PANORÁMICA SOBRE LA PROBLEMÁTICA DE LA CALIDAD DE … · Resumen – La presente contribución...

VI SEREA - Seminário Iberoamericano sobre Sistemas de Abastecimento Urbano de Água João Pessoa (Brasil), 5 a 7 de junho de 2006

PANORÁMICA SOBRE LA PROBLEMÁTICA DE LA CALIDAD DE LOS SUMINISTROS DE AGUA EN ESPAÑA

Petra Amparo López Jiménez1; F. Javier Martínez Solano; Gonzalo López Patiño: Vicente S. Fuertes Miquel.

Resumen – La presente contribución muestra una panorámica sobre los problemas de calidad de agua que afectan al sistema de abastecimiento español, desde la captación hasta el suministro en el grifo. Se hace un análisis de los principales aspectos de la calidad del agua, que van siendo considerados en cada uno de los momentos del ciclo del abastecimiento, indicando en la medida de lo posible, el estado en este aspecto en el conjunto de la problemática en este país. Abstract -. In this contribution we show a general view over the problems related to water quality, affecting the Spanish water distribution systems, from water catchment to final tap supply. We analyze the main aspects in drinking water quality, considered in any moment in the urban water supply cycle, focusing over the position of this aspect in our country water quality general situation. Palabras-Clave: Calidad de agua, suministro, abastecimiento.

1Universidad Politécnica de Valencia – Departamento de Ingeniería Hidráulica y Medio Ambiente – Centro Multidisciplinar de Modelación de Fluidos – Camino de Vera S/N – CP E46022 – Valencia (España) – Tel: (+34) 96 3879890 – Fax: (+34) 96 3877981 E-mail: [email protected], [email protected], [email protected], [email protected].


INTRODUCCIÓN El agua corriente constituye un lujo en muchos países de la era moderna. El agua es un bien único que todos los consumidores necesitan, y el servicio del agua se centra no solamente en la cantidad sino en la calidad de la misma. La consideración de los problemas que la gestión de la calidad de este recurso suponen desde el origen hasta el grifo del consumidor es la finalidad del presente documento. El CONSUMO DE AGUA El consumo medio en los hogares españoles alrededor de 111 m3 por habitante y año (304 litros al día). Este consumo no es igualitario en todas las regiones españolas. Paradójicamente, son aquellas cuencas más deficitarias en recursos, en las que el consumo por habitante es mayor, mientras que otras más ricas requieren menos gasto en este concepto. (Franquet Bern (2005)). Sin embargo, sin ser el consumo urbano el que mayor gasto de agua produce en España (alrededor del 76% del consumo total de agua en este país es de carácter agrícola), es el que requiere el agua de más calidad, dado el carácter específico que este agua deberá tener, y las restricciones que sobre ella se incorporan. En la operación del servicio de agua de suministro nos encontramos por un lado el problema de la cantidad, y por otro el de la calidad. Ambos deben estar ligados en un país con un servicio que se considere bueno. Los estándares de calidad del suministro deben comprender tanto niveles de presión y caudal aceptables como aquellos representativos de la calidad del fluido que llega al consumidor, tambien aceptable. Y en eso se basa una relación suministrador-cliente saneada. Los niveles de calidad del agua que circula por las redes de abastecimiento dependen de dos circunstancias fundamentales: en primer lugar de la calidad del agua que sale de la planta de potabilización, en la que los niveles suelen estar controlados y, en la mayoría de casos en nuestro entorno desarrollado, dentro de unos niveles aceptables. Por otro lado, también va a depender de lo que ocurra con el agua en el tiempo en que se encuentra dentro de la red, tanto como consecuencia del estado de las tuberías (corrosión, biopelículas, deposición de sustancias transportadas...) como por las posibles entradas al suministro de elementos circundantes en la propia conducción (intrusión patógena y posterior transporte de los contaminantes en el medio fluido (López, 2001)). Asimismo, la operación de las redes no está exenta de maniobras que pueden alterar la calidad del agua a través de las fugas o alterar los defectos de las redes. Las paradas y arranques en las conducciones, los cortes de suministro debido a restricciones y las situaciones de sequía favorecen transitorios hidráulicos en los que la presión sube primero y baja después, favoreciendo la entrada de contaminantes por un lado debido a intrusiones a través de las fugas; y de aire por otro, que pueden dañar elementos de la red, disminuyendo la fiabilidad (Fuertes, 2001). A continuación se hace una reflexión especialmente en los principales aspectos que determinan la calidad del agua en los suministros españoles. PROBLEMÁTICA EN LA CAPTACIÓN: EL RECURSO. A la hora de determinar la calidad de un agua suministrada es importante y determinante, la correcta selección del recurso para el abastecimiento. Cuanto más limpia sea el agua bruta, más barata será el agua final que se produce y más sana para beber, haciéndose necesarios menos tratamientos que puedan añadir contaminantes de carácter químico al elemento final suministrado.


La calidad original del agua depende de la naturaleza de la cuenca de captación, especialmente de su geología. Rocas impermeables como el granito generan turbidez y aguas blandas que son ligeramente ácidas y coloreadas de forma natural. Por contra, otro tipo de rocas permeables generan aguas limpias, ricas en calcio y magnesio y ligeramente alcalinas. Según la encuesta realizada en 1996 por AEAS (1998), la procedencia del agua utilizada para abastecimientos mayores de 20.000 habitantes se distribuye en un 79% de agua superficial, un 19% de agua subterránea y un 2% de otros orígenes, básicamente desalación. En la Figura 1 se muestra la evolución del origen y usos del agua de abastecimientos urbano para abastecimientos mayores de 20.000 habitantes.

Figura 1. Origen y usos del agua de abastecimiento urbano para municipios mayores de 20.000 habitantes. Fuente Ministerio de Medio Ambiente. 1998.

En las poblaciones menores de 20.000 habitantes, las proporciones se invierten, con un 22% de origen superficial, un 70% subterráneo y el resto sin especificar. En el caso de pequeñas poblaciones turísticas españolas con población altamente fluctuante, la procedencia del agua desalada ha sufrido en los últimos años una subida importante, de forma que en su conjunto representa más del 3.3 % en el total del suministro urbano (Guijarro, 2002). Con esta panorámica, se observa que la problemática (aunque no única) en lo que respecta a calidad, viene determinada por la calidad de los abastecimientos en origen de las aguas subterráneas y la capacidades en procedencia que éstas puedan ofrecer.

La presencia de contaminantes en las aguas subterráneas. En las aguas subterráneas podemos encontrarnos concentraciones de sustancias anómalas que pueden ser consideradas contaminantes. El fertilizante nitrato es uno de los productos químicos más importantes y utilizados en la agricultura. El nitrógeno es un nutriente esencial para las plantas que normalmente se absorbe del suelo como nitrato o amoníaco. Se utiliza para formar las proteínas vegetales. Este nitrógeno se debe reemplazar para mantener la fertilidad del suelo y por eso es productivo a largo plazo. Por ello los agricultores lo reponen habitualmente. Hay dos formas por las cuales el nitrógeno se convierte en un contaminante de las aguas de suministro: Por un lado el nitrógeno se libera cuando la materia orgánica en la que se encuentra se descompone por las bacterias del suelo. Sin embargo, si no se asimila por las plantas, se arrastra por el agua de lluvia hasta el acuífero. Por otro lado, los agricultores pueden añadir directamente el


nitrógeno inorgánico al suelo, de manera que en la región en la que el fertilizante artificial excede las necesidades, pasa directamente al agua, tanto a las aguas superficiales como subterráneas. La contaminación por nitratos afecta de forma importante al litoral mediterráneo español, y es especialmente acusada en el Maresme, donde se llega a superar los 500 mgl/l (la Reglamentación Técnico-Sanitaria obliga a que las aguas potables no superen los 50 mg/1), y en grandes áreas de las planas costeras del Júcar (Castellón y Valencia), donde se superan 100 mg/l. Entre las unidades interiores, la Llanura Manchega, el aluvial del Ebro y algunos sectores del valle del Guadalquivir son las más afectadas, con contenidos entre 50 y 100 mg/1 de nitratos. De forma local la presencia de nitratos afecta a diversas áreas de las cuencas del Duero (región central del Duero, Esla-Valderaduey y Arenales), Tajo (La Alcarria, Tiétar y Ocaña), Sur (Campo de Níjar, Dalías y Fuente Piedra), y Segura (Campo de Cartagena, Guadalentín, y Vegas del Segura). El problema no es generalizado en todo país, pero la gravedad de la situación en algunas zonas, en las que se usan estas aguas con destino a abastecimientos, requiere de la mayor atención por parte de los usuarios y de las Administraciones públicas concurrentes (López Vera, 1994). Otros aspectos importantes que afectan a la calidad del agua suministrada son los aspectos de salinización (Figura 2) del agua por intrusión salina, contaminación por metales pesados procedentes de las actividades urbanas e industriales y compuestos orgánicos procedentes de pesticidas y detergentes superficiales.

AGUA SALINADENSIDAD ρs

a

hshf

AGUA DULCEDENSIDAD ρf

Nivel del marNivel del agua en el acuífero

Nivel del agua en el acuífero

AGUA SALADA

AGUADULCE

Extracción

a)

b)

Figura 2. El problema de la intrusión salina. a) El acuífero se encuentra en sus niveles normales .b) Los niveles del agua dulce y el agua salada se encuentran afectados por la existencia de un bombeo, ello hace que el agua que se empieza a bombear tenga una concentración de sal que le hace perder su calidad como agua potable.

Por otro lado, las aguas superficiales tienen su propia problemática de calidad de suministro. Además de que pueden encontrarse con los contaminantes previamente descritos, pueden darse problemas de eutrofización y estratificación anóxica, desoxigenación y transporte de patógenos que deben ser considerados de forma específica en las plantas de tratamiento.


PROBLEMÁTICA LIGADA AL TRATAMIENTO DEL AGUA. El objetivo de los tratamientos del agua es convertir el agua bruta en sana y agradable para beber, Aunque el tratamiento de agua normalmente reduce o elimina los productos químicos y biológicos presente es dicha agua, debido al empleo de otros productos, pueden quedar trazas de los mismos en el agua potable. En ocasiones puede añadirse cantidades excesivas de estos productos químicos, bien debido a un funcionamiento incorrecto de las instalaciones de potabilización, bien por accidente en las instalaciones de la planta. No obstante, esta contaminación suele ser pequeña y se vierten pocas cantidades de sustancias consideradas como contaminantes en el agua final como consecuencia de los procesos en la planta (Figura 3). Estos contaminantes incluyen residuos de coagulantes como aluminio, hierro y un grupo de compuestos orgánicos llamados polielectrolitos. Los operarios tienen gran cuidado en asegurarse de que pasen cantidades mínimas de estos productos al agua final.

1. Preoxidación2. Coagulación-floculación3. Decantación4. Remineralización5. Depósito de agua tratada6. Salida hacia la red7, Recuperación de aguas de lavado

8. Desinfección9. Filtros de carbono activo10. Interoxidación11.Filtración en profundidad12.Recuperación y tratamiento de fangos13.Entrada de agua bruta14.Ozonización





Figura 3. Esquema de instalación de potabilización de aguas superficiales con todas las fases de la misma.

En los procesos de coagulación-floculación el objetivo es eliminar partículas coloidales demasiado pequeñas para sedimentar espontáneamente. Los controles que se hacen en esta fase sobre la calidad del agua afectan principalmente a aspectos como el color y la turbidez. Los cambios en la calidad pueden ocurrir rápidamente, especialmente en condiciones estacionales cambiantes, de forma que el operario tiene que variar la concentración de coagulantes, y si estos son vertidos en exceso pueden llegar al sistema de distribución. Otro problema que puede aparecer en esta fase es la aparición de algas en los depósitos, lo que puede alterar el pH del agua. Como consecuencia de este tratamiento es especialmente importante controlar el contenido de aluminio y otros coagulantes en el agua de boca. El aluminio es una sustancia de demostrada neurotoxicidad y es un aspecto en que los controladores de los análisis de agua potable deben ser especialmente cuidadosos (Berr, 1998; Germán, Marcén, 1998). En la fase de sedimentación-filtración el objetivo es separar la materia particulada, incluyendo los flóculos que se han formado previamente. El problema potencial ligado a este proceso es que los filtros y sistemas accesorios no funcionen con un rendimiento aceptable, o se produzcan fisuras en los mismos, de forma que pasen nitritos producidos en esta fase, coloración del agua o lo que es peor, presencia de patógenos en el agua de salida.


La eficiencia del tratamiento del agua en eliminar elementos patógenos varía todos los días. Incluso cuando la planta está funcionando en sus mejores condiciones, no puede asegurarse que no queda ningún patógeno en el agua. Esto significa que la desinfección se constituye como una acción vital para asegurar que todos los microorganismos provenientes de una posible contaminación fecal del agua bruta sean destruidos. La cloración es con mucho el desinfectante más efectivo para las bacterias y los virus, porque el efecto residual de la desinfección puede durar todo el viaje hasta el grifo del consumidor a través del sistema de distribución. Los tratamientos convencionales de agua no pueden garantizar la seguridad del agua potable suministrada todo el tiempo. Pueden generarse enfermedades con origen patógeno porque el sistema de desinfección no funciona bien. Sin embargo, la inmensa mayoría de veces este tipo de problemas no se relaciona con la planta de potabilización sino con suministros particulares que no están convenientemente tratados.

EL DILEMA DE LA CLORACIÓN

Agua clorada

Materia orgánica

Cloro Derivados de la desinfección

Cl

Cl

Cl

H C

Cloroformo

Br

Cl

Br

H C

Dibromoclorometano

Cl

Br

Cl

H C

Bromodiclorometano

Br

Br

Br

H C

Bromoformo

El cloro causa la muerte de la mayoría de microorganismos Pero su presencia puede general derivados indeseables

EL DILEMA DE LA CLORACIÓN

Agua clorada

Materia orgánica

Cloro Derivados de la desinfección

Cl

Cl

Cl

H C

Cloroformo

Cl

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Cl

H C Cl

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Cl

H C

Cloroformo

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Dibromoclorometano

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Dibromoclorometano

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Bromodiclorometano

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Bromoformo

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Br

Br

H C Br

Br

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Bromoformo

El cloro causa la muerte de la mayoría de microorganismos Pero su presencia puede general derivados indeseables

Figura 4. El dilema de la cloración.

La simple cloración de las aguas es suficiente para limitar la extensión de muchas de las epidemias clásicas, pero las limitaciones de la cloración aparecen cuando nos encontramos con microbios resistentes, como la Legionella. Asimismo, la aparición de cloro residual en el agua de abastecimiento y la formación de trihalometanos son otro de los problemas ligados a estos procedimientos de desinfección que deben ser convenientemente considerados por los gestores (Figura 4). Los trihalometanos son compuestos simples de un carbono que contiene halógenos. Son considerados como posibles cancerígenos y son controlados en el agua potable. Solamente aparecen en sustancias que han sido desinfectadas con cloro, de forma que una solución a este problema es tratar con desinfecciones alternativas como ozonización o tratamientos con carbón activo. Son sustancias indeseables entre las que están el bromodiclorometano, bromoformo, cloroformo y dibromoclorometano.


Los trihalometanos se encuentran en el agua potable como un resultado de la interacción del cloro con materia orgánica natural que se encuentra en el agua. Estos estarán presentes mientras el agua contenga cloro o hipoclorito, además de los precursores orgánicos. Es por esto que hay que mantener la cantidad de cloro residual dentro de unos límites. La Directiva Europea, 98/83 de 3 de Noviembre de 1998, fija un valor paramétrico para el total de trihalometanos de 100 µg/l, si bien para el período comprendido entre el quinto y décimo año, (1 de Enero de 2008), a partir de la entrada en vigor, el valor paramétrico será de 150 µg/l, indicando igualmente que los Estados miembros deberán procurar obtener un valor más bajo, cuando sea posible, sin afectar a la desinfección. Más restrictiva es la normativa americana, que desde 2002 permite únicamente unos máximos de 80 µg/l. (USEPA, 2002) El problema de los trihalometanos ha tenido reciente eco en la prensa española (Hispagua 2006). Según la información publicada en este informe de la OCU (Organización de Consumidores y Usuarios de España), “el 37% de las 57 ciudades en las que han analizado muestras de agua del grifo, se supera el límite de 100 µg/l” Hay que encontrar un equilibrio entre la adición de cloro para la desinfección y la presencia de cloro residual en exceso que favorezca la presencia de estos productos.

PROBLEMAS EN LOS SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN. Olor y sabor Debido al material del que están hechas las conducciones, aparecen problemas de olor y sabor mientras el agua se encuentra en ellas. Las causas principales son debidas al material con que están construidas las conducciones o al efecto del crecimiento biológico en las paredes de las cañerías. La principal queja surgida en el sistema de distribución es la de olores a moho o tierra (debidas al crecimiento de hongos sobre las paredes de la red), así como coloración como consecuencia de la corrosión de las conducciones. Es vital prevenir que el agua quede estancada en las conducciones o que permanezca mucho tiempo, especialmente a altas temperaturas. Si la coloración no está originada por problemas en la planta de tratamiento del agua o por la acción microbiana dentro de las conducciones de distribución, lo más probable es que se deba a corrosión donde están involucradas las aguas ricas en cloruros y sulfatos.

Figura 5. Problemas en las redes que afectan a la calidad del agua. Izquierda: Corrosión en tubería debida a la aparición de biopelícula. Derecha: Incrustación de cal.

Sedimentos y turbidez. En ocasiones los consumidores encuentran sedimentos en el agua de sus grifos. Esto normalmente se nota cuando se llena la bañera o cuando se limpian los filtros finales de salida del agua. Los sedimentos pueden consistir tanto en materia orgánica, incluyendo microorganismos, como material insoluble y transportado por la red. Los sedimentos son el problema último de la materia particulada transportada por las redes de tuberías o por la extrema turbidez del agua.


Por otro lado, la corrosión de la tubería puede causar una gruesa incrustación sobre la superficie de las tuberías de hierro, desde las cuales pequeñas partículas o escamas están continuamente rompiéndose, y pueden ser transportadas en forma de sedimentos a lo largo de la red. Por ultimo, las tuberías de fibrocemento pueden encontrar transportadas fibras de asbestos constituyentes del propio material de la conducción. Sin embargo estas tuberías en nuestras redes, si bien están presentes, en la actualidad, su instalación e incluso reparación están prohibidos.

Seres vivos en el grifo. Los organismos microscópicos tales como hongos o bacterias son comunes en las conducciones de agua. Crecen libremente en la misma y forman películas o limos en las paredes de las conducciones resistentes al ataque por parte de la cloración residual. En un sentido funcional, la aparición de estas biopelículas es inadecuada en la red puesto que aumenta los coeficientes de fricción y disminuye los diámetros efectivos, de manera que crecen los gastos de bombeo en las conducciones. Además ciertas bacterias, como se ha presentado en la Figura 5, atacan los materiales de dichas conducciones favoreciendo la aparición de corrosión y daños en los componentes de ellas. Desde el punto de vista de la calidad de agua, los limos microbianos pueden alterar la naturaleza química del agua a través del metabolismo de las bacterias, reduciendo los niveles de oxígeno disuelto y produciendo sustancias finales como nitratos, sulfuros y derivados del fósforo. Asimismo los problemas de olor y sabor se asocian con altas actividades biológicas en los sistemas de distribución, ya que incrementan las concentraciones de materia particulada en el agua potable. Estos limos a su vez, son fuente de alimento para otros organismos mayores que pueden encontrarse en las fuentes de procedencia de las aguas superficiales. Intrusión patógena en la red. De otro lado nos encontramos con el problema de la intrusión patógena relacionado con la presencia de organismos vivos en el agua final de los consumidores. El agua que es bacteriológicamente pura cuando entra en el sistema de distribución, puede irse deteriorando antes de alcanzar su punto de consumo. La contaminación por microorganismos puede ocurrir a través de válvulas de aire, ventosas, hidrantes, bombas, depósitos de servicio, conexiones, sifones de retorno o reparaciones incorrectas en las conducciones. En las redes de distribución de agua, todo el volumen de agua que entra, no coincide exactamente con la cantidad de agua suministrada a los usuarios. La relación entre esta agua que entra en la red y la consumida es lo que constituye el rendimiento hidráulico de la red. A este respecto, la bibliografía es profusa en estudios sobre los fenómenos de las fugas haciendo hincapié en las pérdidas volumétricas y de presión que van a suponer en la red y en fin, en la estanqueidad y estado de conservación de la misma. Uno de los más recientes y reconocidos estudios del fenómeno lo proporciona May (1994) en que se desarrolla la teoría FAVAD (Fixed And Variable Area Discharge paths) sobre los “trayectos de descarga de área fija y variable” y demostró que el área transversal de algunos tipos de fugas (agujeros, desgarros o roturas en tubos, juntas o accesorios) podría variar también con la presión, mientras la velocidad del flujo seguía variando con la raíz cuadrada de la presión. Esto daba lugar a diferentes tipos de fugas en las cuales la relación entre caudal y presión era Qf = Kf·px, donde x es un exponente que podría variar entre 0,5 y 2,5. En definitiva, se concluye que el caudal de fuga es función del material de la tubería y del tipo de defecto. Esta teoría explica los resultados observados en Japón y Reino Unido (Hunter, 2003).


De esta misma forma: al igual que una rotura supone una posible salida del agua de la red y disminución del rendimiento hidráulico, como consecuencia de la bajada posterior de la presión, puede suponer una posible entrada de las sustancias circundantes a la fuga y la posible mezcla y transporte, representando así un problema de calidad del agua que posteriormente va a circular por el interior de la misma. Además de la calidad que el agua trae en origen, el valor final, también va a depender de lo que ocurra con ella en el tiempo en que se encuentra dentro de la red, tanto como consecuencia del estado de las tuberías (corrosión, biopelículas, deposición de sustancias transportadas...) como por las posibles entradas al suministro de elementos circundantes en la propia conducción (intrusión patógena y posterior transporte de los contaminantes en el medio fluido (López, 2001)).

Figura 6. Modelo mediante análisis computacional (CFD) del problema de intrusión por entrada de

caudal externo en una conducción. La modelación de la fuga puede realizarse desde el punto de vista hidráulico como un análisis de flujo a través de un orificio (López, 2005). Esto es válido tanto en situaciones de sobrepresión (en que sale agua de la conducción al haber en el interior más presión que el entorno), como en depresión (en que ocurre el caso contrario, y pueden entrar agentes contaminantes desde el exterior). El caudal que se transporta a través de dicho orificio es función de la diferencia de presiones entre el interior de la conducción y el exterior de la misma, así como de la característica resistente del defecto estructural en la tubería. La relación entre la diferencia de presiones y el caudal fluido deberá estimarse mediante modelación matemática con programas computacionales adecuados, o mediante simulación experimental controlada. Asimismo, la bibliografía (May, 1994) propone que el caudal fugado depende asimismo del material de la conducción y del tipo de defecto. La entrada de contaminantes y posterior transporte de los mismos en la red tiene una clara relación con la presencia de fugas. En ciertas condiciones puede darse la circunstancia de que el agua que sale por la fuga en condiciones de sobrepresión en la conducción, vuelva a entrar en la misma en condiciones de depresión, introduciendo en el flujo estos contaminantes. De otro lado, puede producirse una alteración de la calidad por otras causas: infiltraciones desde las redes de saneamiento, carga procedente de riegos y jardines, limpieza de calles, etc. Estas sustancias potencialmente circulantes por la red van a alterar las características fisco-químicas y biológicas del flujo de agua potable.


Las pérdidas de agua (y por ende el rendimiento hidráulico de las redes menor al 100%) son inherentes a la operación del abastecimiento. Para mantener unos niveles de servicio adecuados (Ministerio de Medio Ambiente, 1998) se acepta generalmente por la sectorización de las entidades de abastecimiento que el nivel de pérdidas debería acercarse al 10 o 15% (sin incluir en ellas otros usos del agua no registrados que afectan de forma directa al rendimiento de las redes). Así, pues, el número de roturas debería ser como máximo de 0.4 por kilómetro y año. Ello exigiría que la edad media de las conducciones no superase los 25 años y que las causas de la fuga fueran conocidas con detalle. En la actualidad el nivel de pérdidas en las redes suele oscilar entre un 10% (estado de conservación excelente) y un 50% (estado de conservación muy deficiente). El principal problema asociado con la calidad del agua suministrada es la posibilidad de que llegue a contaminarse la misma durante la distribución, por heces humanas o animales. Estos problemas han ocurrido a lo largo de la historia registrada (En Bristol, 1985 cuando la contaminación se produjo a través de una fractura de la conducción), o en Suiza cuando una gran epidemia de fiebre tifoidea ocurrió en 1963 cuando aguas residuales se filtraron a la conducción de agua a través de una fuga no detectada en la tubería (Gray, 1998). Los problemas ocurren especialmente en situaciones en régimen no permanente, cuando los niveles de presión en las conducciones son momentáneamente fuertemente negativos, y se agravan cuando las conducciones de aguas residuales se encuentran cerca de las de suministro de agua. La solución a este problema es sencilla: las conducciones deben estar tan alejadas como sea posible en el seno de la urbanización propuesta. Sin embargo esto no es siempre posible (Figura 7). Además no hay que perder de vista que la propia agua que se encuentre en el terreno circundante puede ser un agente contaminante (por ejemplo procedente de lixiviados debidos a actividades humanas) e incluso la propia matriz del suelo puede constituirse en un contaminante sedimentable o particulado.

Instalaciones urbanas

Vapor Agua Agua

Agua

Agua

Gas

Saneamiento Agua de riego

Electricidad ytelecomunicación

Instalaciones urbanas

Vapor Agua Agua

Agua

Agua

Gas

Saneamiento Agua de riego

Electricidad ytelecomunicación

Figura 7. Instalaciones urbanas de servicios enterradas. La posibilidad de intrusión.

El incremento de bacterias heterótrofas dentro del sistema de distribución se debe a una serie de factores, una vez ha ocurrido el fenómeno de la intrusión. Estos factores normalmente están ligados a un deficiente proceso de desinfección y a la posibilidad de recrecimiento de las bacterias una vez han llegado a formar parte del agua suministrada. El recrecimiento dentro de la red se va a dar si existe una cantidad de nutrientes aceptable, parametrizado en lo que llamamos carbono orgánico asimilable. Llegamos en este momento al mismo punto. A pesar de que pueda haber pequeños niveles de intrusión patógena, con un buen tratamiento y una adecuada desinfección con cloro, y una presencia de cloro residual adecuado, estos niveles se encuentran mantenidos dentro de unos valores aceptables. Pero hay que encontrar


un equilibrio adecuado para que la excesiva presencia del cloro residual no suponga potencialmente peligro por la formación de compuestos clorados de la desinfección.

PROBLEMAS EN LAS INSTALACIONES INTERIORES. Nuestras casas están conectadas a las conducciones generales por medio de las acometidas. Una vez el agua pasa de nuestro contador, se encuentra en la instalación interior que la va a llevar hasta el grifo del abonado. En este momento de la distribución del agua, tambien pueden darse problemas de deterioro de la calidad, puesto que todavía las condiciones de consumo no han sido las finales. La compañía se compromete a proporcionar el agua con unos niveles de presión, caudal y calidad aceptables, que todavía pueden ser variados antes de que el agua sea consumida al final del sistema. Los principales problemas que se dan en estas instalaciones están ligados a aspectos intrínsecos del funcionamiento de las mismas: Por un lado aparecerán problemas derivados del sistema de cañerías, con alteraciones químicas y biológicas del agua que se consume, problema que se agrava cuando las conducciones son de agua caliente, en que la temperatura juega un papel fundamental en los aspectos de corrosión y desarrollo bacteriológico. Por otro lado, la presencia de depósitos de rotura de carga o de almacenamiento en la propia instalación interior, que ya de por sí es ramificada, supone un posible deterioro de la calidad agua que debe ser tenido en cuenta por el consumidor. Los aljibes domiciliarios se encuentran presentes en la práctica en muchas instalaciones españolas y responde a la necesidad de que los usuarios dispongan de un almacenamiento propio como consecuencia de la creencia del promotor de que la red de suministro no es capaz de asegurar en todo momento el agua en las condiciones de caudal y presión adecuadas.

Figura 8. Ejemplo de instalación interior con estación de rebombeo y depósitos para agua fría.

La presencia de estos aljibes supone algunos aspectos no beneficiosos que deben ser considerados. (Martínez et al, 2001). Por un lado se genera una pérdida de presión inicial con respecto a la que traía el agua proporcionada por la compañía suministradora. Esto supone a priori un gasto energético innecesario. Por otro lado, puede conllevar problemas sanitarios y de calidad del agua, ya que se aumenta el tiempo de residencia en la red interior antes de ser consumida por el grifo, lo que altera las condiciones de calidad de la misma. La permanencia del agua en las instalaciones


interiores durante muchas horas, o incluso días en períodos vacacionales, hace que la calidad de la misma se deteriore de forma considerable, especialmente a primeras horas de la mañana y tras tiempos prolongados sin uso. Otro problema específico que afecta a la calidad del agua en su paso por la red interior, es el deterioro que ésta sufre como consecuencia de la corrosión de los materiales de las conducciones. En este tipo de instalaciones, la corrosión del plomo, acero galvanizado y tubería de cobre puede conllevar problemas de coloración y ocasionalmente de sabor. La corrosión de plomo y cobre es especialmente nociva en este caso. El plomo es especialmente nocivo para la salud y sus concentraciones y niveles permitidos en agua bajan cada vez que se revisa la normativa. La concentración de plomo en el agua de las instalaciones interiores variará con muchos factores. Además del tiempo de contacto, la temperatura y el pH, hay otros factores hidrodinámicos que la condicionan. La velocidad del agua es, por ejemplo, un parámetro influyente. A bajas velocidades aumenta el tiempo de contacto, con lo que esta concentración aumenta, pero a grandes velocidades esta concentración tambien puede aumentar debido a que los depósitos de plomo son literalmente arrancados de las conducciones. En esto juega un gran papel la edad y el estado de conservación de las conducciones.

Microorganismos en las tuberías de la instalación interior. El propietario de una instalación interior es el responsable del mantenimiento de la misma y por ende del agua que circula. Sin embargo, esta agua no está exenta de encontrarse biológicamente contaminada, puesto que cualquier fractura permitirá asimismo la entrada de contaminación de origen biológico, o bien aquella que se ha podido desarrollar en el aljibe domiciliario. Estos problemas, hoy en día en España están bastante controlados y no son frecuentes en instalaciones interiores. A pesar de ello, especial cuidado a este respecto hay que tener con la legionella o enfermedad del legionario, por el impacto que ha tenido en tiempos recientes en la población de este país. El problema de la Legionella. La bacteria Legionella, a bajos niveles, está ampliamente presente en ambientes hídricos. Los problemas de infecciones causadas por este agente patógeno surgen cuando existe elevada concentración de este organismo en el seno de los aerosoles producidos por aguas contaminadas.

Esta bacteria se halla ampliamente extendida en ambientes acuáticos naturales (ríos, lagos, aguas termales, etc.), encontrándose en ellos en pequeñas concentraciones, pudiendo sobrevivir en condiciones ambientales muy diversas. Para que su concentración aumente, entrañando riesgo para las personas, debe pasar a colonizar, fundamentalmente a través de las redes de distribución de agua potable, sistemas hídricos construidos por el hombre, como torres de refrigeración y sistemas de distribución de agua sanitaria, donde encuentra condiciones de temperatura idóneas para su multiplicación (25-45ºC), protección física y nutrientes apropiados.

Figura 9. La bacteria Legionella Pneumophila.


En España, desde 1980 se han registrado un total de 48 brotes de legionelosis, que han afectado a 789 personas, al margen de los 1.358 casos esporádicos desde 1997 (Hispagua, 2005) Alcalá, Alcoy, Granada, Barcelona o Vigo han sido las ciudades donde se han registrado los brotes, además de Murcia. La bacteria se asocia especialmente en las instalaciones interiores, en aquellas de agua caliente sanitaria, donde las condiciones de temperatura son más afines al desarrollo de la misma. La Legionelosis o Enfermedad de los Legionarios se produce cuando las personas susceptibles inhalan un aerosol que contiene Legionella, no cuando se bebe agua que contiene Legionella. (Las duchas, grifos de agua caliente, jacuzzis y equipos de enfriamiento, tales como torres de enfriamiento y acondicionadores de aire, producen aerosoles). Algunos tipos de Legionella pueden provocar un tipo de neumonía llamada Enfermedad de los Legionarios. La Legionella también puede provocar una enfermedad mucho menos grave llamada fiebre Pontiac. Los síntomas la fiebre Pontiac pueden incluir: dolores musculares, cefaleas, tos, náuseas, mareos y otros síntomas. No es absolutamente conocido el procedimiento de control que termine de forma fulminante con este problema en España, puesto que siguen surgiendo focos. Sin embargo, parece demostrado que una correcta desinfección, la prevención del tiempo de retención en la red y el uso de nuevos desinfectantes como dióxido de cloro, son parte de la solución. LOS MECANISMOS DE INFORMACION SOBRE LA CALIDAD DEL AGUA A NIVEL NACIONAL EN ESPAÑA. En España y en fechas recientes, se ha querido centralizar la información sobre el control de la calidad del agua que se tiene en los abastecimientos. Para cumplir la normativa vigente en este país en el artículo 30 del R.D. 140/2003 de 7 de febrero, en que se establecen los criterios sanitarios de la calidad del agua de consumo humano, el Ministerio de Sanidad y Consumo español ha desarrollado una aplicación informática para el Sistema de Información Nacional de Aguas de consumo (SINAC) y basada principalmente en la información a profesionales y usuarios. El objetivo de esta aplicación es disponer de un sistema informatizado para identificar, a nivel nacional, la calidad de las aguas de consumo, la infraestructura de los sistemas de abastecimiento, en todos los puntos previamente citados, desde la captación hasta la distribución final. Asimismo, se desea tener información de redes de distribución públicas o privadas, así como depósitos o cisternas y laboratorios que realizan el control de la calidad del agua. Los objetivos concretos de este sistema de calidad son:

• IDENTIFICAR en el ámbito local, autonómico y nacional la calidad del agua de consumo humano.

• OBTENER INFORMACION actualizada sobre las captaciones, plantas de tratamiento de agua de consumo, depósitos de agua, cisternas de transporte del agua, redes de distribución, laboratorios de control de agua, inspecciones sanitarias en los abastecimientos y calidad del agua de consumo humano.

• PREVENIR los posibles riegos para la salud derivados del agua de consumo.

Los parámetros a controlar en el agua de consumo, y sobre los que se informa de las mismas, son:

• Parámetros microbiológicos: Escherichia coli, Enterococo, clostridium perfringens.


• Parámetros químicos: Antimonio, Arsénico, Benceno, Benzo(a)pireno, Boro, Bromato, Cadmio, Cianuro, Cobre, Cromo, 1,2-dicloroetano, Fluoruro, Hidrocarburos Policíclicos Aromáticos, Mercurio, Microcistina, Níquel, Nitrato, Nitrito, Plaguicidas, Plomo, Selenio, Trihalometanos, Tricloroeteno y Tetracloroeteno.

• Parámetros Indicadores: Bacterias coliformes, Recuento de colonias a 22ºC, Aluminio, Amonio, Carbono Orgánico Total, Cloro combinado residual, Cloro libre residual, Cloruro, Color, Conductividad, Hierro, Magnesio, Olor, Oxidabilidad, pH, Sabor, Sodio, Sulfato y Turbidez.

• Radiactividad: Dosis Indicativa Total, Tritio, Actividad alfa total y Actividad beta resto.

Figura 10. Evolución de remisión de información sobre la calidad del agua remitida a SINAC desde

su puesta en marcha. Fuente: Ministerio de Sanidad y Consumo. En la actualidad la práctica totalidad de los municipios españoles en los que la gestión del agua es un aspecto tanto de cantidad como de calidad, remiten la información a este sistema, que puede ser consultado por los ciudadanos y profesionales, y proporciona información específica de cada uno de los sectores de abastecimiento registrados. Como puede verse en las Figuras 10 y 11, esta información, en su conjunto y a modo de detalle, puede consultarse ya en Internet de forma sencilla.

Figura 11. Ejemplo de información de calidad del agua con detalle proporcionada por el Sistema de

Información Nacional de Agua de Consumo español. Fuente: Ministerio de Sanidad y Consumo.


Si bien la información no se encuentra disponible en forma de series de datos, al menos los valores actuales y con registros trimestrales se encuentran detallados hasta el nivel mostrado en la Figura 11.

CONCLUSIONES. En el presente documento se ha intentado analizar con detalle el conjunto de problemas que pueden afectar a la calidad del agua, relacionándolo con los diversos aspectos de la gestión de las redes, desde la captación hasta el suministro final, teniendo en cuenta el sistema de información público sobre estos valores de calidad de las redes de abastecimiento. Se ha intentado en la medida de lo posible, en esta visión panorámica, centrarlo en el estado de cosas en España, en tanto que se desea particularizar el estado de la calidad de los abastecimientos y los posibles problemas y soluciones en este país. En general, puede concluirse que la calidad de las aguas de abastecimiento en España es aceptablemente buena, y el grado de conocimiento por parte de los ciudadanos de los análisis y controles realizados sobre las mismas, es medianamente accesible. Todavía se encuentran presentes ciertos problemas, con notoria repercusión social, ligados a la calidad del agua como es la legionella, la presencia de trihalometanos o las cargas en nitratos en el agua de consumo. Problemas que forman parte de todo sistema de distribución y que están siendo investigados para encontrar soluciones definitivas con los recursos de los que se dispone. Para permitirnos disponer de tuberías con agua limpia y de calidad hasta nuestro grifo, se requiere una enorme inversión, tanto de dinero como en experiencia. También se requiere un considerable compromiso por parte de los entes gestores y controladores del agua para que la calidad sea buena y los problemas sean conocidos y controlados. En este sentido, los esfuerzos que se están realizando en nuestro país son razonablemente aceptables.

AGRADECIMIENTOS Este trabajo ha sido realizado en el marco de los Proyectos de Investigación titulados “MASADA. Modelación conjunta de la cAlidad de agua de Suministro y el nivel de fugAs de las reDes de Abastecimiento”, concedido por parte de la Consellería d´Empresa, Universitat i Ciència de la Generalitat Valenciana, y el que tiene el mismo nombre concedido por parte del Vicerrectorado de Investigación y Desarrollo de la Universidad Politécnica de Valencia, dentro del Programa de Incentivo a la Investigación de la UPV.

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