Reúso de aguas residuales: nutrientes y riesgo a la salud

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1 Situación mundial de agua potable y Reúso de aguas residuales: nutrientes y riesgo a la salud M.Cs. Mercedes Iriarte P Durante la década de los 90`s la organización mundial de la salud y UNICEF, formaron el programa de monitoreo de agua y, con el propósito de mejorar la planificación y manejo de agua y a escala mundial. En su último informe se concluye lo siguiente (WHO/UNICEF, 2000): 1. A escala mundial aproximadamente 1.1 billones de personas carecen de acceso a agua potable. 2. Aproximadamente 2.4 billones de personas no tienen acceso a adecuado. 3. Enfermedades relacionadas a las excretas humanas son la causa principal de morbilidad y mortalidad a escala mundial* 4. Falta de tratamiento de aguas residuales domésticas es un peligro a la salud en todos los países en desarrollo. *Cada año hay aproximadamente 4 billones de casos de diarrea, que causan 2.2 billones de muertes, en su mayoría niños - y enfermedades relacionadas con falta de agua potable, inadecuado y mala higiene. *Helmintos intestinales infectan aproximadamente 1.1 billones de personas en el mundo, la gran mayoría en países en desarrollo. *Las infecciones de protozoarios probablemente exhiban una prevalencia parecida a los helmintos y las infecciones de Entamoeba histolytica representan algunas de las infecciones mas comunes en el mundo (Savioli,, et al., 1992) 1

2 5. La descarga de aguas residuales crudas es un peligro a la salud pública especialmente cuando se utilizan los cuerpos receptores contaminados como fuente de agua potable, para aseo personal, lavado de ropa, riego y pesquería. 6. La tecnología desarrollada en EE.UU y Europa para tratar aguas residuales, como lodos activados, no necesariamente provee el nivel mínimo de remoción de patógenos para la protección de la salud publica en países en desarrollo. Hay una tendencia en América Latina de usar agua residual para riego, sin tratar, o diluido con otra fuente de agua. Los efectos en la salud pública de enfermedades relacionadas a excretas humanas han sido significativos en todo América Latina. Grandes problemas relacionados por el mal manejo de las aguas residuales han afectado no solamente poblaciones locales, sino poblaciones a nivel de todo el hemisferio. Se asume que la gran mayoría de las epidemias fueron causadas por la vía de agua contaminada y riego con aguas residuales crudas o diluidas (OPS, 1988). El cólera, que no había llegado al hemisferio occidental en mas de 100 años, hoy en día es endémico en varios países de la región Nutrientes del agua residual Nitrógeno y fósforo, estos tienen valor cuando se utiliza el efluente de una planta de tratamiento para riego en la agricultura en vez de descargarlo a un cuerpo receptor: se llama valorización del efluente. Nutrientes, mas rentable, barato, reduce el uso de fertilizantes, pero riesgo de patógenos. Es muy común en muchas regiones el uso de agua residual. 2

3 Caso Cochabamba Algunos agricultores en el Valle Alto de Cochabamba recuperan los nutrientes del agua tratada de los sistemas de tratamiento de aguas residuales, utilizando el efluente para el riego de cultivos no comestibles, tales como cereales, praderas, forrajeras y árboles. Durante aproximadamente 4 a 7 meses por año, los mencionados cultivos reciben agua residual tratada del efluente de plantas de tratamiento, en pocos casos. Reservorio de microorganismos Humano* Animal Cólera Entamoebiasis Gastroenteritis Salmonellosis Shigellosis Hepatitis Meningitis Campylobacteriosis Cryptosporidiosis Giardiasis Helmintiasis* Enfermedad Vibrio Entamoeba Enterovirus Género de microorganismo causante Astrovirus, Calicivirus, Coronavirus, Rotavirus Bacterias entericas Calicivirus, Hepatovirus Enterovirus Campylobacter Cryptosporidium Giardia Medioambiental* Encefalitis Naegleria Ascaris, taenia, trichuris Colera Legionelosis Vibrio Legionella Síntomas de las helmintiasis, Incidencias en Bolivia (datos antiguos, no uniformes e incompletos)* - Ascariasis (5 a 83% y 15 a 96% - Valles y trópico) Malnutrición, reducción del apetito, menor tolerancia a la actividad física. Complicaciones abdominales: obstrucción intestinal y de vesícula biliar, apendicitis, perforación intestinal, absceso hepático, y otros. - Trichuriasis (66% a 87% incidencia Valles y Trópico) Colitis crónica con mucus y sangre - anemias Diarreas y disentería - Teniasis y Neurocisticercosis (2% en valles) Bulimia, anorexia, dolor abdominal, diarrea o constipación, irritabilidad, cambio de carácter, urticarias entre otros. Neurocisticercosis: se manifiesta por epilepsia secundaria Impacto de las parasitosis Costo de las hospitalizaciones, tratamientos ambulatorios, ausencia al trabajo, malnutrición, retardo en el crecimiento, capacidad física e intelectual comprometida. Los síntomas son reversibles con tratamiento oportuno. *(Ministerio de salud y deportes 2006) 3

4 Que hacer? Para resolver el problema de la demanda de agua en el sector agrícola y el de la sostenibilidad de cualquier sistema de tratamiento, se debe integrar: Enfocando en la remoción de patógenos el tratamiento de aguas residuales con el uso productivo de agua residual tratada. Remoción de patógenos y potencial para su uso (lagunas estabilización) Shuval et al. (1986) investigación intensiva: Factores de riesgo que regulan la forma en la cual se transmiten las enfermedades relacionadas a los excrementos humanos, especialmente cuando se utiliza agua residual para riego. 1. Persistencia del patógeno por periodos prolongados en el medio ambiente. 2. Un periodo de latencia o etapa de desarrollo prolongados. 3. El huésped presenta poca o ninguna inmunidad 4. Que exista una mínima transmisión simultánea por medio de otras vías, como alimentos, el agua, e higiene personal. Remoción de patógenos y potencial para su uso (lagunas estabilización) Remoción de patógenos Las infecciones por helmintos constituyen el riesgo mas peligroso para la salud en relación con el tratamiento de aguas residuales cuando se utiliza el efluente para riego (uso directo o indirecto de agua superficial contaminada). Después de las infecciones por helmintos en orden de riesgo: protozoarios, bacterias y virus. La OMS a aceptado las conclusiones y a establecido los criterios de calidad para el caso de reúso de aguas residuales en agricultura. En el siguiente cuadro las normas elaboradas por la OMS en base a los criterios mencionados. 4

5 Normas Microbiológicas de la OMS de calidad de efluentes de agua residual tratada para riego Remoción de patógenos Categoría y condición de reúso Categoria A Riego no restringido: cultivos que se consumen crudos, campos deportivos, parques publicos 2 Grupo expuesto Trabajadores consumidores publico Promedio de una serie de muestras durante el Tratamiento previsto para periodo de riego alcanzar los requerimientos Helmintos intestinales1 Coliformes fecales NMP/100 ml Numero de huevos/l de las normas (Media Geométrica) (Media Aritmética) Lagunas de estabilización diseñadas para alcanzar la calidad microbiológica indicada, o un tratamiento equivalente. Los siguientes puntos deben ser tomados en cuenta en el desarrollo del diseño de plantas de tratamiento de aguas residuales por ejemplo en lagunas de estabilización: Categoria B Riego restringido: cultivos de cereales, praderas, forrajeros, y árboles 3 Categoria C Riego restringido: cultivos de cereales, praderas, forrajeras, y árboles sin exposicion de trabajadores o público. Ninguna norma Trabajadores 1 recomendada Ninguno No se aplica No se aplica Tiempo de retención hidraulica por 8 a 10 días en lagunas de estabilización o su equivalente en remoción de huevos de helmintos. Pretratamiento según lo requiera la técnica de riego, no menos de sedimentación primaria. Los factores epidemiológicos y ambientales de los patógenos. 1 Especies de Ascaris, Trichuris y Anquilostomas 2 Un límite más estricto de 200NMP/100ml de coliformes termotolerantes es apropiado para áreas publicas donde el publico tiene contacto directo con el cultivo. 3 En el caso de árboles frutales, el riego debe cesar dos semanas antes de la cosecha de los frutos y ningún fruto debe ser recogido del suelo. No es conveniente regar por aspersión. Fuente: OMS (1989) Consideraciones respecto al riesgo de patógenos en el agua residual Factores epidemiológicos y ambientales Indicadores bacterianos Para riesgos bacterianos se recomienda una remoción de 3 ciclos log₁ₒ de coliformes termotolerantes en un sistema de lagunas, con un tiempo de retención hidráulica de por lo menos 15 días. Típicamente las concentraciones de patógenos bacterianos en aguas residuales están 3 o 4 órdenes de magnitud más abajo que las concentraciones de coliformes termotolerantes (Shuval et al, 1986). 5

6 Planta de tratamiento en base a lagunas de estabilización Plantas de tratamiento en base a lagunas de estabilización mantenimiento? Remoción de patógenos y reúso de agua Es posible cumplir con las normas OMS, con mínimo costo utilizando un tratamiento de las aguas residuales con un sistema de lagunas de estabilización, con lo cual se puede obtener un buen resultado en la remoción de huevos de helmintos y luego de patógenos protozoarios (enfermedades mas importantes en América central y Sud América). Con estos resultados se puede utilizar el agua del efluente como un recurso en el riego y así estamos logrando reutilizar el agua residual - un punto muy importante en países como el nuestro. Barreras de protección Otros factores pueden hacer posible la disminución del riesgo de contraer infecciones por patógenos: - tratamientos primarios (sedimentación, exposición a luz UV, otros) - Tipos de riego (por canales), intervalos de riego y cosecha. - Lavado de productos (en cosecha y consumo) - Transporte, almacenamiento y exposición adecuada de productos agrícolas o de acuicultura. - Tipos de cultivos (de tallo corto y de consumo masivo!!) - Otros Evaluación de riesgo microbiológico cuantitativo QMRA 6

7 Muchos países no consideran las normas en todo su potencial, por muchas razones y sobre todo sin un enfoque sanitario con énfasis en las enfermedades infecciosas. Las aguas residuales tratadas pueden ser un recurso sostenible en vez de un problema de salud pública y el medio ambiente. GRACIAS Trabajos desarrollados por el CASA para contribuir en la mejora de la calidad del agua de reúso y disminuir el impacto a la salud de la población 7

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