Existen unas necesidades mínimas de agua de entre 1,5 y 2 l/día. Estas necesidades suben según condiciones climáticas y laborales; las pérdidas son sobre todo por respiratorio, y también por riñón, sudor, etc.
Las funciones del agua son fundamentalmente:
- 50% del adulto
- secreciones y excreciones
- termorregulación
- equilibrio pH/electrolítico.
En ciudades de menos de 50000 habitantes, unos 125 l/persona/día; en ciudades de más de 50000 habitantes esta cifra es de 250 l/persona/día. Nunca es <100l/persona/día en previsión de accidentes, incendios, y otros desastres, ↑50%. El incremento del nivel de vida incrementa su necesidad y consumo.
Real Decreto 140/2003
El RD 140/2003 (7 febrero) establece los criterios sanitarios para el consumo de agua humano, motivado por:
- trasponer la directiva europea al derecho español.
- actualizar leyes españolas a conocimientos científicos y técnicos vigentes.
- Aumento de la protección de la salud de la población de los riesgos derivados de la contaminación del agua.
Objetivos del Real Decreto:
- proteger la salud de los efectos adversos de la contaminación del agua.
- Garantizar la salubridad, calidad y limpieza de agua de consumo humano.
- Establecer criterios sanitarios que deban cumplir el agua y las instalaciones para el consumo humano.
El agua de consumo humano, independientemente de su origen y tratamiento de potabilización, incluye:
- beber, cocinar, higiene, uso doméstico.
- Por red de distribución, cisterna, depósito móvil.
- Industria alimentaria, en contacto con el alimento
- Como parte de una actividad comercial o pública.
Debe cumplir (recogidas en el reglamento del que no se puede salir):
à caracteres organolépticos
à caracteres físico-químicos
à caracteres relativos a substancias no deseadas
à caracteres microbiológicos
à caracteres relativos a radiactividad
Anexo I del RD
- Parte A: parámetros microbiológicos.
- Parte B: parámetros químicos
- Parte C: parámetros indicadores
- Parte D: radiactividad
Son parámetros que deben cumplir las aguas para consumo humano.
I. PARÁMETROS MICROBIOLÓGICOS
Debe haber 0/100ml, y debe cumplirse siempre, de los siguientes microorganismos:
E. Coli, enterococo, C. perfringens (incluidas esporas), C. sulfito reductasa, Criptosporidium.
No debe haber microorganismos patógenos: buscar también salmonellas, estafilococos, bacteriófagos, enterovirus.
Y no debe contener organismos parásitos, algas, otros elementos figurados (animáculos).
II. PARÁMETROS QUÍMICOS
Subproductos de la clorificación:
- triclorhidratos; bromoformo, cloroformo, dibromoclorometano, bromociclorometano.
- Bromatos
- As à 10 μg/l
- Benceno à 1 μg/l
- Cianuro à 50 μg/l
- Hg à 1 μg/l
- Nitratos à 50 mg/l (0,5 mg/l los nitritos).
- Total de plaguicidas à 0,50 μg/l
NITRATOS: el nitarógeno se presenta en varias formas. Cantidades normales (5mg/l). Puede subir hasta 1g/l (abonos).
PATOLOGÍAS:
Cianosis infantil (por agua de pozo, 140 mg/l). Mecanismo: hipoclohidria fisiológica hasta 6 meses, colonización bacteriana lenta, pasan nitratos a nitritos, incorporándose a sangre y dando metahemoglobina. Además puede originar nitrosaminas (cancerígenos).
III. PARÁMETROS INDICADORES
Aluminio à 200 μg/l; encefalopatías en diálisis
Amonio à 0,50 mg/l
Cloruro à 250 mg/l: cloruro libre, 1 mg/l; cloruro combinado 2 mg/l. Se encuentra siempre en agua; las causas de su incremento:
- contaminación de agua dulce por salada
- contaminación de agua con orina de hombre/animal
- desechos industriales
La presencia de cloruros puede convertirla en aguas agresivas. Puede unirse al ión Na+ y producir problemas cardiovasculares.
Hierro à 200 μg/l
Manganeso à μg/l
Sodio à 200 mg/l
SO4 à 250 mg/l
pH à entre 6,5 y 9,5.
Las aguas con pH bajo se denominan agresivas, y disuelven los metales (Pb, Zn) con mayor facilidad.
Los sulfatos se encuentran en aguas naturales, contribuyen a su salinidad. Un aumento de sulfatos puede provocar problemas digestivos. El SO4Mg es un laxante. Aguas con 390mg/l producen diarreas, sobre todo en niños.
El hierro no produce graves problemas de salud, pero provoca efectos en el agua como color amarillento, sabor desagradable, manchas en la ropa e incrustación y destrucción de tuberías.
El agua en ningún caso puede ser agresiva ni incrustante.
Indicación de Langelier ±0,5
El sodio y el potasio pueden provocar problemas para enfermos con dietas especiales.
El manganeso se encuentra combinado con Ca2+: DUREZA.
Con las aguas duras precipitan los jabones, y forman pectatos insolubles (dificultad para la cocción de legumbres). Forman incrustaciones.
Dureza total: sales cálcicas y manganésicas en su totalidad.
Dureza temporal: HCO3 (desaparece con ebullición, pasa a carbonato).
Dureza permanente: presencia de sulfatos, cloruros y nitratos.
La dureza se mide en grados hidrotiméticos à 10 mg/l CaCO3. El agua es dura cuando > 50 grados hidrotiméticos.
INDICADORES ORGANOLÉPTICOS:
Color à 15 u color
Olor à 3 a 25 ºC
Sabor à 3 a 25 ºC
Turbidez:
Salida ETAP (estación de tratamiento de agua potable): 1 UNF. si >1UNF (media anual) à filtrar por arena (hace desaparecer la turbidez)
Red de distribución à 5 UNF
IV. RADIACTIVIDAD
Dosis indicativa total: 0,1 mSv/año
Tritio 100 Bq/l
Actividad α total: 0,1 Bq/l
Actividad β resto: 1 Bq/l
Definiciones
· AGUAS TRATADAS: cumplen las características tras haber sido tratadas.
· CONCENTRACIÓN MÁXIMA ADMISIBLE: son los valores parámetro representantes de los caracteres de potabilidad, correspondiente a la mínima calidad admisible en el agua de consumo humano. Estos valores NO DEBEN SER REBASADOS.
Responsabilidad y competencia
Municipios y/o administración local.
Gestores de abastecimiento o parte de ellos
Propietarios o titulares de las actividades públicas o comerciales
Particulares.
Criterios sanitarios
Capitación
Conducción
Sustancias para el tratamiento de potabilización del agua.
Tratamiento de potabilización del agua.
Depósitos, cisternas y depósitos domésticos
Red de distribución e instalaciones interiores
Materiales en contacto con el agua de consumo.
Personal.
Laboratorios que realicen los métodos de análisis
Agua de consumo humano.
El agua de consumo no debe tener ningún microorganismo, parásito o sustancias en una cantidad o concentración que suponga un riesgo para la salud humana y cumpla con los requisitos especificados: deberá ser salubre y limpia.
Control de la calidad del agua (RD 140/2003)
Tipos de análisis
Calificación de una muestra
Puntos de muestreo
Frecuencia de análisis
Métodos de análisis
Programas y protocolo de autocontrol
Tipos de análisis
- AUTOCONTROL
Análisis de control
Análisis completo
Examen organoléptico
- CONTROL EN GRIFO DEL CONSUMIDOR
- VIGILANCIA SANITARIA
Calificación de una muestra
Apta para consumo humano.
No apta para consumo humano
No apta para consumo humano y con riesgos para la salud
En los dos últimos habría que cerrar esa fuente de abastecimiento.
Situaciones de no conformidad
- excepciones
- incumplimiento y medidas correctoras
- régimen sancionador
- autosanciones vigentes
Medidas ante incumplimientos
Detención
Confirmación del incumplimiento
Investigación
Apertura de alerta
Cierre por incumplimiento o alerta: FUNDAMENTAL
Comunicación a la población
Y también: estudio de evaluación del riesgo, acciones correctoras y preventivas, confirmación de la normalidad.
Información
Al consumidor
Informes de síntesis
SINAC (sistemas de información nacional de agua de consumo)
Programas nacionales
Protocolos sanitarios
La información al consumidor: la información dada a los consumidores deberá ser puntual, suficiente, adecuada y actualizada sobre todos y cada uno de los aspectos descritos en este Real Decreto, a través de los medios de comunicación previstos por cada una de las administraciones implicadas y los gestores del abastecimiento.
CONTAMINACIÓN DEL AGUA
Afecta al hombre, ya sea por su ingestión, por vía mucosa (conjuntiva), cutánea o por afectación de los productos alimentarios.
La contaminación del agua puede producirse por presencia de agua residual, por rotura o ausencia de galerías sanitarias, por filtración de excretas humanas o a través del viento.
Las contaminaciones pueden ser:
- Químicas (orgánico/inorgánico)
- Física (Tª, color)
- Biológica (virus, bacterias)
- Fisiológica (sabor, olor)
Elementos:
CONTAMINACIÓN DIRECTA (transmisión hombre à agua à hombre)
· virus (VHA, polio, conjuntivitis en piscinas)
· bacterias (salmonellas, shigellas, cólera)
· hongos, protozoos (Giardia)
· helmintos (ascaris, Trichoceles, anquilosotos)
CONTAMINACIÓN INDIRECTA (en agua al huésped intermedio)
· trematodos (fascioles, esquistosomiasis)
· cestodos (dibotriocefalus)
· nematodos (filaria)
HUESPED ACTIVO: virus (fiebre amarilla), protozoos (paludismo), helmintosis (ba-ba)
Características de las EPIDEMIAS HÍDRICAS
- afectan a gran número de personas à holomiántica, muchas personas al mismo tiempo.
- Demarcación geográfica limitada
- No diferencias entre edad o sexo.
- Al realizar saneamiento o suspender abastecimiento, finaliza epidemia.
Posibles indicadores de contaminación fecal
CLORUROS, NITRATOS, NITRITOS, AMONÍACO, MATERIA ORGÁNICA
A. AMONIACO O AMONIO (NH3 o NH4+, éste 0,5 mg/l)
Traduce degradación de materia orgánica (amonificación). Puede deberse a desaminaciones o reducción de nitratos. Su presencia traduce contaminación reciente de origen animal.
B. NITRITOS (NO2), 0,5 mg/l
Procede de la oxidación incompleta del amoniaco, e indica contaminación fecal del agua.
C. MATERIA ORGÁNICA
Sustancias oxidables
Lo importante son las oxidaciones. Se expresa como demanda biológica de O2 (DBO) (mg de O2 consumidos por l)
Depuración del agua
CAPTACIÓN DEL AGUA:
lluvia, mar, profundas, superficiales.
Lluvia
Se recoge en cisternas o aljibes. El agua de lluvia es recogida en azoteas o terrazas (siempre por encima del nivel de alcantarillado): las superficies de recopilación deben ser de material insoluble e impermeable. Se quitan las primeras aguas que llevan impurezas.
Tuberías de uralita o alfarería.
Primera pasan filtros gruesos y luego filtros de arena.
Agua de mar
Aguas de mar desalinizadas
Aguas profundas de manantial o pozo
MANANTIAL: fuente permanente, independiente de la pluviosidad. Se recogerá en depósito subterráneo. Recinto de protección entre 10 y 250 m.
POZO: perforación hasta capa freática. Perímetro de protección de 100 m. Brozal de 70 cm. Interior impermeable y cierre hermético.
Superficiales
RÍOS: captación. Aguas arriba: unos km; aguas abajo: 10 km.
LAGOS: poco recomendables. No debe permitirse baño, deportes ni aguas residuales.
Depósitos y cisternas
Depósitos: deben cumplir con lo dispuesto sobre los materiales.
- por encima del nivel de alcantarillado, tapado y dotando de desagüe que permita su vaciado total, limpieza y desinfección.
- Se debe instalar medidas de protección y señalizar de forma visible.
- El gestor mantendrá estas medidas de protección.
- La limpieza deberá tener DESINCRUSTACIÓN y DESINFECCIÓN, seguida de un aclarado de agua. Se realizará así LIMPIEZA PERIÓDICA y revisión de las instalaciones.
Conducción del agua
RODADA: acueductos, desnivel. A cielo abierto, sólo reciben agua de lluvia. 30-50 cc/seg.
FORZADA: el agua circula a presión. Cerrada por tubos de uralita, suelen estar bajo tierra. 40 cc/seg y máx 1 m3 por segundo.
Almacenamiento y distribución
MISIÓN: regular suministro de agua. Asegurar distribución hasta los puntos más alejados de la red de abastecimiento. Capacidad mínima exigible. La correspondiente de abastecimiento de un día.
TIPOS: torres de agua (para varias horas de consumo). Cubiertas con presión y caudal suficiente de salida.
DISTRIBUCIÓN: mediante galerías sanitarias.
DEPURACIÓN
1. NATURAL:
Eliminar patógenos por dilución (sedimento 20-40%). Oxidación y estabilización de la materia orgánica hasta mineralización para que el agua sea potable.
Fases:
- Aerobia: procesos aerobios (PA) + microorganismos (M), descomponer materia orgánica. PA + M + O2 à CO2 + H2O + NH3
- Anaerobia: agua contaminada à ↓O2.
Límite parcial: peligro para fauna y flora.
Límite crítico (↓total de O2): mal olor (anaerobios) + muerte.
2. ARTIFICIAL:
TIPOS: mecánicas: regibles (horizontales/verticales) y areneros
Física: 2 fases (decantar y filtrar)
Química: transforma el agua contaminada en inofensiva.
Decantación
Retirar sustancias en suspensión. Luz solar 20-30 d.
Natural: embalses, depósitos regulares. El problema son las algas. Hay en Houston, Amberes, Puentes Viejos, El Villar, Tenebroso…
Artificial: coagulación mediante un hidróxido metálico de Al, Fe (pH entre 5 y 9), dando a veces coadyuvantes.
La coagulación del agua es agrupar proteinas finas en voluminosas. Entre los coagulantes se encuentran en sulfato de aluminio y aluminatos de sosa, cloruro férrico y sulfatos de hierro. También hay coadyuvantes, que pueden ser inorgánicos (como la cal (arcilla), carbonato de sosa (sílice activada, cloro) u orgánicos (pasta de almidón, alginato de sosa).
FLORULACIÓN: posterior a la coagulación. Misión de realizar unión agua coagulatada à para formar coágulos gigantes.
Batir con energía à FANGOS.
Filtración
Conseguir agua clara apetecible.
Mecánica: FILTROS, ARENEROS.
Pueden ser lentas o rápidas:
Lentas: superficiales o sumergidas. Arena fina (0,5-1 mm). A mayor sílice mayor filtración. Defectos: algas.
Rápidas: exigen decantación y coagulación previa. Velocidad 50 veces mayor que las anteriores. Arenas de mayor tamaño. Limpieza cada 1-8 años.
Biológica: Formación película-coloide.t: 4-5 días turbias, 20-30 días en limpias
TIPOS:
Riego fertilizantes (¡que no contaminen!).
Filtros precoladores (lechos bacterianos).
Química:
Agentes químicos: cloro y sus compuestos, yodo, permanganato potásico, nitrato de plata, H2O2, detergentes catiónicos.
Acción de clorógenos: oxidación de la materia orgánica. Actuación sobre materia orgánica y proteínas. Actuación sobre TRI-PD (triosa fosfato deshidrogenasa). Entorpece el uso de glucosa por bacterias.
Elección de clorógenos:
Cloro gaseoso à en instalaciones grandes.
Hipocloritos à en instalaciones pequeñas.
Cloraminas à (solas o con NH3)
Bióxido de cloro.
Demanda de Cloro: cloro añadido – cloro residual
Demanda nula: cloro residual = cloro añadido
Cloro residual: en dos formas:
CDL (disponible libre): Cl2 (molecular), ácido hipocloroso, ión hipoclorito.
CDC (disponible combinado): compuesto con NH3 y nitrogenados en forma de cloraminas (CDC), capaces de producir cloro útil, las cloraminas pueden ser: mono, di, tri:
/ Cl Cl Cl
N – Cl Cl H
\ H H Cl
Procesos de cloración:
Dosis mínimas o verdurización;
Supercloración (método de Rosenau); problema de olores y sabores.
Cloración al punto de ruptura; el más recomendado y el más usado.
PROCESO AL PUNTO DE RUPTURA
Añadiendo cloro al agua desaparece olor y sabor. La demanda de cloro está en relación con la existencia de la materia orgánica. Añadiendo cloro, el cloro residual aumenta hasta un punto determinado. A partir de ese punto, el CR empieza a disminuir hasta un segundo punto. A partir de ese nuevo punto, el cloro residual comienza de nuevo a ascender. En este momento, todo cloro añadido tiene poder bactericida, por ser CDL. El nivel más bajo del CR, demostrable por ortotolidina (OT) se denomina punto de ruptura (BREAK POINT)
Ventajas de este método:
- destrucción completa de materia orgánica
- desinfección rápida y eficaz del agua
- mantiene margen seguridad en la red
- oxida Fe y Mn
- elimina sabor y olor producido por algas.
Pero existen unos requisitos para el punto de ruptura:
- materia orgánica o NH3
- pH≈7
- Tª≈20ºC
- Contado 20-120’
- El mejor clorógeno: CLORO GASEOSO.
La ortotolidina diferencia entre CDC y CDL.
Cloro añadido al agua à reacciona con NH3. Al añadir NH3 se denomina cloración al punto de ruptura por inducción amoniacal.
Así, la primera reacción y la formación de cloraminas por unión de cloro con materia orgánica, y forma CDC.
La 2ª etapa: al llegar a la relación 5:1, empieza destrucción de cloraminas y su oxidación. La destrucción total de las cloraminas llega cuando el cloro respecto al nitrógeno amoniacal es 9:1 à PUNTO DE RUPTURA.
La tercera etapa: todo cloro añadido aparece como CDL (bactericida, disminuye el olor).
Control de calidad: AUTOCONTROL
A. Examen organoléptico: color, sabor, olor, turbidez, coductibilidad, pH, NH4+, E.Coli y bacterias coliformes.
B. A la salida del ETAP/depósito de cabecera o depósito de distribución:
a. Fe (cuando se usa como florulante)
b. Al (cuando se usa como florulante)
c. Recuento de colonias a 22ºC
d. C.perfringens (incluidas esporas)
C. Parámetros de desinfección:
a. Nitritos (si no se usa clorógeno )
b. Cloro libre residual y cloro combinado (depende de si se usan cloraminas o no)
Análisis completo: tras dos años, petición de reducción de la periodicidad hasta un 50%.
Control de calidad del agua potable:
Autocontrol, vigilancia sanitaria, control del agua en el grifo del consumidor.
