CUANTIFICACIÓN DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA POTABLE …

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CUANTIFICACIÓN DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA POTABLE

CON CROMO HEXAVALENTE Y SU RELACIÓN CON LAS

CURTIEMBRES. CASO DE ESTUDIO: SAN BENITO, BOGOTÁ

DOCUMENTO DE TESIS DE GRADO

Elaborado por:

JULIAN DAVID REYES SILVA

Código: 200922188

Asesor

ING. JUAN PABLO RODRÍGUEZ SÁNCHEZ

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERÍA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL Y AMBIENTAL BOGOTÁ, JUNIO DE 2013

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Tabla de contenido RESUMEN ............................................................................................................................................ 6

1. Introducción .................................................................................................................................... 7

1.1 Aspectos generales ............................................................................................................... 7

1.2 Objetivos ................................................................................................................................. 9

1.2.1 Objetivo general .............................................................................................................. 9

1.2.2 Objetivos específicos ..................................................................................................... 9

1.3 Contenido ................................................................................................................................ 9

2. Marco Teórico ............................................................................................................................... 11

2.1 Aspectos generales del Cr (VI) .......................................................................................... 11

2.2 Fuentes de Cr (VI) ............................................................................................................... 11

2.3 Exposición a Cr (VI) ............................................................................................................. 12

2.4 Impactos en la salud ........................................................................................................... 12

2.4.1 No Cancerígenos .......................................................................................................... 13

2.4.2 Cancerígenos ................................................................................................................ 15

2.5 Normatividad ......................................................................................................................... 15

3. Caso de Estudio ............................................................................................................................. 17

3.1 Ubicación ............................................................................................................................... 17

3.2 Reseña histórica .................................................................................................................. 18

3.3 Características generales ................................................................................................... 18

3.4 Acueducto y alcantarillado.................................................................................................. 20

4. Metodología .................................................................................................................................. 22

4.1 Zonas de muestreo .............................................................................................................. 22

4.2 Toma de muestras ............................................................................................................... 23

4.3 Análisis de muestras ........................................................................................................... 24

4.4 Validez del método .............................................................................................................. 25

5. Resultados ..................................................................................................................................... 27

5.1 Resultados de las encuestas ............................................................................................. 27

5.1.1 Población ....................................................................................................................... 27

5.1.2 Consumo agua potable ................................................................................................ 29

5.2 Resultados de las muestras ............................................................................................... 30

5.2.1 Temperatura y pH ......................................................................................................... 30

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5.2.2 Concentraciones de Cromo Hexavalente ................................................................. 31

5.3 Factores que afectan la concentración de Cr (VI) .......................................................... 34

5.4 Reportes de enfermedades y su relación las concentraciones promedio .................. 37

5.5 Sitios de mayor riesgo ......................................................................................................... 38

6. Discusión y Análisis de Resultados ............................................................................................... 41

7. Conclusiones y Observaciones ..................................................................................................... 43

8. Bibliografía .................................................................................................................................... 45

Anexo 1. Modelo de encuesta ........................................................................................................... 51

Anexo 2. Información de los sitios de muestreo y las muestras ....................................................... 53

Anexo 3. Procedimiento de análisis de las muestras ....................................................................... 57

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LISTA DE TABLAS

Tabla 1. Pesos y números atómicos para diferentes metales pesados............................................. 11

Tabla 2. Efectos en la salud relacionados a la exposición a Cr (VI) ................................................... 13

Tabla 3. Estándares de cromo total en agua para consumo humano............................................... 16

Tabla 4. pH de las muestras según zona, casa, día y hora (M= Mañana, T= Tarde) ......................... 31

Tabla 5. Concentraciones promedio de Cr (VI) en San Benito según casa y zona ............................ 33

Tabla 6. Resultados de la regresión lineal multivariada para determinar las concentraciones de Cr

(VI) ..................................................................................................................................................... 35

Tabla 7. Reportes de enfermedades en San Benito según zona y casa ............................................ 37

Tabla 8. Matriz multicriterio por comparación de pares para el análisis de riesgo .......................... 39

Tabla 9. Cálculo y presentación de los pesos de las variables para el análisis de riesgos ................ 39

Tabla 10. Información de las casas de la Zona de Control ................................................................ 53

Tabla 11.Información de las casas de la Zona 1 ................................................................................ 53

Tabla 12. Información de las casas de la Zona 2 ............................................................................... 54

Tabla 13.Información de las casas de la Zona 3 ................................................................................ 54

Tabla 14. Información muestras de la Zona de Control .................................................................... 55

Tabla 15. Información muestras de la Zona 1 ................................................................................... 55



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LISTA DE FIGURAS

Figura 1.Ubicación del barrio San Benito (Google, 2013) ................................................................. 18

Figura 2. Distribución de la red de acueducto en el barrio San Benito ............................................. 21

Figura 3. Distribución de la red de alcantarillado en el barrio San Benito ........................................ 21

Figura 4.Zonas de muestreo .............................................................................................................. 23

Figura 5. Curva de calibración ........................................................................................................... 24

Figura 6. Distribución poblacional ..................................................................................................... 27

Figura 7. Distribución de habitantes por residencia según zona ...................................................... 28

Figura 8. Distribución de hijos por residencia según zona ................................................................ 28

Figura 9.Consumos bimestrales de agua........................................................................................... 30

Figura 10. Concentraciones de Cr (VI) para todas las zonas ............................................................. 32

Figura 11.Casos por encima de la norma .......................................................................................... 34

Figura 12. Comparación concentración Cr (VI) calculada y observada ............................................. 36

Figura 13. Concentración de Cr (VI) observada vs. Calculada ........................................................... 37

Figura 14. Relación entre enfermedades y concentración de Cr (VI) ............................................... 38

Figura 15.Zonas de riesgo ................................................................................................................. 40

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RESUMEN Actualmente el barrio San Benito, ubicado en la localidad de Tunjuelito, en la ciudad de

Bogotá, es un caso particular desde el punto de vista ambiental y social, ya que en esta

coexisten actividades industriales, microempresas dedicadas principalmente al curtido de

pieles, con zonas residenciales. De esta forma, los habitantes del barrio están potencialmente

expuestos a los diversos contaminantes producidos por la actividad curtidora, entre los cuales

se destaca el cromo hexavalente, el cual ha sido reconocido como un cancerígeno por

inhalación, y se cree tenga diversas implicaciones en la salud, como cáncer estomacal, si es

consumido. En este contexto se enmarca el presente trabajo, el cual busca determinar si el

agua potable de la zona está contaminada con cromo hexavalente, y si esta condición está

relacionada con la actividad curtidora en el barrio.

Para esto, se analizaron muestras en 44 casas, 10 en una zona de control adyacente, y 34 en

el área de estudio, de las cuales 24 se ubican en la zona residencial del barrio, y 10 en la

zona industrial. El análisis se realizó mediante el método colorimétrico para cromo

hexavalente, identificado en el Standard Methods for the Examination of Water and

Wastewater con el código SM 3500-Cr B. Además de esto en cada casa muestreada se

realizó una encuesta en la cual se preguntó la edad de las personas, el número de habitantes

por hogar, el número de hijos, el tiempo de residencia en la zona, el estrato, la afiliación al

SISBEN, el consumo de agua, la presencia de tanque de agua y si han presentado o no

enfermedades asociadas a la exposición oral de cromo hexavalente.

Los resultados obtenidos indican la presencia del metal tanto en algunas casas de la zona de

control, como en la mayoría de las casas del barrio, de las cuales se identificaron 16 donde las

concentraciones promedio superan la norma establecida para agua potable (50 /L). Por otra

parte, se analizó la relación entre el reporte de enfermedades y las concentraciones promedio,

obteniendo que existe una relación entre altas concentraciones del metal y los casos donde se

reportaron enfermedades. Mediante una regresión lineal multivariada, se determinó que los

factores que más influyen en la presencia del Cr (VI) son las distancias a las curtiembres

pequeñas y las fallas estructurales de alcantarillado. Sin embargo, estas no son suficientes

para generar un modelo adecuado que permita estimar las concentraciones en la zona.

Además de esto, con base en los resultados de las muestras y de las encuestas se

determinaron las casas con mayor riesgo por exposición oral a cromo hexavalente.

Por otro lado se determinó la influencia de la actividad curtidora; en efecto 11 de los 16 casos

por encima de la norma se encontraban cerca de alguna de estas industrias. Sin embargo la

forma en que el metal llega al agua potable es poco clara. Además de esto, se identificaron

otras posibles fuentes del metal con el fin de explicar la presencia del mismo en zonas no

relacionadas con las curtiembres, identificando como principales fuentes el deterioro de las

tuberías, y la presencia de trazas de cromo en los coagulantes usados en la planta de

tratamiento. Otros análisis indican que no solo los 16 casos por encima de la norma están en

riesgo de presentar enfermedades asociadas a la ingestión de cromo, por lo cual se replantea

que la mayoría de la población muestreada puede estar en riesgo.

El estudio concluye con una serie de recomendaciones y observaciones, para poder

determinar y cuantificar de forma precisa la problemática ambiental y social en el barrio.

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1. Introducción

1.1 Aspectos generales

El cromo en su estado hexavalente, Cr (VI), es un metal que debido a su

estabilidad y propiedades fisco-químicas es ampliamente utilizado en el sector

industrial, como por ejemplo en la elaboración de textiles, el curtido del cuero, la

producción de productos a base de cromo, entre otros (ATSDR, 2012). Sin

embargo, a pesar de los beneficios productivos que aporta, se ha demostrado que

la exposición a este metal y sus compuestos tiene diversos impactos en la salud

(ATSDR, 2012), identificándolo incluso como un cancerígeno por inhalación

(IARC, 1990). Por otro lado, algunos estudios sugieren que la ingestión de Cr (VI),

como por ejemplo en el agua potable, puede llevar a diversas implicaciones en la

salud, como cáncer en el tracto gastrointestinal. Un ejemplo de esto es el estudio

realizado por Zhang y Li en 1987, posteriormente reanalizado y confirmado

(Beumont et al., 2008), donde se reportó un aumento en la mortalidad por cáncer

estomacal en la población de la provincia de Liaoning, China, donde el agua

potable había sido contaminada con Cr (VI), con concentraciones que variaban

entre 0.001 y 20 mg/L, producto de las descargas de una instalación de fundición

desde 1960 (Zhang & Li, 1987). Esta relación entre el consumo de agua

contaminada con dicho metal y el aumento de mortalidad por cáncer en el tracto

digestivo, ha sido evidenciada en otros estudios en casos humanos (Linos et al.,

2011), y en casos animales (NTP, 2008). Por otro lado, otros estudios en humanos

sugieren que la ingestión de Cr (VI) puede llevar a otras implicaciones en la salud

como acidosis metabólica, necrosis tubular aguda y daño en los riñones (Saryan &

Reedy, 1988), o tener efectos genotóxicos (Zhitkovich, 2011) (Shrivastava et al.,

2002). Sin embargo, aún se tiene una gran incertidumbre con respecto a las

implicaciones en la salud, tanto para efectos cancerígenos como no cancerígenos,

asociadas a la ingestión de cromo hexavalente, ya que los estudios realizados no

representan aún una evidencia epidemiológica suficiente (ATSDR, 2012).

En Colombia, al igual que en la mayoría de países donde se han presentado

problemas asociados a la exposición a Cr (VI) , los estudios y trabajos sobre

cromo hexavalente han girado alrededor del tema de salud ocupacional,

identificando como poblaciones expuestas aquellos grupos de personas que

trabajen o habiten cerca de industrias curtidoras, industrias especializadas en la

fabricación de pulpa de madera, papel o cartón, imprentas o editoriales, industrias

de hierro o acero, procesos de galvanoplastia, o fabricación de cuchillería; siendo

los más importantes aquellos que estén relacionados con los procesos de curtido

(Téllez et al.,2004). Con relación a esto, se tienen algunos estudios sobre cromo

en ambientes de trabajo, como aquel realizado en el 1994 por Agudelo y Duarte,

donde se midieron las concentraciones de Cr (VI) en el aire para una industria

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curtidura y una de galvanoplastia en la ciudad de Bogotá. Se encontró que en

ambas industrias las concentraciones del metal superaban los límites permisibles

para ambientes ocupacionales, establecidos por autoridades internacionales como

la OSHA o la ACGIH (Agudelo & Duarte, 1994). Estos resultados pueden ser

extrapolados a otras curtiembres en Colombia, ya que el sector curtidor del país

está conformado principalmente por microempresas, alrededor de un 77%

(MAVDT, 2006), por lo cual no cuentan con las tecnologías, herramientas o

técnicas necesarias para mitigar los riesgos ocupacionales, o incluso para

disminuir y/o tratar los residuos sólidos, emisiones y vertimientos líquidos

altamente contaminados, asociados el proceso de curtido.

De esta forma, las zonas con altas concentraciones de curtiembres adquieren una

gran importancia tanto desde el punto de vista ambiental, como de salud

ocupacional y pública. Una de estas zonas es el barrio San Benito, en la ciudad de

Bogotá, el cual se configura como área particular ya que, además de ser la zona

con mayor cantidad de curtiembres en el país, aproximadamente 250 (MAVDT,

2006), es a su vez una zona residencial, por lo cual es de esperarse que tanto

trabajadores como habitantes del barrio estén potencialmente expuestos a

contaminantes asociados al curtido, principalmente a cromo hexavalente. Esta

condición ha sido trabajada en un estudio de la Universidad Nacional, donde se

analizó la presencia de cromo en muestras de orina en dos grupos de personas:

trabajadores de curtiembres y de habitantes del barrio. Los resultados obtenidos

muestran que en ambos casos existía un porcentaje de personas con altas

concentraciones de cromo. Sin embargo, no se presentaba ninguna diferencia

estadística entre los dos grupos, por lo cual se concluyó que la exposición al

cromo no estaba relacionada con el trabajo en las curtiembres, de tal forma que

tanto trabajadores como habitantes debían estar expuestos a una misma fuente,

dejando abierta la pregunta de cuál era la ruta de exposición (Cuberos et al.,

2009).

Es en este contexto que se enmarca el presente trabajo, el cual analiza la

presencia de cromo hexavalente en el agua potable de la zona, con el fin de

determinar si la ingestión es una ruta de exposición a dicho contaminante. Esto

bajo la hipótesis que el agua de consumo podría estar siendo contaminada por

aguas residuales con altas concentraciones de cromo hexavalente, producto de la

actividad curtidora en la zona. De esta forma, se pretenden analizar si la población

del barrio San Benito corre el riesgo de estar expuesta por vía oral al metal, y

determinar los impactos sociales que esto implica.

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1.2 Objetivos

1.2.1 Objetivo general

Analizar las concentraciones de Cr (VI) en muestras de agua potable, tomadas en

casas de diversas zonas del barrio San Benito, y determinar si existe o no el

riesgo de exposición a dicho metal por vía oral.

1.2.2 Objetivos específicos

Cuantificar las concentraciones de cromo hexavalente en las diferentes casas del

barrio, y de la zona de control.

Determinar la relación entre la presencia de industrias curtidoras y las

concentraciones de cromo en el agua potable.

Analizar las fuentes de dicho metal en el sistema de acueducto.

Determinar los impactos en la población del barrio San Benito

Identificar las fuentes o factores que determinan la presencia de Cr (VI) en el agua

potable de la zona.

1.3 Contenido

El documento se encuentra estructurado de la siguiente manera:

Capítulo 1: Presenta una breve introducción del tema a desarrollar en el

documento, los objetivos del proyecto, y la estructura del trabajo.

Capítulo 2: Se realiza una breve reseña sobre las características generales del Cr

(VI), sus fuentes, rutas de exposición, impactos en la salud, y normatividad

vigente.

Capítulo 3: Presenta la relevancia del área de estudio desde el punto de vista

social y ambiental. Además de esto se describen las características del caso de

estudio, identificando los aspectos geográficos, históricos, sociales, entre otros.

Capítulo 4: Se describe la metodología realizada, identificando los procesos de

selección de las zonas de muestreo, la toma y el análisis de las muestras, y la

validez del método utilizado.

Capítulo 5: Se presentan los resultados de población y consumo obtenidos a partir

de encuestas realizadas, los resultados de pH, temperatura y concentraciones de

cromo hexavalente de las muestras, y la relaciones de reportes de enfermedades

asociadas a la ingestión de cromo con concentraciones promedio del metal, y

presencia de tanques de agua con concentración de Cr (VI). Además de esto, se

analizan los sitios de mayor riesgo en la zona.

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Capítulo 6: Evidencia la relación entre la presencia de industrias y las

concentraciones de cromo, se explican las concentraciones del metal en zonas no

relacionadas con la actividad curtidora, y se reevalúa la situación de riesgo en la

zona.

Capítulo 7: Presenta las conclusiones y observaciones relativas al trabajo

realizado.

11

2. Marco Teórico

2.1 Aspectos generales del Cr (VI)

El cromo es un metal de color blanco o grisáceo, utilizado ampliamente en el

sector industrial debido a sus propiedades químicas, y a los beneficios que aporta

en la elaboración de diversos productos (Téllez et al., 2004). Es un elemento que

se ubica en el grupo VI B de la tabla periódica con un número atómico de 24, un

peso atómico de 52 g/mol, una densidad de 7.19 g/ , y puntos de fusión y

ebullición de 1.857 °C y 2.672 °C respectivamente (Repetto & Repetto, 2000).

Debido a que la toxicidad de un metal depende, principalmente, del carácter

electropositivo del elemento, de la solubilidad de sus cationes, y la capacidad de

realizar enlaces covalentes, es decir la toxicidad aumenta con el número atómico y

el peso atómico del elemento (Repetto & Repetto, 2000), se puede concluir que el

cromo resulta menos toxico que otros metales pesados, como el plomo, el

mercurio, o el cadmio, como se puede ver en la Tabla 1. Por otro lado, es un metal

que se puede encontrar de manera natural, tanto en el suelo como en plantas y

animales (siendo incluso necesario en bajas dosis y en su estado trivalente para

garantizar el adecuado funcionamiento del cuerpo humano), en compuestos

donde el metal se encuentre en alguna de sus formas más estables como Cr (0),

Cr (III) o Cr (VI), que corresponden a su vez a los estados del cromo más

utilizados a nivel industrial y comercial (ATSDR, 2012). Con relación a estos

diversos estados de valencia del metal, el cromo hexavalente, Cr (VI), es el único

que hasta el momento se ha comprobado tiene implicaciones en la salud humana,

siendo en efecto un compuesto cancerígeno por inhalación (IARC, 1990) (OSHA,

2009) . De esta forma, el Cr (VI) se configura como un compuesto altamente

relevante desde el punto de vista tanto de salud ocupacional como publica.

Tabla 1. Pesos y números atómicos para diferentes metales pesados

Peso Atómico (g) Número Atómico

Plomo 207.2 82

Mercurio 200.59 80

Cadmio 112.41 48

Cromo 52 24

2.2 Fuentes de Cr (VI)

A pesar de que se ha demostrado que el Cr (VI) se puede producir de forma

natural, principalmente en cuerpos de agua subterráneos (Bourotte et al., 2009;

Fantoni et al., 2002; Oze et al., 2007; Robles-Camacho & Armienta, 2000), las

principales fuentes de este metal siguen siendo antropogénicas (ATSDR, 2012).

En efecto, el cromo hexavalente es ampliamente utilizado en actividades que

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impliquen pigmentos para tintes de textiles, pinturas, tintas, o plásticos, uso de

inhibidores de corrosión, conservantes de madera, acabado y cromado de

metales, o curtido de cuero (OSHA, 2009). Este último representa la principal

actividad económica en el barrio San Benito, donde se encuentran diversas

microempresas dedicadas a las diferentes etapas del proceso de curtido, de las

cuales las principales generadoras de cromo hexavalente son aquellas dedicadas

al proceso de curtido mineral (MAVDT, 2006).

2.3 Exposición a Cr (VI)

La exposición a cromo hexavalente se puede dar tanto a nivel de ambiente como

ocupacional. En el primer caso, la mala disposición de los residuos sólidos o la

falta de tratamiento de las emisiones y/o vertimientos líquidos de las industrias

que trabajan con cromo, pueden generar la contaminación ya sea del aire, el agua

potable o el suelo, facilitando el ingreso de este metal al organismo mediante

inhalación, ingestión o exposición dérmica (ATSDR, 2012). Por otro lado, a nivel

ocupacional la exposición al Cr (VI) se da principalmente por inhalación de

gases, vapores o humos que contengan partículas de dicho metal, o por contacto

directo de la piel con compuestos a base de cromo (IARC, 2012).

Con relación al presente trabajo, la ruta de exposición analizada es la ingestión de

agua potable contaminada con Cr (VI). Se ha determinado que la presencia de

este metal en el agua puede ocurrir en tres diferentes situaciones: en primer lugar,

debido a la ocurrencia natural del metal, la fuente misma de agua puede estar

contaminada, lo cual, sin embargo, aplica principalmente a cuerpos de agua

subterráneos. Por otra parte, la contaminación se puede dar al nivel de la planta

de potabilización, donde se liberan trazas del metal, contenidas particularmente en

coagulantes a base de aluminio, en el agua potable. En tercer lugar, el sistema de

distribución mismo del agua puede ser contaminado con Cr (VI), ya sea por

infiltración o por liberación de trazas del metal a partir de la corrosión de las

tuberías (WRF, 2012). Para el presente caso de estudio, se determinó que la

principal ruta de contaminación es la infiltración de aguas residuales con altas

concentraciones del metal analizado, generadas por la actividad industrial de las

curtiembres en la zona.

2.4 Impactos en la salud

Como se mencionó anteriormente, los principales mecanismos de exposición son

la inhalación, la ingestión y el contacto directo con la piel. Una vez dentro del

organismo, el cromo hexavalente es absorbido y distribuido en la mayoría de los

tejidos del cuerpo (IARC, 2012). Puede ingresar fácilmente a las células del

cuerpo, donde es reducido a Cr (III). Sin embargo, este proceso de reducción

altera las estructura de las células, deteriorándolas, lo cual, dependiendo del tejido

y de las células afectadas, implica diversos problemas en la salud (Zhitkovich,

13

2011). Diversos estudios relacionados con el tema, indican que los impactos en la

salud asociados a la exposición a cromo hexavalente, pueden ser catalogados en

dos grupos, cancerígenos y no cancerígenos, los cuales se describirán a

continuación.

2.4.1 No Cancerígenos

En la literatura se reportan ocho potenciales efectos no cancerígenos producidos

por la exposición a Cr (VI), los cuales se resumen en la Tabla 2:

Tabla 2. Efectos en la salud relacionados a la exposición a Cr (VI)

Efecto Descripción Enfermedades Asociadas Referencias

Respiratorio

Afectación del tracto respiratorio por inhalación de gases, vapores o humos con partículas de Cr (VI). Se puede dar por exposiciones

tanto crónicas como agudas. Efecto de mayor relevancia desde el punto

de vista de salud ocupacional.

Epistaxis, rinorrea crónica, dolor y picazón

nasal, atrofia de la mucosa nasal, úlceras en

el septum nasal, bronquitis,

neumoconiosis, neumonía, disminución de la función pulmonar,

e irritación en la garganta o pulmones.

(ATSDR, 2012; EPA, 1998; OSHA, 2006;

NIOSH, 2013)

Gastrointestinal Daños en el sistema gastrointestinal por ingestión de Cr (VI).

Dolor abdominal, vómitos, úlceras

gastrointestinales, hemorragias y necrosis,

diarrea hemorrágica, cambios en la proteinuria

renal, y leucocitosis.

(ATSDR, 2012; EPA, 1998; Zhang & Li,

1987)

Inmunológico

Exposiciones agudas al metal pueden llevar a

reacciones tipo I (alergias) y tipo IV (citotoxicidad) de

hipersensibilidad en algunos individuos.

Eczemas, dermatitis, asma, y efectos

citotóxicos.

(ATSDR, 2012; Shrivastava et

al.,2002)

14

Hematológico

Una vez dentro del organismo, el cromo (VI) se distribuye y acumula en los

eritrocitos, facilitando su entrada a las células y

permitiendo la formación del complejo hemoglobina-

cromo, alterando el sistema hematológico. Se

da principalmente por ingestión del metal.

Anemia microcítica y Anemia hipocrómica.

(ATSDR, 2012)

Reproductivo

La presencia de cromo en el organismo puede afectar el sistema reproductivo del

individuo.

Morfología anormal de esperma, reducción en la cantidad y movilidad de

esperma, mayor probabilidad de

complicaciones durante el embarazo y el parto,

como toxicosis y hemorragia postnatal.

(ATSDR, 2012; NIOSH, 2013)

Desarrollo

La exposición a cromo durante las fases de

embarazo o lactancia puede tener efectos

nocivos en el desarrollo del feto.

Aumento de la mortalidad, disminución del peso, deformaciones internas y óseas, retraso en la maduración sexual.

(ATSDR, 2012; EPA, 1998)

Dérmico

Alteraciones en la piel por el contacto directo con

compuestos que contengan cromo (VI).

Puede ser acentuado por la exposición a humos o

vapores de cromo.

Irritación, quemaduras, úlceras, dermatitis

alérgica de contacto.

(ATSDR, 2012) (EPA, 1998) (OSHA, 2006)

(NIOSH, 2013)

Genotóxico

Dentro de las células, el cromo (VI) se reduce a cromo (III) liberando

radicales OH y oxigeno singlete (un átomo en

estado excitado), los cuales alteran el ADN dentro de la

célula

Rupturas en las cadenas de ADN, aberraciones

cromosómicas, aumento en el intercambio de

cromátides hermanas, síntesis no programadas

de ADN.

(ATSDR, 2012) (EPA, 1998) (IARC, 2012) (Zhitkovich, 2011)

15

Es importante resaltar que los efectos reproductivos, hematológicos y en el

desarrollo que tiene la exposición a cromo hexavalente, han sido comprobados

solo en casos animales, por lo cual su validez en humanos aún es incierta

(ATSDR, 2012). Por otro lado, los efectos respiratorios, inmunológicos, dérmicos,

genómicos y gastrointestinales han sido comprobados tanto en animales como en

humanos, pero en su mayoría para casos de salud ocupacional. De esta forma, se

cuentan con pocos estudios sobre exposición a cromo hexavalente a nivel

ambiente, por lo cual no se tiene mucho conocimiento de los impactos de dicho

metal en la población general.

2.4.2 Cancerígenos

La International Agency for Research on Cancer (IARC) clasifica el cromo

hexavalente y sus compuestos como elementos del Grupo 1, es decir agentes

reconocidos por producir cáncer en humanos (IARC, 2012). A través de diversos

estudios se ha sugerido que la exposición a dicho metal puede generar tres tipos

diferentes de cáncer:

-Cáncer pulmonar: se debe principalmente a la inhalación de gases, vapores o

humos con altos contenidos de cromo (VI). Comprende la gran mayoría de

estudios sobre carcinogénesis del cromo, y se centran principalmente en

exposiciones a nivel ocupacional (IARC, 2012).

-Cáncer de la nariz o en los senos nasales: A pesar de que existen diversos

estudios que reportan la presencia de este tipo de cáncer en trabajadores

expuestos a dicho metal, aún no se tiene evidencia epidemiológica suficiente para

establecer una relación directa entre la exposición a cromo hexavalente y el

cáncer de la nariz (IARC, 2012).

-Cáncer estomacal: nuevamente no se tienen muchos estudios que demuestren la

relación entre cromo (VI) y cáncer estomacal (IARC, 2012). Sin embargo, existen

algunos que evidencian un aumento en la mortalidad por cáncer estomacal, en

poblaciones donde el agua potable estaba altamente contaminada con cromo

hexavalente ( (Zhang & Li, 1987)(Linos et al., 2011) (Beaumont et al., 2008).

2.5 Normatividad

Debido a que el cromo hexavalente se puede presentar en aire, agua o residuos

sólidos, existen diversas normatividades para regularlo. Por un lado, el estado

colombiano clasifica los residuos sólidos con compuestos de cromo hexavalente

como residuos peligrosos tipo Y21, los cuales deben ser tratados según los

lineamientos establecidos en la Política Ambiental para la Gestión Integral de

Residuos o Desechos Peligrosos (MAVDT, 2005). Con relación a concentraciones

de cromo en el aire, es necesario remitirse a autoridades internacionales dado que

16

en Colombia no existe alguna normatividad con respecto al tema. Estas

autoridades regulan principalmente las concentraciones del metal en ambientes

ocupacionales, determinando, como en el caso de la OSHA, un límite de

exposición permisible (PEL) para periodos laborales de 8 horas de 5

(OSHA, 2009).

Por otra parte, con relación a las presencia de cromo hexavalente en al agua para

consumo humano, se tiene que en Colombia la concentración máxima del metal

permitida, con el fin de evitar problemas en la salud, está regulada por la

Resolución 2115 de 2007, la cual establece que el valor máximo permitido debe

ser de 0.05 mg/L expresada como Cromo Total, es decir la suma de las

concentraciones de Cromo (III) y Cromo (IV) (MAVDT; MPS, 2007). Como se

puede ver de la Tabla 3, la normatividad colombiana para cromo en aguas

destinadas a consumo humano, está acorde a los estándares establecidos tanto

para otros países en vía de desarrollo, como México, Argentina y Perú, como para

países desarrollados, aquellos de la Unión Europea (UE), o para organizaciones

internacionales como la Organización Mundial de la Salud (OMS), siendo incluso

más estricta que en el caso estadounidense.

Tabla 3. Estándares de cromo total en agua para consumo humano

País/Organización Estándar ( mg/L) Referencia

Colombia 0.05 (MAVDT; MPS, 2007)

Estados Unidos 0.1 (USEPA, 2012)

Unión Europea 0.05 (UE, 1998)

Perú 0.05 (MDS-PE, 2011)

México 0.05 (SDS-ME, 1994)

Argentina 0.05 (MSAL-AR, 2007)

OMS 0.05 (OMS, 2004)

17

3. Caso de Estudio El barrio San Benito es un caso particular ya que, además de ubicarse en la ronda

hidráulica del río Tunjuelo, es a su vez una zona residencial de estrato bajo, y la

zona donde se ubican la mayor parte de las industrias curtidoras de país, entre el

45 y el 50%, seguida por los municipios de Villapinzón, Chocontá y Cogua, todos

en el departamento de Cundinamarca (MAVDT, 2006). El barrio está sujeto a

varios problemas ambientales como inundaciones, acentuadas por las descargas

industriales, las cuales a su vez contaminan las aguas del río (DPAE, 2006). Por

otro lado, la falta de tratamiento o adecuada disposición de los residuos sólidos, y

de los vertimientos líquidos de las curtiembres, expone a la población a altas

concentraciones de contaminantes, generando problemas en la salud de las

personas. Esta condición es acentuada por la baja calidad de vida en el barrio, en

efecto ha sido catalogado como una zona de estrato 2, donde alrededor del 70%

de la población está afiliada al SISBEN, principalmente a los Niveles 1, 2 y 3,

correspondientes a las condiciones socioeconómicas más precarias (SDS, 2011).

De esta forma, los habitantes de San Benito no cuentan con los recursos

necesarios para acceder a un buen sistema de salud, situación que se agrava por

el hecho que en la zona solo se tiene un pequeño centro de salud comunitario al

norte del barrio, y el hospital más cercano, el Hospital El Tunal, se encuentra a

más de un kilómetro del barrio (SDP, 2009). Con base a lo anterior, se hace

prioritaria la realización de estudios en la zona, y la consecuente implementación

de soluciones que permitan mejorar las condiciones ambientales y de salud

pública. A continuación se describirán las características del barrio.

3.1 Ubicación

El barrio San Benito se ubica en la zona suroccidental de la sexta localidad de

Bogotá, Tunjuelito, en la UPZ 62 o UPZ Tunjuelito, y se encuentra enmarcado

entre la carrera 19 C y la carrera 16B, y entre la calle 57 Sur y la calle 59B Sur.

Limita al oriente con el barrio San Carlos, al sur con los barrios Tunjuelito y

Meissen, al occidente con el río Tunjuelo, y al norte con el parque metropolitano El

Tunal. A continuación se muestra su ubicación en el mapa:

18

Figura 1.Ubicación del barrio San Benito (Google, 2013)

3.2 Reseña histórica

Originalmente, la zona de San Benito correspondía a terrenos agrícolas,

pertenecientes a los Hermanos de las Escuelas Cristianas, y a Miguel Santamaría

Caro, los cuales, a mediados del siglo XX, empezaron la parcelación y venta de

dichos territorios a familias agrícolas, provenientes de otros barrios de Bogotá, y

de municipios de Cundinamarca, y Boyacá, las cuales, junto con aquellas de

artesanos dedicados a la explotación de canteras y areneras para la producción

de ladrillos, se establecieron poco a poco, y de forma irregular en la zona (SDS,

2011). Sin embargo, debido a la cercanía al río Tunjuelo, a otros cuerpos de agua

como la quebrada Chiguazá, y a la presencia de la plaza de mercado de San

Benito, y por consiguiente el matadero, el barrio se convirtió en un polo de

migración y asentamiento de familias dedicadas a los procesos de curtido,

provenientes principalmente del municipio de Villapinzón. De esta forma, San

Benito se fue consolidando como una zona industrial, dedicada principalmente al

curtido del cuero, en la cual, sin embargo, coexisten actividades residenciales y

comerciales (SDS, 2011) .

3.3 Características generales

En la actualidad se encuentran registradas 252 empresas, distribuidas en la zona

sur y occidental del barrio, de las cuales 228 corresponden a actividades

19

relacionas con el proceso de curtido del cuero. De estas últimas, 208

corresponden a micro empresas, mientras que de las 19 restantes, 17 son

clasificadas como industrias pequeñas, y 2 como medianas. Este alto número de

microempresas e industrias pequeñas está asociado a diversos problemas de

contaminación local, ya sea desde el punto de vista hídrico, o de degradación del

suelo (SDS, 2011). En efecto, dichas industrias no cuentan con un adecuado

tratamiento o disposición de los residuos sólidos o desechos producidos, los

cuales contaminan los suelos con metales pesados. Por otro lado, los

vertimientos ilegales y las descargas de aguas residuales industriales en el río

Tunjuelito, generan un deterioro en este cuerpo de agua, ya que aumentan las

concentraciones de metales, como cromo y mercurio, las concentraciones de

materia orgánica, debido a la presencia de grasas y metales orgánicos en estas

aguas residuales industriales, y de compuestos tóxicos asociados al proceso de

curtido (SDS, 2011). Estos problemas ambientales están asociados a su vez a

problemas de salud pública. En efecto, debido a la mala disposición de residuos,

la falta de tratamiento de los vertimientos, y las emisiones atmosféricas por parte

de las industrias, y principalmente de las curtiembres, los habitantes de la zona

están continuamente expuestos a sustancias perjudiciales para la salud, como por

ejemplo el Cromo VI. Esto se puede ver por ejemplo en un estudio conducido por

la Universidad Nacional (Cuberos et. al, 2009), el cual analizó la presencia en la

orina de dicho metal pesado para la población del barrio San Benito, dividiéndola

en dos grupos: individuos directamente expuestos, trabajadores de las

curtiembres, e individuos con Potencial Alta Exposición, habitantes de la zona. De

los resultados obtenidos, se determinó que en ambos grupos había un porcentaje

de personas cuyos niveles de cromo eran mayores a la norma establecida (10

, 13.9% para el grupo directamente expuestos, y 10.2% para aquellos de

Potencial Alta Exposición. Estos resultados, además, no presentaban ninguna

diferencia estadística, por lo cual se concluyó que la exposición a Cr VI en la zona

no estaba relacionada directamente al trabajo en las curtiembres, dejando abierta

la pregunta de cuál era la ruta de exposición a este metal pesado.

Además de los problemas ambientales y de salud pública mencionados

anteriormente, debido a su cercanía al río Tunjuelo, el barrio San Benito está

catalogado por la Dirección de Prevención y Atención de Emergencias (DPAE),

como una zona con amenaza alta por inundación (DPAE, 2006). A pesar de que

dichos eventos se deben a comportamientos naturales del río, en los últimos años

estos han sido más recurrentes, por un lado, debido al aumento de la intensidad

de los últimas olas invernales, y por otra parte, la presencia de curtiembres implica

taponamientos en los sistemas de alcantarillado, debido a la descarga de grasas y

otros residuos por parte de dichas industrias (SDS, 2011).

20

Con relación a la dinámica poblacional en la zona se tiene que en el barrio,

catalogado como estrato 2, habitan aproximadamente 6,500 personas, distribuidas

en un área de 41.98 Has (DAPD, 2003), por lo cual se estima que la densidad

poblacional sea de 154.83 Hab/Ha. Debido a que no se cuenta con información

sociodemográfica específica del barrio, se utilizaron los datos de dinámica

poblacional para la localidad presentados en el Diagnostico Local con

Participación Social 2009-2010 para la localidad de Tunjuelito, elaborado por la

Secretaría Distrital de Salud (SDS, 2011). De esta forma, la población está

distribuida de forma relativamente equitativa según género, un 50.76%

corresponde a mujeres, y un 49.24% a hombres. Por otro lado, la mayor parte de

la población (49.3%) está en el rango de edad entre los 15 y los 44 años, mientras

que la población vulnerable, niños entre 1 y 4 años y mayores de 60 años,

representan, respectivamente, el 6.5% y 9.5% de la población total.

Con relación a los niveles educativos y las tasas de alfabetismo, se consultó

nuevamente la información relativa a la localidad, esta vez con los datos del

DANE, según el censo del 2005. Se determinó que, para la población mayor a 5

años, la tasa de alfabetismo es del 93.5%, y que gran parte de la población cuenta

con un nivel educativo de primaria básica (29.1%), o secundaria (40%) (DANE,

2005).

3.4 Acueducto y alcantarillado

La Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá (EAAB) subdivide la ciudad

en cinco zonas operativas, las cuales se encargan de la operación y el

mantenimiento de las redes menores, tanto de acueducto como de alcantarillado.

Actualmente San Benito se ubica en la zona 4, correspondiente a las localidades

de San Cristóbal, Usme, Tunjuelito, Kennedy, Puente Aranda, Rafael Uribe Uribe y

Ciudad Bolívar, particularmente en el sector hidráulico número 13-230. Por otro

lado, el agua potable de la zona es abastecida por la planta de tratamiento de

agua potable Francisco Wiesner, la cual trata el agua proveniente del páramo de

Chingaza (EAAB, 2013).

A continuación se muestra la distribución de las redes de acueducto, Figura 2, y

las de alcantarillado en el barrio, Figura 3.

21

Figura 2. Distribución de la red de acueducto en el barrio San Benito

Figura 3. Distribución de la red de alcantarillado en el barrio San Benito

22

4. Metodología

4.1 Zonas de muestreo

La primera etapa del proyecto consistió en la identificación de las zonas de

muestreo dentro del barrio, para lo cual se utilizaron coberturas en ArcGis de

ubicación de las curtiembres en la zona, redes de alcantarillado y acueducto, usos

del suelo, y registros históricos de fallas estructurales tanto para el sistema de

alcantarillado como de acueducto (suministrados por la Empresa de Acueducto y

Alcantarillado de Bogotá). Posteriormente, y bajo la hipótesis de que la presencia

de cromo hexavalente en el agua potable se debía a procesos de infiltración de

aguas residuales, en aquellas zonas donde los dos sistemas se intersectaban, y

habían presentado fallas estructurales, se determinaron tres zonas de muestreo:

una correspondiente a una zona residencial cerca de la zona industrial donde se

hubieran reportado fallas de acueducto y alcantarillado (Z1), una zona residencial

con muy pocos registros de fallas (Z2), y una zona industrial donde también se

tuvieran registros de fallas (Z3). A continuación se presentan las características de

cada zona:

- Zona 1 (Z1): Zona residencial, ubicada entre las calles 58 A Sur y 57 Sur, y

las carreras 17 A y 17, al costado sur-oriental del barrio. Además de

residencias, se identificó la presencia de varios establecimientos

comerciales, dedicados principalmente a la marroquinería. Se tomaron

muestras de 12 casas, representadas como círculos amarillos en el

siguiente mapa.

- Zona 2 (Z2): Zona netamente residencial, ubicada entre las calles 58 A Sur

y 57 Sur, y las carreras 18 C y 19 Bis, al nororiente del barrio. Se tomaron

muestras de 12 puntos, identificados como cuadrados rojos en el mapa.

- Zona 3 (Z3): Zona industrial, ubicada entre las calles 59 Sur y 58 A Sur, y

las carreras 18 A y 18 C, en el centro del barrio. A pesar de la alta

presencia de industrias, se identificaron varias residencias, en las cuales

hay también pequeños negocios, principalmente tiendas o restaurantes

pequeños. Se muestrearon 10 sitios, representados como triángulos azules

en el mapa.

23

Figura 4.Zonas de muestreo

Adicionalmente se muestrearon 10 casas en el barrio Tunal, ubicado en la misma

localidad. Esto con el fin de tener una zona de control (ZC) que se encontrara en

la misma zona hidráulica, y fuera abastecido por la misma fuente.

Por otro lado, en cada zona se realizaron encuestas para determinar la edad de

las personas, el número de habitantes por hogar, el número de hijos y sus edades,

el tiempo de residencia en la zona, el estrato, la afiliación al SISBEN, costos de la

factura del agua (sin incluir servicio de recolección de basuras), la presencia de

tanque de agua y si han presentado o no enfermedades asociadas a la exposición

oral de cromo hexavalente, como malestares estomacales severos y/o ulceras,

daño en los riñones y/o en el hígado, y cáncer estomacal (ATSDR, 2012). El

modelo de encuesta se encuentra en el Anexo 1.

4.2 Toma de muestras

En cada zona se tomaron dos muestras de agua de la llave por residencia,

principalmente en la cocina o en el baño, en diferentes intervalos de tiempo, una

en la mañana, entre 9 y 11 a.m., y una en la tarde, entre 2 y 4 p.m., debido a que

estas horas corresponden a los intervalos de mayor consumo de agua en el día.

(Bastidas, 2009). Para la preservación de las muestras se siguió la guía

establecida por el Standard Methods for the Examination of Water and

Wastewater, la cual dicta que las muestras deben ser conservadas entre 4 y 6°C,

24

y un pH entre 9.3 y 9.7, al momento de su recolección (Eaton, 2005). Para mayor

información sobre las muestras que se tomaron consultar el Anexo 2.

4.3 Análisis de muestras

Para el análisis de las muestras se siguió nuevamente lo establecido por el

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, el cual dicta que

el análisis de cromo hexavalente se debe realizar mediante el método

colorimétrico, identificado con el código SM 3500-Cr B (Eaton, 2005), o clasificado

por la Environmental Protection Agency (EPA) de los Estados Unidos, cómo EPA

(SW 846): 7196A (EPA, 1992). El método se basa en la determinación

colorimétrica del cromo (VI) mediante un espectrofotómetro, con una longitud de

onda de 540 nm, a partir de su reacción con una solución de difenilcarbazida en

un medio ácido. Para mayor información sobre el procedimiento revisar el

diagrama de flujo en el Anexo 3.

Las concentraciones de Cr (VI) en cada muestra se calcularon a partir de la

siguiente ecuación:

Donde a y b corresponden a los parámetros de pendiente y punto de corte

respectivamente, de la curva de calibración del equipo. Para este caso, los valores

obtenidos fueron a= 0.975, y b= 0.0138. Aquellos valores que dieron una

concentración negativa fueron considerados con concentraciones iguales a 0 /L.

A continuación se muestra la curva de calibración

Figura 5. Curva de calibración

25

El método puede presentar varias interferencias por la presencia de molibdeno

hexavalente, sales de mercurio, vanadio, hierro, permanganato, nitritos, o sulfitos

(Eaton, 2005). Sin embargo, debido a que las muestras correspondían a agua

potable, se asumió que no había presencia de dichos elementos, o su

concentración era los suficientemente baja para no interferir con el análisis.

4.4 Validez del método

Para poder determinar qué tan adecuado es el método para analizar

concentraciones bajas de Cr (VI) en agua, es necesario conocer por un lado, la

concentración mínima que puede ser detectada es decir el límite de detección

(LD). Este se determinó a partir de la curva de calibración, como 3 veces el

intercepto de la curva, por lo cual la concentración mínima que se puede registrar

es alrededor de 28 /L, menor a la norma establecida (50 /L), estableciendo

que el método era adecuado para el análisis propuesto.

Por otra parte, el Standard Methods determina que el método colorimétrico es

preciso y exacto sí el coeficiente de variación es menor al 20%, y el porcentaje

de recuperación tiene que estar entre el 80 y el 120% (Eaton, 2005). Con base en

esto, se calcularon estos dos parámetros siguiendo el procedimiento establecido

en la guía de procedimiento MT-PRD-009 del Laboratorio Ambiental de la

Universidad de Los Andes (Delgado & Gómez, 2013). Los resultados obtenidos

muestran que el método es preciso y exacto, ya que el coeficiente de variación fue

de 2.08%, y el porcentaje de recuperación de 105%.

Con relación a la incertidumbre en las mediciones, se determinó que ésta

corresponde a la desviación estándar relativa de los resultados de una serie de

muestras con concentración conocida, y en condiciones de repetitividad. Se

calcula mediante la siguiente ecuación:

Donde

- : desviación estándar relativa.

- : desviación estándar de los datos.

- : promedio de los datos.

En este caso se analizaron muestras con concentraciones conocidas de 1 mg/L,

obteniendo una desviación relativa de 0.016. De tal forma se determinó que la

incertidumbre en las mediciones correspondía al 1.6%. Se consideró que era un

valor aceptable, ya que es menor a la incertidumbre esperada por el método

(2.6%), para las mismas condiciones (Eaton, 2005).

26

A partir de lo anterior se determinó que el método era apto para realizar los

análisis propuestos, ya que además de ser preciso y exacto, tenía una baja

incertidumbre, y un límite de detección lo suficientemente bajo para determinar si

las muestras cumplían o no la normatividad establecida.

27

5. Resultados En total se recolectaron y analizaron 122 muestras, 20 en la zona de control, 23 en

la zona 1, 41 en la zona 2, y 38 en la zona 3, y se realizaron 44 encuetas a los

habitantes de las zonas, de las cuales 42 fueron diligenciadas. A continuación se

presentan los resultados obtenidos.

5.1 Resultados de las encuestas

5.1.1 Población

Con relación a la distribución de edades en la zona, se encontró que es bastante

diferente comparada con los datos reportados para la localidad (SDS, 2011). En

efecto, la mayor parte de la población, aproximadamente un 50%, se encuentra en

el rango de edades entre los 10 y los 30 años, siendo así una población

relativamente joven. Por otra parte, el porcentaje de población vulnerable, es decir

niños menores de 10 años (17%) y personas mayores de 60 años (7%), es mayor

a lo reportado para la localidad. A continuación se muestra la distribución de

edades por rango.

Figura 6. Distribución poblacional

Por otro lado, se determinaron los sitios de mayor densidad poblacional, con base

en el promedio de habitantes por residencia, y las zonas en donde se tuviera un

mayor número de población vulnerable, estimada a partir del promedio de hijos por

zona. Los resultados para cada una de las zonas analizadas (siendo 0 la Zona de

Control, 1 la Zona 1, 2 la Zona 2, y 3 la Zona 3), se muestran en las Figuras 7 y 8,

correspondientes a la cantidad de habitantes por casa, y el promedio de hijos por

residencia respectivamente.

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

0-10 10-20 20-30 30-40 40-50 50-60 60-70 70-80

% P

ers

on

as

Edades

28

Figura 7. Distribución de habitantes por residencia según zona

Figura 8. Distribución de hijos por residencia según zona

29

Como se puede ver, las zonas con mayor densidad poblacional son la Zona 2,

donde se tienen entre 1 y 12 habitantes por residencia, con un promedio alrededor

de 5; y la Zona 3, donde se reportaron entre 1 y 10 personas por casa, con un

promedio cercano a 3. Por otro lado, a pesar de que en todas las zonas la

cantidad de hijos variaba entre 0 y 3 hijos por residencia, se determinó que la

mayor cantidad de población vulnerable se encontraba en las zonas 3 y 2, donde

se reportaron los mayores porcentajes de casas, 75% y 70% respectivamente,

donde se tenía al menos un hijo. Sin embargo, la Zona 3 es más importante en

términos de población afectada, ya que se ubica en el centro de la zona industrial

del barrio, por lo cual los habitantes de este sitio tienen una mayor probabilidad de

estar expuestos al cromo hexavalente producido por las industrias curtidoras.

Por otro lado, a partir de las encuestas se determinó que en general la población

del barrio habita en la zona desde hace más de 5 años, el estrato prevalente es 2,

y que, con base al reporte de afiliación al SISBEN, aproximadamente un 25% de la

población analizada no tiene acceso fácil al sistema de salud.

5.1.2 Consumo agua potable

A partir de la información recolectada en las encuestas sobre costos de la factura

del agua, y de las tarifas bimestrales por consumido para cada estrato (EAAB,

2013), se determinaron los consumos en cada una de las zonas analizadas. Sin

embargo, no se contó con los datos para las casas 3 y 5 en la Zona de Control; 4,

5, 11 y 12 para la Zona 1; 6, 7 y 11 para la Zona 2; y 2 y 7 para la Zona 3. A pesar

de esto, se determinó que en promedio se consumen 95.8 /2meses*casa en la

zona, y que las zonas donde hay un mayor consumo de agua son las zonas 3 y 1.

Por otro lado, los mayores consumos reportados en las casas 3 de la zona 3, y

12 de la zona 2, se deben a que en ambos casos los primeros pisos de las casas

están destinados a establecimientos comerciales, un restaurante y una panadería

respectivamente, que consumen una alta cantidad de agua. A continuación se

presenta un gráfico ilustrando los resultados obtenidos.

30

Figura 9.Consumos bimestrales de agua

5.2 Resultados de las muestras

A pesar de que se debió tomar un total de 156 muestras, 20 en la ZC, 48 en Z1,

48 en Z2, y 40 en ZC, solo fue posible recolectar y analizar 138. Los datos

faltantes son:

- Z1: casa 10 por la tarde en el primer día, casas 1 y 5 en la tarde del

segundo día, y casas 8, 9, y 10 tanto en la mañana como en la tarde del

segundo día.

- Z2: casas 6, 8 y 10 por la tarde en el primer día, casas 8 y 10 en la mañana,

y 1 y 8 en la tarde para el segundo día.

- Z3: Casa 10 por la tarde en el primer día, y casa 8 en la tarde en el

segundo día.

A continuación se presentan los resultados obtenidos.

5.2.1 Temperatura y pH

Al momento de la toma de muestras, se midió tanto pH como temperatura, con el

objetivo de conocer las características de cada muestra, y asegurar un adecuado

proceso de preservación de las mismas. La siguiente tabla resume los resultados

obtenidos para pH.

31

Tabla 4. pH de las muestras según zona, casa, día y hora (M= Mañana, T= Tarde)

ZC Z1-Día 1 Z1-Día 2 Z2-Día 1 Z2- Día 2 Z3-Día 1 Z3-Día

Casa M T M T M T M T M T M T M T

1 1.83 1.65 7.4 8.1 7.48 - 1.83 2.05 5.98 - 7.6 7.81 6.85 7.41

2 1.79 1.81 7.5 7.75 7.21 7.6 1.86 2.01 5.71 7.65 7.7 7.98 7.69 7.62

3 1.84 1.71 8.24 7.84 7.09 7.59 1.79 1.89 6.21 8.23 8.23 7.78 7.23 7.77

4 1.76 1.64 7.98 8.26 7.27 7.63 1.84 2.11 6.51 7.87 7.89 7.84 7.46 7.95

5 2.94 1.78 7.68 8.03 7.26 - 1.82 1.95 6.12 7.43 7.82 8.2 7.35 7.74

6 7.4 1.58 8.28 7.86 7.3 7.57 1.86 - 6.49 7.42 7.84 7.93 7.21 7.83

7 1.9 1.79 7.85 8.29 7.48 7.56 1.82 2 6.17 7.31 7.92 7.97 7.5 7.5

8 1.73 1.79 7.94 8.23 - - 1.93 - - - 8.05 8.04 7.39 -

9 1.73 1.73 8.25 8.19 - - 1.78 2.4 6.45 8.04 7.87 7.72 8.48 7.6

10 1.72 2.03 8.05 - - - 1.7 - - 8.48 7.84 - 7.93 7.56

11

7.86 8.17 7.2 7.46 1.77 1.92 6.44 7.87 12

7.87 8.09 7.46 7.6 1.84 2.01 6.69 7.58

Es importante resaltar que aunque en la mayoría de muestras el pH cumple con la

normatividad vigente, entre 6.5 y 9 (MAVDT; MPS, 2007), para las muestras de la

Zona de Control, y las del primer día en la Zona 2, se tuvieron valores muy bajos

de pH, entre 1.58 y 2.94. Esto puede haber sido causado por un mal

mantenimiento de los tanques de agua de las casa, o por problemas en la fuente.

A pesar de que el consumo de agua ácida no tiene efectos directos en la salud,

esta puede corroer las tuberías, liberando metales en el agua potable, los cuales

sí pueden tener impactos en la salud (URI, 2003).

Con relación a la temperatura de las muestras, no se encontró ninguna

inconsistencia, el parámetro variaba en un rango de valores normales, entre 15 y

20°C.

5.2.2 Concentraciones de Cromo Hexavalente

A continuación se presentan los resultados obtenidos a partir del análisis

colorimétrico de las muestras para los cuatro sitios de muestreo. Cada zona está

identificada con un número, siendo 0 la Zona de Control (ZC), 1 la Zona 1 (Z1), 2

la Zona 2 (Z2), y 3 la Zona 3 (Z3). Dichos resultados corresponden a la

información obtenida a partir de 20 muestras en ZC, 39 en Z1, 41 en Z2, y 38 en

Z3.

32

Figura 10. Concentraciones de Cr (VI) para todas las zonas

A diferencia de lo que se esperaba para la Zona de Control, se detectó la

presencia de Cr (VI) en cerca de la mitad de las muestras. Sin embargo, como se

puede ver de la gráfica anterior, en su mayoría estas concentraciones están por

debajo de la norma establecida para Cr (VI) en agua potable (50 /L), por lo cual

no se consideraría que exista algún riesgo en la zona. Por otra parte, los valores

por encima de la norma, representados en el “bigote” superior y en los datos por

fuera del rango, corresponden a concentraciones en la mañana y en la tarde de

las casas 7 y 10. Esto puede implicar que ambos puntos están sujetos a una

fuente de cromo que actúa a lo largo del día, posiblemente antropogénica, la cual

sin embargo se desconoce, pero es poco probable que sea común para las dos,

ya que el punto 7 corresponde a un conjunto de apartamentos, lejos del punto 10

que se configura como una casa en medio de una zona comercial.

Por otro lado, para la Zona 1 se reportó la presencia de cromo en un mayor

número de muestras, como se puede ver por el hecho que la mediana es mayor a

0. Además de esto, se obtuvo que las concentraciones variaban en un rango más

amplio que en la Zona de Control, entre 0 /L y 120 /L aproximadamente, y

tenían una mayor dispersión en el rango intercuartílico, variando entre 0 y 55 /L.

De esta forma se tiene que, a pesar de que registraron valores altos,

aproximadamente un 80% de las muestras de encuentra por debajo de la norma,

por lo cual se concluyó que el riesgo por exposición a cromo en la zona es bajo.

33

Para la Zona 2 se obtuvieron mayores concentraciones del metal en las muestras,

como lo demuestra un mayor rango intercuartíl, entre 0 y 65 /L, y valores de

mediana y límite superior, 40 y 140 /L respectivamente, más altos que en los

casos anteriores. Esto implica que un poco menos de la mitad de las muestras

reportan concentraciones que sobrepasan la normatividad establecida, es decir se

tiene un porcentaje moderadamente alto de residencias en la zona donde las

concentraciones de cromo en el agua potable pueden ser incluso 3 veces mayores

que la concentración permitida. A partir de esto, se determinó que los habitantes

de la Zona 2 se encuentran bajo un riesgo moderado-alto de estar expuestos al

metal analizado.

Con relación a la Zona 3 los resultados indican un mayor rango en las

concentraciones de cromo en las muestras, variando entre 0 y 350 /L. El hecho

que más del 75% de las muestras hayan reportado concentraciones por encima

de la norma, indica que en la mayoría, o incluso todas las casas de la zona, se

incumple la norma, encontrando incluso casos donde las concentraciones de

cromo son siete veces mayores que lo permitido. La Zona 3 se configura así como

la zona donde se tiene un riesgo alto de exposición a cromo hexavalente en el

agua.

Para determinar específicamente cuales eran los sitios donde se incumplía la

norma, se calcularon las concentraciones promedio de las muestras de cada

casa, para cada una de las zonas. Los resultados se muestran en la siguiente

tabla.

Tabla 5. Concentraciones promedio de Cr (VI) en San Benito según casa y zona

Concentración promedio de Cr (VI) (μg/L)

Casa Z1 Z2 Z3

1 28.103 15.453 140.462

2 6.256 31.564 108.667

3 74.051 30.359 86.821

4 4.923 26.256 78.154

5 11.692 10.103 216.359

6 49.897 88.923 192.513

7 49.368 84.641 227.641

8 5.846 68.410 250.803

9 43.282 24.718 196.103

10 63.795 22.154 117.590

11 15.487 47.897

12 25.795 69.000

34

Tal como se puede ver, y acorde con los resultados anteriores, las casas donde

las concentraciones promedio del metal son superiores a la norma corresponden

principalmente a las zonas 2 y 3. Por otro lado, se encontró que la mayoría de

estas casas, 11 de 16, se ubican cerca las microempresas dedicadas a procesos

de curtido, por lo cual es posible concluir que ésta actividad industrial influye en

las elevadas concentraciones del metal en el agua. A continuación se presenta un

mapa ilustrando la posición de las microempresas dedicadas al curtido, puntos

amarillos, las curtiembres medianas/grandes, triángulos azules, y las casas donde

se reportó una concentración promedio mayor a la norma, cuadrados rojos.

Figura 11.Casos por encima de la norma

5.3 Factores que afectan la concentración de Cr (VI)

A partir de la Figura 11 se podría concluir que las mayores concentraciones del Cr

(VI) dependen de la cercanía a las curtiembres, principalmente a aquellas de

menor tamaño (puntos amarillos). Sin embargo, el presente trabajo se basa en

que la contaminación del agua potable se da por infiltración de aguas residuales

con altos contenidos de Cr (VI), por lo cual la presencia del metal podría estar

influenciada también por las distancias a los puntos de intersección de los

sistemas de alcantarillado, a las fallas estructurales en ambos sistemas, a las

curtiembres de tamaño medio/grande, y a la presencia de tanques de agua en las

casas. Para analizar esto, se realizó una regresión lineal multivariada con un nivel

de significancia de 0.05, estableciendo como hipótesis nula que las

35

concentraciones de Cr (VI) no estaban relacionadas con dichos parámetros. Los

resultados obtenidos se muestran en la siguiente tabla:

Tabla 6. Resultados de la regresión lineal multivariada para determinar las concentraciones de Cr (VI)

Parámetro Coeficiente Desviación estándar

p value

Distancia a la curtiembre pequeña más cercana -0.6443 0.2917 0.0347

Distancia a los puntos de intersección 1.5851 0.8536 0.073

Presencia de tanque de agua -21.8548 20.117 0.286

Distancia a una falla estructural de acueducto 0.0885 0.3608 0.8079

Distancia a una falla estructural de alcantarillado -0.7407 0.236 0.0037

Distancia a la curtiembre mediana/grande más cercana 0.0583 0.2694 0.8301

Como se puede ver, los únicos parámetros donde se rechaza la hipótesis nula son

la distancia a la curtiembre pequeña más cercana, y la distancia a la falla

estructural de alcantarillado. Por un lado, estos resultados son consistentes con lo

observado en la Figura 11, donde se puede ver que la mayoría de las casas donde

las concentraciones de Cr (VI) superan la norma se encuentran cerca a

curtiembres de tamaño pequeño. A partir de esto, se podría concluir que estas

microempresas son las que tienen un mayor efecto en la contaminación del agua,

debido a que al ser industrias pequeñas de carácter familiar, no cuentan con las

herramientas o técnicas necesarias, para manejar o tratar los residuos y/o

vertimientos, por lo cual éstos pueden contener cargas contaminantes mayores

que aquellas de las curtiembres más grandes. Por otra parte, la identificación de la

distancia a una falla estructural de alcantarillado como una de las variables que

determina las concentraciones de Cr (VI), sugiere que la contaminación puede

estar relacionada con la exfiltración de aguas residuales.

A partir de los resultados obtenidos en la regresión, es posible plantear una

ecuación que permita estimar las concentraciones de Cr (VI) en la zona, en

función de las distancias a curtiembres pequeñas y fallas de alcantarillado, la cual

se presenta a continuación:

Donde

- : concentración de cromo hexavalente, en μg/L.

- : distancia a la curtiembre pequeña más cercana, en metros.

- : distancia a la falla de alcantarillado más cercana, en metros.

36

Con el fin de determinar la validez de dicha ecuación, se compararon los

resultados obtenidos a partir de esta con los valores observados, ilustrados en la

Figura 12. Como se puede ver, la ecuación planteada no permite estimar de

manera exacta las concentraciones de Cr (VI) en las casas de la zona. En efecto,

para que el modelo fuese adecuado la relación entre concentraciones observadas

con calculadas debería ser una línea recta, o al menos los datos deberían estar

poco dispersos (valores altos de ), situación que no se cumple en este caso,

como se puede ver en la Figura 13. Sin embargo, los resultados obtenidos siguen,

en cierta medida, el mismo patrón que los datos observados, por lo cual se puede

concluir que la presencia del metal en el agua potable no solo depende de las

distancias a las curtiembres pequeñas y a las fallas de alcantarillado, sino que

también de otros parámetros diferentes a los que ya se analizaron. En otras

palabras, la ecuación planteada está incompleta, por lo cual se requieren

posteriores estudios para determinar las otras variables que determinan las

concentraciones de Cr (VI) en las casas.

Figura 12. Comparación concentración Cr (VI) calculada y observada

37

Figura 13. Concentración de Cr (VI) observada vs. Calculada

5.4 Reportes de enfermedades y su relación las concentraciones promedio

A continuación se presentan los resultados de enfermedades obtenidos a partir de

las encuestas, donde (1) son los reportes de enfermedades asociados a

malestares estomacales y/o úlceras, (2) corresponde a daños en los riñones y/o

en el hígado, (3) hace referencia a cáncer estomacal, y (4) si la persona no ha

presentado ninguna de las enfermedades anteriores. La siguiente tabla resume los

resultados.

Tabla 7. Reportes de enfermedades en San Benito según zona y casa

Casa Z1 Z2 Z3

1 4 4 4

2 4 4 -

3 1 1 4

4 4 1 4

5 4 4 1

6 4 - 4

7 1 4 -

8 4 4 4

9 4 1 1,2

10 1 4 1

11 4 4 12 4 -

y = 0.7126x R² = -0.173

-20,000

30,000

80,000

130,000

180,000

0,000 50,000 100,000 150,000 200,000 250,000 300,000

Co

nce

ntr

ació

n C

alcu

lad

a (μ

g/L)

Concentración Observada (μg/L)

38

A partir de estos datos se buscó su relación con las concentraciones de cromo,

obteniendo la siguiente gráfica:

Figura 14. Relación entre enfermedades y concentración de Cr (VI)

A pesar de que en ambos grupos se tiene una alta dispersión de los datos, se

puede ver cierta relación entre las concentraciones de cromo y reportes de

enfermedades. En efecto, para aquellas casas donde se reportaron enfermedades

la mediana de los datos es superior a la norma, indicando que un poco más de la

mitad de los reportes están asociados a concentraciones iguales o incluso 4 veces

mayores a la norma. Por otra parte, para los casos donde no se reportaron

enfermedades, el límite inferior de los datos se encuentra alrededor de 0 μg/L, y el

rango intercuartíl varía entre 8 y 85 μg/L. A partir de esto se puede concluir que al

menos el 75% de los casos donde no se reportaron enfermedades están

asociados a concentraciones por debajo o cercanas a la norma de 50 μg/L.

5.5 Sitios de mayor riesgo

El riesgo por exposición a cromo no está determinado únicamente por las

concentraciones del metal en el agua potable, sino que depende de otros factores

como el tiempo de exposición, la cantidad de personas afectadas, la población

vulnerable, los consumos de agua, su ubicación en la zona residencial o industrial

del barrio, y el acceso al sistema de salud. Para determinar estos parámetros se

utilizó la información obtenida en las encuestas, asumiendo que el tiempo de

39

exposición correspondía al tiempo viviendo en la zona, la población vulnerable se

asumió como el número de hijos menores a 10 años, y el acceso al sistema de

salud se representó por medio de la afiliación al SISBEN. A partir de estos datos

se realizó un mapa de riesgos, el cual consistía en la suma de las capas de cada

uno de los parámetros. Sin embargo, era necesario determinar el peso de cada

variable, para lo cual se realizó una matriz multicriterio de comparación por pares,

basado en la técnica de Saaty (Eastman, 2006), la cual se presenta a

continuación:

Tabla 8. Matriz multicriterio por comparación de pares para el análisis de riesgo

Concentración Cr (VI)

Tiempo en la zona SISBEN

Hijos/casa Hab/casa Ubicación Consumo


1 7 7 5 5 3 5

Tiempo en la zona

0.14 1 5 5 5 3 5

SISBEN 0.14 0.20 1 0.20 0.20 0.20 0.20

Hijos/casa 0.20 0.20 5 1 3 3 3

Hab/casa 0.20 0.20 5 0.33 1 5 3

Ubicación 0.33 0.33 5 0.33 0.2 1 3

Consumo 0.20 0.20 5 0.33 0.33 0.33 1

Suma 2.22 9.13 33.00 12.20 14.73 15.53 20.20

A partir de esta, se calcularon los pesos de cada una de las variables,

identificados en la Tabla 9 como el promedio para cada parámetro.

Tabla 9. Cálculo y presentación de los pesos de las variables para el análisis de riesgos


Tiempo en la zona SISBEN

Hijos/casa

Hab/ casa Ubicación Consumo Promedio

Concentración Cr (VI) 0.451 0.766 0.212 0.410 0.339 0.193 0.248 0.374 Tiempo en la zona 0.064 0.109 0.152 0.410 0.339 0.193 0.248 0.216

SISBEN 0.064 0.022 0.030 0.016 0.014 0.013 0.010 0.024

Hijos/casa 0.090 0.022 0.152 0.082 0.204 0.193 0.149 0.127

Hab/casa 0.090 0.022 0.152 0.027 0.068 0.322 0.149 0.118

Ubicación 0.150 0.036 0.152 0.027 0.014 0.064 0.149 0.085

Consumo 0.090 0.022 0.152 0.027 0.023 0.021 0.050 0.055

Con base a estos resultados se realizó el mapa de riesgos para las casas del

barrio San Benito, el cual se muestra a continuación, donde la escala de riesgo va

40

de verde a rojo, siendo verde un riesgo bajo, amarillo un riesgo moderado, y rojo

un riesgo alto:

Figura 15.Zonas de riesgo

A partir de este mapa, se puede ver que los sitios de mayor riesgo se concentran

principalmente en la Zona 3, es decir en la zona industrial. Por otra parte, se

reportan también 3 casas en la zona residencia donde se tiene un riesgo elevado

por la exposición a Cr (VI), las cuales corresponden a las casas 3 y 10 en la Zona

1, y la casa 12 en la Zona 2.

41

6. Discusión y Análisis de Resultados Con base en los resultados, es evidente que existe una relación entre la cercanía

a las curtiembres, y la presencia de altas concentraciones de Cr (VI) en el agua

potable. Sin embargo, el medio o la forma por la cual el metal entra al sistema de

acueducto aún es poco claro. Por un lado, acorde con algunos estudios realizados

por la EPA (USEPA, 2002), y la Fundación para el Control de las Conexiones

Cruzadas e Investigación Hidráulica de la Universidad de Carolina del Sur

(FCCCHR, 1993), la hipótesis inicial planteaba que la presencia de fallas

estructurales, tanto en los sistemas de acueducto como de alcantarillado, podía

generar el riesgo de infiltración de aguas residuales industriales, altamente

contaminadas con Cr(VI), en el agua potable, para aquellos puntos donde los dos

sistemas se cruzaban. Sin embargo, esto parece aplicar solo para los casos en las

zonas 1 y 3, donde sí se tenían registros de fallas en ambos sistemas, pero no

explica las altas concentraciones reportadas en la Zona 2, donde a pesar de la

presencia de algunas curtiembres, no se reportaba alguna falla estructural. No

obstante, la hipótesis inicial puede ser replanteada, en términos que la

contaminación del agua potable por infiltración de aguas residuales no se dé por

fallas estructurales del sistema de acueducto, sino por fallas en las conexiones

locales de las casas, cuya ocurrencia es más probable. Sin embargo no se cuenta

con información relativa al tema en la zona, por lo cual se requiere de más estudio.

Por otra parte, se tienen casos donde fueron reportadas concentraciones de

cromo hexavalente, en sitios donde no había registro de fallas o presencia de

curtiembres, como en algunas casas de las zonas 1 y 2, y en la Zona de Control,

planteando así la posibilidad de otras fuentes del metal en el sistema de

acueducto. Después de una cuidadosa revisión de la literatura, se determinó que

existen principalmente tres diferentes tipos de fuentes de Cr (VI). Por un lado,

algunos estudios confirman que el metal se puede presentar de forma natural en la

fuente, principalmente en cuerpos de agua subterráneos, por la presencia de

determinados tipos de roca como la ultramáfica o la ofiolita (Bourotte et al., 2009)

(Fantoni et al., 2002) (Oze et al., 2007) (Robles-Camacho & Armienta, 2000). Sin

embargo, esto no aplica al caso de estudio, ya que tanto el barrio San Benito,

como la Zona de Control, barrio el Tunal, son abastecidos por las aguas

provenientes del páramo de Chingaza, es decir por un cuerpo de agua superficial

donde es poco probable que se presenten las condiciones para la formación

natural del metal en estado hexavalente. Otros estudios indican que los

coagulantes a base de aluminio utilizados en los procesos coagulación de una

planta de tratamiento, pueden contener trazas de cromo (Eyring et al., 2002)

(MDNR, 2010), las cuales se liberan en el agua tratada. Además de esto, otra

serie de estudios identifica que los materiales de las tuberías, como acero (Geld &

42

McCaul, 1975) (Tuthill, 1994), o cemento (Bobrowski et al., 1997) (Webster &

Loehr, 1996)(Kayhanian et al., 2009), pueden contener también trazas de cromo,

las cuales se liberan en el agua una vez el material se corroe. A pesar de que en

los casos anteriores el cromo liberado puede estar en estado trivalente, esto no

implica menores riesgos, ya que como lo demuestran varios estudios (Saputro et

al., 2011) (Clifford & Chau, 1988) (Lai & McNeil, 2006) (Brandhuber et al., 2004),

en presencia de cloro residual, como es el caso en el agua potable, este puede

ser oxidado a cromo hexavalente. De esta forma es bastante probable que la

presencia del metal en algunas casas de San Benito y el Tunal, que no tienen

alguna relación con las curtiembres, sea debida principalmente a la corrosión de

los materiales de las tuberías, ya que, siendo barrios viejos, es de esperarse que

la red de acueducto en ambos casos no sea reciente, por lo cual presente cierto

grado de deterioro. A pesar de esto, sería recomendable comprobar esta teoría, y

analizar las concentraciones de cromo hexavalente antes y después del

tratamiento del agua potable de Chingaza, en la planta Wiesner.

Por otra parte, uno de los temas más debatidos tiene que ver con el riesgo

asociado al consumo de agua con cromo hexavalente. En un principio se

determinó que la ingestión del metal, incluso a altas concentraciones, no

representaba un problema para la salud, ya que los bajos valores de pH del tracto

digestivo y la actividad metabólica reducían las concentraciones de cromo a un

estado trivalente, siendo este más difícil de absorber, y por ende menos nocivo

(De Flora et al., 1987) . Sin embargo, estudios posteriores indican que la absorción

del cromo en el tracto gastrointestinal es tan rápida que, incluso a bajas

concentraciones, una fracción del metal logra entrar al torrente sanguíneo

(Zhitkovich, 2011) (Kerger et al., 1996b) (O’Flaherty et al., 2001) (Stern, 2010). De

esta forma, y a pesar de que la sangre también ayuda a reducir el cromo

hexavalente (De Flora et al., 1997), incluso la ingestión de bajas dosis del metal

puede implicar problemas en la salud, como por ejemplo cáncer estomacal. Con

base en esto, y los resultados obtenidos anteriormente, se confirma por un lado el

alto riesgo en términos de salud al cual están sujetos los habitantes de la zona

industrial en San Benito, debido a las elevadas concentraciones de cromo

hexavalente. Por otro lado, en aquellas casas donde se consideraba que no había

riesgo o este era muy bajo, existe ahora la probabilidad de presentar

enfermedades relacionadas a la ingestión de cromo. De esta forma, los

problemas por la presencia del metal en el agua no se concentran solo en las

casas de la zona industrial, sino que se extienden a toda la población del barrio.

43

7. Conclusiones y Observaciones Con relación a los resultados de las muestras se encontró por un lado, que

algunas de estas reportaban valores de pH muy bajos, entre 1.5 y 3. A pesar de

que esto no implique impactos directos en la salud de las personas, pueden

deteriorar las tuberías, liberando metales pesados en el agua potable, los cuales sí

pueden tener un impacto. Se cree que estos valores bajos se deben a un mal

mantenimiento de los tanques de agua, o a problemas en la fuente. En ambos

casos se sugiere se hagan mediciones y posteriores estudios.

Se detectó la presencia de cromo hexavalente en todas las zonas, incluso en la de

control, comprobando que la ingestión puede ser una potencial ruta de exposición

al metal. Los resultados muestran que los valores mínimos y máximos reportados

en el barrio, correspondían a 0 y 0.35 mg/L respectivamente. Si se comparan

estos resultados con las concentraciones reportadas en otros casos de estudio, se

tiene por un lado que éstas son considerablemente menores a aquellas reportadas

por Zhang & Li en 1987, donde las concentraciones de Cr(VI) en al agua variaban

entre 0.001 y 20 mg/L (Zhang & Li, 1987); pero por otra parte, son ligeramente

mayores sí se les compara con los datos reportados por Linos et al en el 2011,

donde las concentraciones variaban entre 0 y 0.156 mg/L (Linos et al., 2011). De

esta forma, se puede decir que los valores de Cr (VI) obtenidos en el presente

trabajo, varían en cierta medida en rangos similares a aquellos reportados en

otros casos de estudio.

A partir de los resultados obtenidos se determinó que solo en 16 de las 44 casas

analizadas, las concentraciones promedio se encontraban por encima de la norma

establecida (50 μg/L). Además de esto, 11 de estos 16 casos correspondían a

casas ubicadas cerca a curtiembres, en efecto 10 de estas 11 correspondían a

todas las casas de la Zona 3, por lo cual se concluyó que la presencia de

industrias curtidoras influye en las altas concentraciones de cromo. Con base a

esto, se analizó la hipótesis de que la presencia del metal se debía a infiltraciones

de aguas residuales industriales provenientes de las curtiembres, en el sistema de

acueducto, a través de fallas estructurales en ambos sistemas. Sin embargo, esto

fue solo aplicable a las casas de la Zona 3, y algunas de la Zona 1, por lo cual se

replanteó la hipótesis inicial, indicando que la infiltración de aguas residuales no se

da en fallas estructurales del sistema de acueducto, sino en fallas estructuras de

las conexiones locales o domiciliarias a este sistema, las cuales tienen una mayor

probabilidad de ocurrencia. Sin embargo, para comprobar esto se requieren de

nuevos estudios que determinen por un lado la presencia de dichas fallas, la

probabilidad de infiltración, y analicen las concentraciones del metal en la red de

acueducto de la zona, y en las casas.

44

Por otra parte, se determinó que la presencia de Cr (VI) en casas donde no había

relación alguna con la actividad curtidora, como en la Zona de Control, se debía a

otras fuentes del metal. Después de una revisión de la literatura, se concluyó que

las concentraciones del metal se pueden deber a la liberación de trazas de cromo,

presentes ya sea en los coagulantes utilizados en planta de tratamiento de agua, o

en los materiales de las tuberías. Se sugiere que se realicen más estudios con

respecto a esto, por un lado analizando las concentraciones del metal en al agua

antes y después de ser potabilizada, y determinando el estado de las tuberías en

la red de acueducto, y la probabilidad que la corrosión de estas libere trazas del

metal analizado.

Se realizó una regresión lineal multivariada con el objetivo de determinar si la

presencia de tanques de agua y las distancias a las curtiembres pequeñas, a las

curtiembres grandes, a los puntos de intersección del sistema de alcantarillado y

de acueducto, y a los puntos donde se había reportado fallas estructurales en

ambos sistemas, determinaban las concentraciones de Cr (VI) en las casas. Los

resultados obtenidos indican que los únicos parámetros relacionados a la

presencia del metal fueron la distancia a la curtiembre pequeña y a la falla

estructural de alcantarillado más cercana. Sin embargo, a pesar de que los

valores de Cr (VI) calculados a partir de estos parámetros sigan una tendencia

similar a aquellos observados, la estimación aún es ineficiente, sugiriendo que las

concentraciones dependen de otros parámetros diferentes a los analizados. Se

recomienda entonces realizar más estudios con el fin de determinar estas

variables, y tener un buen modelo para estimar las concentraciones de cromo

hexavalente en la zona.

A pesar de que aún se tiene cierta incertidumbre sobre los efectos en la salud por

ingestión de cromo, el presente estudió identificó que los reportes de

enfermedades están asociados en su mayoría, a altas concentraciones de cromo

en el agua potable. Con base en lo anterior, se identificaron aquellas zonas que

por las concentraciones del metal, los consumos de agua, su ubicación, la

población expuesta, y otra serie de factores, representaban los sitios donde la

presencia del metal implicaba un mayor riesgo a la población. Los resultados

indican que principalmente los habitantes de la Zona 3 son los más afectados o

aquellos que corren un mayor riesgo. Sin embargo, debido a que estudios

recientes indican que incluso la ingestión de bajas concentraciones del metal

pueden llevar a problemas en la salud, se replantean las zonas de riesgo, por lo

cual se tiene que la gran mayoría de la población del barrio tiene el riesgo de

enfermarse por ingerir cromo hexavalente.

45

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51

Anexo 1. Modelo de encuesta

ENCUESTA Nombre: ______________________________________________________________

Edad: _________________________________________________________________

Ocupación: ____________________________________________________________

Dirección: _____________________________________________________________

1) ¿En qué tipo de vivienda habita?

o Casa

o Apartamento

o Otro:____________________

2) ¿Cuantas personas habitan en su hogar?

o 2

o 3

o 4

o Otro: _______

3) ¿Tienes hijos?

o No

o Si, ¿Cuántos?, ¿Qué edad tienen?

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

4) Tiempo en que habita en la zona

o Menor a un año

o Entre 1 y 5 años

o Más de 5 años

52

5) Estrato actual de su vivienda

o 1

o 2

o 3

o 4

o 5

o 6

6) ¿Está afiliado al SISBEN?

o No

o Si, nivel:____

7) ¿Cuánto paga en el recibo del agua?

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

8) ¿Ha experimentado alguna(s) de las siguientes enfermedades en el tiempo que lleva viviendo

en la zona?

o Malestares estomacales severos y/o úlceras

o Daño en los riñones y/o en el hígado

o Cáncer estomacal

o Ninguna de las anteriores

9) ¿Tiene tanque de agua en su casa?

o Si

o No

53

Anexo 2. Información de los sitios de muestreo y las muestras A continuación se presenta la información de cada casa muestreada

Tabla 10. Información de las casas de la Zona de Control

Zona de Control

Casa Dirección Ocupación Tipo de Vivienda Barrio

1 Dg 45 S #22-45 Pensionada Apto Tunal

2 Dg 45 S #22-45 Ama de casa Apto Tunal

3 Cll 46 S # 21-60 Ama de casa Casa Tunal

4 Cll 46 S #21-55 Administradora Casa Tunal

5 Cll 46 S #21-53 Independiente Casa Tunal

6 Kr 21 # 44B S-34 Pensionado Casa Tunal

7 Dg 44 A #21-12 Decorador Casa Tunal

8 Dg 44 B S # 21-38 Ama de casa Casa Tunal

9 Cll 46A S # 22-58 Modista Apto Tunal

10 Dg 45 S #22-45 Ama de casa Apto Tunal

Tabla 11.Información de las casas de la Zona 1

Zona 1


1 Cll 58 S# 17-16 Comerciante Casa San Benito

2 CLL 58 #17-05 Marroquinero Casa San Benito

3 Cll 58 S #17-18 Independiente Casa San Benito

4 Cll 58 S #17 -31 Marroquinero Casa San Benito

5 Cll 58 S # 17 A-07 Marroquinero Casa San Benito

6 Cll 58 S #17-39 Independiente Casa San Benito

7 Kr 17 # 58-21 S Negociante Casa San Benito

8 Kr 17 # 58-17 S Ama de casa Casa San Benito

9 Kr 17 A # 57-32 S Marroquinero Casa San Benito

10 Kr 17 # 57-25 S Negociante Casa San Benito

11 Kr 17 A # 57-11 S Negociante Casa San Benito

12 Kr 17 # 57-08 S Comerciante Casa San Benito

54

Tabla 12. Información de las casas de la Zona 2

Zona 2


1 Cll 58 S# 19-21 Vendedora Casa San Benito

2 Kr 19 # 58 S-19 Vendedora Casa San Benito

3 Cll 58 A S #18 C-26 Vendedor Casa San Benito

4 Cll 58 A S #18 C-30 Vendedora Casa San Benito

5 Kr 18 C # 58 S-84 Vendedora Casa San Benito

6 Kr 18 C #58 B S-43 Vendedor Casa San Benito

7 Kr 18 D # 57 S-39 Vendedora Casa San Benito

8 Cll 57 S # 18D-07 Vendedora Casa San Benito

9 Cll 57 S #19-08 Vendedora Casa San Benito

10 Kr 19 A Bis # 57 S-19 Vendedora Casa San Benito

11 Cll 58 S # 19-54 - Casa San Benito

12 Cll 58 S # 19-26 Panadero Casa San Benito

Tabla 13.Información de las casas de la Zona 3

Zona 3


1 Cll 59 S# 18 C-07 Comerciante Casa San Benito

2 Cll 59 S# 18 C-03 Vendedora Casa San Benito

3 Cll 59 S# 18 C-03 Vendedora Casa San Benito

4 Kr 18 B #58 A-67 S Comerciante Casa San Benito

5 Kr 18 B #58 A-68 S Vendedora Casa San Benito

6 Kr 18 A #59 -5 S Vendedora Casa San Benito

7 Cll 59 S# 18 A-05 Vendedora Casa San Benito

8 Kr 18 A #58 A -30 S Vendedora Casa San Benito

9 Kr 18 A #58 -58 S Vendedora Casa San Benito

10 Cll 58 A S# 18 -49 Negociante Casa San Benito

55

A continuación se presenta la información de las muestras recolectadas según zona y casa

Tabla 14. Información muestras de la Zona de Control

Zona de Control

Casa Fecha Hora 1° Muestra Hora 2° Muestra

1 27/05/2013 09:10 16:11

2 27/05/2013 09:38 16:41

3 27/05/2013 09:56 15:03

4 27/05/2013 10:05 15:13

5 27/05/2013 10:13 15:20

6 27/05/2013 10:23 15:35

7 27/05/2013 10:33 15:44

8 27/05/2013 10:43 15:50

9 27/05/2013 10:53 15:59

10 27/05/2013 11:27 16:31

Tabla 15. Información muestras de la Zona 1

Zona 1

Primer día de muestreo Primer día de muestreo

Casa Fecha

Hora 1° Muestra

Hora 2° Muestra

Fecha Hora 1° Muestra

Hora 2° Muestra

1 27/05/2013 09:05 14:05 17/06/2013 09:30 -

2 27/05/2013 09:17 14:10 17/06/2013 08:41 14:35

3 27/05/2013 09:22 15:03 17/06/2013 08:46 14:38

4 27/05/2013 09:30 14:15 17/06/2013 08:50 14:43

5 27/05/2013 09:37 14:20 17/06/2013 08:53 -

6 27/05/2013 09:47 14:27 17/06/2013 08:58 14:50

7 27/05/2013 09:54 15:08 17/06/2013 09:24 14:55

8 27/05/2013 09:59 14:32 17/06/2013 - -

9 27/05/2013 10:06 14:39 17/06/2013 - -

10 27/05/2013 10:15 - 17/06/2013 - -

11 27/05/2013 10:21 14:45 17/06/2013 09:14 15:02

12 27/05/2013 10:37 14:57 17/06/2013 09:19 15:05

56


Zona 2


Casa Fecha Hora 1° Muestra

Hora 2° Muestra


Hora 2° Muestra

1 25/04/2013 09:14 15:40 05/06/2013 08:34 -

2 25/04/2013 09:24 14:37 05/06/2013 08:39 01:55

3 25/04/2013 09:33 14:44 05/06/2013 08:43 01:59

4 25/04/2013 09:39 14:49 05/06/2013 08:47 02:04

5 25/04/2013 09:46 15:53 05/06/2013 08:52 02:07

6 25/04/2013 09:52 - 05/06/2013 08:58 02:13

7 25/04/2013 10:01 15:01 05/06/2013 09:05 02:19

8 25/04/2013 10:08 - 05/06/2013 - -

9 25/04/2013 10:15 15:06 05/06/2013 09:08 02:24

10 25/04/2013 10:20 - 05/06/2013 - 02:29

11 25/04/2013 10:27 15:14 05/06/2013 09:16 02:32

12 25/04/2013 10:34 15:27 05/06/2013 09:19 02:38


Zona 3


Casa Fecha Hora 1° Muestra

Hora 2° Muestra


Hora 2° Muestra

1 28/05/2013 08:48 14:02 05/06/2013 09:28 14:47

2 28/05/2013 08:56 14:09 05/06/2013 09:32 14:50

3 28/05/2013 09:02 14:15 05/06/2013 09:35 14:56

4 28/05/2013 09:06 14:23 05/06/2013 09:41 14:59

5 28/05/2013 09:11 14:18 05/06/2013 09:46 15:02

6 28/05/2013 09:23 14:31 05/06/2013 09:49 15:06

7 28/05/2013 09:25 14:35 05/06/2013 09:53 15:11

8 28/05/2013 09:31 14:45 05/06/2013 09:58 -

9 28/05/2013 09:42 14:51 05/06/2013 10:11 15:18

10 28/05/2013 09:57 - 05/06/2013 10:16 15:23

57

Anexo 3. Procedimiento de análisis de las muestras

(Delgado & Gómez, 2013)

CUANTIFICACIÓN DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA POTABLE …

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