAm se tendrán en cuenta los procesos de tratamiento, distribución y continuidad del servicio y se realizará dando aplicación a la siguiente fórmula: ……. El IRABAm depende del IRABApp (índice de riesgo por abastecimiento de agua por parte de la persona prestadora) y del IRDm (índice de riesgo por distribución en el municipio). El IRABApp a su vez depende del índice de tratamiento (IT) y del índice por continuidad (IC). El càlculo de estos índices està explicado en el Artìculo 18 de la Resoluciòn 2115. En el artículo 21º se establecen las frecuencias y número de muestras de control de la calidad física y química del agua para consumo humano que debe ejercer la persona prestadora. ARTÍCULO 33º.- PLAZOS PARA ADECUAR LOS SISTEMAS DE SUMINISTRO DE AGUA PARA CONSUMO HUMANO A LA CARACTERÍSTICA DE TURBIEDAD. Tres (3) años a partir de la fecha de publicación de la presente Resolución para municipios entre 100.001 y 4.000.000 habiatantes. Durante el plazo dado para el cumplimiento del valor admisible de la característica de turbiedad, se deberá cumplir con el valor de 5 UNT Igualmente se establecen plazos para el COT, residual del coagulante utilizado, nitritos y fluoruros (2 años) Para Giardia y Cryptoporidium (3 años). 1.6. OTRAS DISPOSICIONES LEGALES 1.6.1. RAS 2000. El Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico, RAS 2000, Sección II, Título C, establece que “El presente título está dirigido al desarrollo de estudios y diseño de todos los componentes de un sistema de potabilización del agua, en sus etapas de conceptualización, diseño, puesta en marcha, operación y mantenimiento que se desarrolle en la República de Colombia, con el fin de garantizar su seguridad, durabilidad, funcionalidad, calidad, eficiencia, sostenibilidad y redundancia dentro de un nivel de complejidad determinado. “Las obras o componentes de los sistemas de potabilización a los cuales se refiere este título son los siguientes: desarenadores, prefiltros, microtamices, trampas de grasas y aceites, aireador, unidades de mezcla rápida y floculación, sedimentación, flotación, filtración, desinfección, estabilización, ablandamiento, adsorción sobre carbón activado, desferrización, desmanganetización, manejo de lodos, floculación lastrada, flotación, tanque de almacenamiento del agua tratada, dispositivos de control de las unidades de la planta e instrumentación, laboratorio, sala de dosificación y almacenamiento de los productos, cuyas prescripciones particulares se referencian en la tabla C.1.1. Igualmente se referencian los productos químicos que pueden ser empleados en el tratamiento del agua potable, en caso de emplear otro producto químico debe solicitarse permiso al Ministerio de Salud. No se incluyen las operaciones de captación, aducción y conducción del agua cruda a la planta de tratamiento, ni el transporte y distribución domiciliaria del agua potable”. Esta norma deberá ser de obligatoria consulta para todo lo relacionado con los aspectos mencionados en los anteriores párrafos. 1.6.2. Decreto 1594 de 1984. Sobre usos del agua y residuos líquidos. De particular interés son los artículos 29, 30, 37, 38 y 72.



1.6.3. Ley 373 de Junio 6 de 1997. Por la cual se establece el programa para el uso eficiente y ahorro del agua.

1.7. CONTROL DE CALIDAD El control de calidad del agua es una medida de gran necesidad, particularmente para la garantía de la salud de la población, sin dejar de destacar los perjuicios económicos que pueden presentarse debido a una mala calidad en el agua de consumo. El control de calidad del agua es una actividad de carácter dinámico que debe ser ejercida tanto en el medio urbano como en el rural y aún en las áreas urbanas desprovistas del servicio público de abastecimiento. Se concluirá este capítulo con el aspecto relacionado con agua y calidad de vida. 1.7.1. Medidas generales de control El control de calidad del agua no se debe restringir solamente a verificar por medio de exámenes o análisis, si la misma esta cumpliendo las normas de potabilidad estipuladas, sino que se debe extender a otros aspectos relacionados con el proyecto, construcción, operación y mantenimiento del sistema de abastecimiento de agua. 1.7.1.1. Exámenes, análisis e inspección sanitaria. La calidad del agua distribuida debe controlarse rutinariamente por medio de exámenes físicos, químicos, bacteriológicos e hidrobiológicos, complementados con inspección sanitaria. Para los exámenes y análisis se recogen muestras de agua en volumen adecuado y en cantidad proporcional a la población servida. La recolección de muestras, así como los exámenes y análisis deben ser ejecutados por personal debidamente entrenado, siguiendo técnicas apropiadas, fijadas en general por entidades especializadas. Se recomienda también que los exámenes y análisis sean realizados en distintas partes del sistema de abastecimiento por ejemplo, en diversos puntos de la planta de tratamiento, como en la entrada de agua cruda, después de la floculación, luego de la sedimentación, etc.; estos cuidados proporcionan un mejor control en la calidad del agua y también permiten la corrección del proceso de tratamiento, con la posibilidad de hacerlo más económico. 1.7.1.2. Control de calidad del agua en las fases de proyecto, construcción, operación y mantenimiento. Son innumerables las posibilidades de polución lo mismo que de contaminación del agua, alterando por tanto su calidad. Si se tiene en cuenta que los exámenes y análisis del agua reflejan su calidad solamente en el momento de la recolección y tomando en cuenta que una muestra representa un volumen de agua insignificante comparado con el que está siendo distribuido, se concluye que es necesario tomar una serie de medidas desde el proyecto hasta la construcción, operación y mantenimiento de los sistemas de abastecimiento de agua. En las fases de proyecto es necesario tener presente que la calidad de las aguas, particularmente las superficiales, solo puede ser suficientemente conocida a través de una serie de análisis y exámenes, realizados en diferentes épocas del año y en un número suficiente para que los resultados sean representativos. Durante la etapa de construcción se debe continuar la investigación de la calidad de las aguas y compararla con los resultados obtenidos anteriormente, con el objeto de efectuar los correctivos del caso, si las circunstancias lo permiten. En las fases de operación y mantenimiento, el control de calidad es una herramienta poderosa en la detección de fallas en alguno de los procedimientos de tratamiento a que debe ser sometida el agua. Si esta detección se hace oportunamente y se corrige la falla presentada, se tendrá un óptimo funcionamiento conjunto y unos costos razonables; de lo contrario algunos procesos resultarán recargados, con el consiguiente aumento de costos, disminución de la calidad e incremento de las probabilidades de falla en los procesos restantes. 1.7.2. Agua y calidad de vida. Para resaltar este aspecto, solamente se citarán unas cifras que deben mover a la reflexión, cifras tomadas del informe de las Naciones Unidas: El Agua y la Salud en los Barrios Urbanos Desfavorecidos, publicado en 1994:

Más de 1/3 de los fallecimientos en los países en desarrollo se deben a los problemas de agua.

1/10 del tiempo productivo de cada persona se pierde a causa de enfermedades relacionadas con el agua, en los países pobres.

25 millones de personas mueren cada año en el mundo a causa de tomar agua contaminada.

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1. generalidades y normatividad

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