Cuando hay recurso pero no hay medios. Dos hechos esenciales: captura de agua y desinfección

Aeropuerto de Barajas, Madrid, 19 de agosto 2 a.m.

Qué fastidio pasar 4 horas sentada en una silla bastante cómoda con un café en la mano y varios artículos científicos que hacen llevadera la espera.  4 horas de un día, en un lugar donde el agua potable no es un problema, existe una red de saneamiento adecuada y totalmente disponible a mis necesidades fisiológicas.  21 lámparas, 80 halógenos, 2 carteles luminosos, 15 pantallas informativas de una compañía aérea, cámaras frigoríficas y placas calentadoras del servicio de cafetería abierto 24 horas en un área menor de 200 m2. Seguramente en 4 horas de espera el gasto virtual del agua supera con creces cualquier porcentaje de demanda hídrica por habitante en países subdesarrollados.

 Pakistán, 19 de agosto.

 “Las enfermedades que se transmiten por el agua son el mayor riesgo para los millones de afectados por las inundaciones en Pakistán”, según alertó Naciones Unidas.

[Raquel García Pacheco. Fundación IMDEA Agua]

Lejos de las grandes presas, embalses,  de los pozos profundos, de los sistemas de bombeo que extraen el agua de los acuíferos y de las efectivas redes de saneamiento y depuración de agua; en el siglo XXI, “más de mil millones de seres humanos se ven obligados a recurrir al uso de fuentes de abastecimiento de agua potencialmente nocivas (Figura 1). Este hecho perpetúa una crisis humanitaria silenciosa que acaba con la vida de unos 3900 niños al día”

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 Figura 1. Fuente: www.charitywater.org. Fotografía de Esther Havens

¿ Existen soluciones compatibles con la pobreza?

 Más allá de la problemática asociada a la escasez “física del recurso”, el principal problema del agua recae en su gestión. Existen numerosas limitaciones políticas, institucionales, financieras y técnico-científicas [2] que impiden avanzar para conseguir uno de los Objetivos de Desarrollo del Milenio: para 2015 reducir a la mitad el porcentaje de personas que carecen de acceso sostenible al agua potable y al saneamiento básico [3]. 

 J.F. Kennedy dijo «Quien fuere capaz de resolver los problemas del  agua, será merecedor de dos premios Nobel, uno  por la Paz y otro por la Ciencia ».  La disponibilidad de agua global para el uso humano es muy variable [4]. En la Figura 2 se muestra la distribución mundial del % de agua dulce y el % de población. ¿No resulta incomprensible que África teniendo mayor cantidad de recurso hídrico que Europa y con el mismo porcentaje de población repartido en un área mucho mayor, sea el continente con mayores tasas de población sin acceso a agua potable y saneamiento?  Agua hay, quizá se debiera mejorar su gestión y proporcionar los recursos adecuados a las sociedades carentes.

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 Figura 2. Distribución del agua y de la población en el mundo. Fuente: Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (UNESCO) [4].

¿Cómo afrontar la problemática de la accesibilidad al agua cuando se carece de inversión?

En países subdesarrollados y ciertas zonas pobres de países emergentes la tecnología rural y el ingenio dictan la ley de la supervivencia. La captación de aguas superficiales, aguas de pozo, agua de lluvia mediante techos de cuenca, laderas impermeabilizadas o la captación de niebla son algunas de las tecnologías primitivas que hoy en día se han retomado para generar autosuficiencia en pequeñas comunidades rurales y que aminoran el número de personas, en su mayoría mujeres, que se ven obligadas a  recorrer grandes distancias para abastecer de agua a sus familias.

Tras la ardua tarea de captación de agua, en torno al 17% de la población mundial (dato ofrecido por la OMS en 2002),  se topa con un nuevo reto: ¿será esa agua apta para el consumo?. Contar con agua no segura es un espejismo que incita a ingerir una fuente de numerosas enfermedades (diarrea, cólera, fiebre tifoidea, hepatitis A, etc). En la Figura 3 se citan la mayoría de los organismos patógenos que afectan a los humanos y sus rutas de transmisión [5].

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Figura 3. Rutas de infección y organismos infecciosos. Fuente: [5].

La radiación solar, una alternativa de bajo coste para aumentar la calidad microbiológica del agua.

 Un objetivo principal para el suministro de agua segura es que esté libre de microorganismos patógenos. Sin embargo, el agua considerada bacteriológicamente segura (< 1 bacteria indicadora fecal en 100 ml), puede contener suficientes patógenos víricos y protozoos para causar enfermedades  [6,7,8].

Los recursos e infraestructuras necesarios para paliar la contaminación fecal del agua es una de las mayores barreras  de acceso al agua segura en muchas partes del mundo [5]. Existen métodos alternativos a los convencionales, de bajo coste, que pueden ser usados por pequeñas comunidades en función de sus condiciones socioeconómicas y de la aceptación de los mismos por los usuarios [9]. En la década de los 80 el Profesor Aftim Acra de la Universidad Americana de Beirut  lideró la primera investigación de desinfección solar del agua (SODIS).  Años después, el Instituto Federal Suizo de Ciencias Acuáticas y Tecnología (Eawag), tomó la iniciativa desarrollando el método SODIS y una guía detallada de su procedimiento (Figura 4) [10]. A partir de entonces  han sido llevadas a cabo numerosas investigaciones acerca de su fiabilidad como método alternativo para la mejora de la calidad microbiológica del agua [10,11,12,13,14,15]. En los casos revisados queda patente que exponiendo el agua contenida en botellas de plástico, a una temperatura entre 30 y 45 ºC y a una intensidad mínima de radiación de 500 W/m2 (para T=30ªC ) durante al menos 6 horas en días soleados y 2 días consecutivos cuando el cielo está nublado (según indica el método SODIS), los casos de diarrea [10, 13, 14] y cólera [15] en las comunidades de estudio se reducen significativamente.

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 Figura 4. Esquema de actuación para la desinfección solar a través del método SODIS. Fuente: [19]

Estudios recientes proponen la mejora del tratamiento SODIS añadiendo reactivos oxigenados que tienen la capacidad de generar radicales hidroxilo (OH-) y aniones superóxido (O2-) que son tóxicos para las células [16]. Sciacca y otros [17] comprobaron una gran mejora en la desinfección del agua a través del método SODIS añadiendo agua oxigenada en aguas naturales que contienen disuelto iones de hierro, sugiriendo que esta gran mejora es causada por reacciones fotocatalíticas. 

Más allá de la mejora de la calidad microbiológica, se han llevado a cabo investigaciones relacionadas a la migración de contaminantes químicos desde las botellas de plástico (PET) al agua en tratamiento, demostrando que las concentraciones de sustancias como di(2-ethylhexyl)adipate (DEHA) y di(2-ethylhexyl)phtalate (DHP) están muy por debajo de los rangos tóxicos y cancerígenos [9] .

Se ha estudiado la inversión económica por persona y año que supone la implementación del método SODIS en 13 países, estimando inicialmente 0,75 $ y disminuyendo a 0,40 $ en años sucesivos, para la reposición del material.  A pesar de que el coste sea insignificante (un café en el aeropuerto de Barajas cuesta más del doble), la disponibilidad de la botellas de plástico es un factor limitante para la sustentabilidad de la aplicación de SODIS [10, 12].

Cantidad y calidad de agua están unidas de la mano. La riqueza de las poblaciones son un fuerte motor para poder aprovechar este recurso hídrico de manera segura. Evidentemente 1$ al año no es relevante para quien esté leyendo estas palabras, y tampoco es suficiente para garantizar al 100% agua segura, pues existen evidencias de que organismos patógenos como Salmonella, Gardia lambia o Cryptosporidium parvum, pueden resistir al tratamiento SODIS [17, 18]. Sin embargo, 1 $ al año, puede ayudar a reducir una gran cantidad de mortandad por diarrea o cólera en comunidades que no tienen acceso al agua potable. En un día cualquiera como hoy y teniendo la suerte de haber nacido en Europa abrir un grifo y beber agua supone el mínimo esfuerzo, ¿quién sabe cuánto camino habría recorrido y cuánto tiempo habría tenido que esperar para poder beber un trago de agua segura si hubiera nacido en África?

Referencias bibliográficas

[1]        Organización Mundial de la Salud. Celebración del decenio internacional para la acción “El agua, fuente de vida. 2005-2015.

[2]        Fernandez-Jauregui. C. (2009). La gobernabilidad del agua, una herramienta para evitar los conflictos. II Jornada Agua, Sequía y Conflictos: Cada gota de agua un arma de vida.

[3]        Naciones Unidas, 2010. Informe Objetivos y desarrollos del milenio. http://www.un.org/spanish/millenniumgoals/pdf/MDG_Report_2010_SP.pdf#page=57

[4]        Fernandez-Jáuregui, C. (2008). El agua, recurso único. En: (dir: Mikel Mancisidor) El derecho humano al agua: situación actual y retos de futuro. Icaria eds., 21-37.

[5]        WHO, Guidelines for drinking-water quality [electronic resource]: incorporating 1st and 2nd addenda, Vol.1, Recommendations. – 3rd ed, 2008. 

[6]        Berry, S.A., Noton B.G. (1976). Survival of bacteriophages in seawater. Water Research, 10, 323- 327.

[7]        Craun, G.F., Gunn,  R.A. (1979). Outbreaks of waterborne disease in the United States 1975-1976. JAWWA. 71, 422-428.

[8]        MacKenzie, W.R., Hoxie, N.J., Proctor, M.E., Gradus, M.S., Blair, K.A., Peterson, D.E., Kazmierczak, J.J., Addis, D.G., Fox, K.R., Rose, J.B., Davis. J.P. (1994). A massive outbreak in Milwaukee of Cryptosporidium infection transmitted through the public water supply. The New England J. Medicine, 331, 161-167.

[9]        Schmind, P., Kohler, M., Meierhofer, R., Luzi, Samuel., Wegelin, M. (2008). Does the reuse of PET bottles during solar water didinfection pose a Elath risk due to the migration of plasticisers and other Chemicals into the water? . Water Research 42, 5054-5060.

[10]      Meierhofer, R., Landolt, G. (2009). Factors supporting the sustained use of solar water disinfection – Experiences from a global promotion and dissemination programme. Desalination, 248, 144-151.

[11]      M.R. Gaafar, (2007). Effect of solar disinfection on viability of intestinal protozoa in drinking water, J. Egypt. Soc. Parasitol., 37 (1), 65–86.

[12]      Murinda, S., Kraemer, S. (2008). The potential of solar water disinfection as a household water treatment method in peri-urban Zimbabwe. Physics and Chemistry of the Earth 33, 829–832.

[13]      Conroy, R.M., Elmore-Meegan, M., Joyce, T., McGuigan, K.G., Barnes, J. (1996). Solar disinfection of drinking water and diarrhoea in Maasai children: a controlled field trial. Lancet 348 (9043), 1695–1697.

[14]      Hobbins, M. (2003). The SODIS health impact study. Ph.D. thesis, Swiss Tropical Institute, Basel.

 [15]      Conroy, R.M., Meegan, M.E., Joyce, T., McGuigan, K., Barnes, J., 2001. Solar disinfection of drinking water protects against cholera in children under 6 years of age. Archives of Disease in Childhood, 85 (4), 293–295.

 [16]      Fisher, M.B., Keenan, C.R., Nelson, K.L., Voelker, B.M. (2008). Speeding up solar disinfection (SODIS): effect of hydrogen peroxide, temperature, pH and copper plus ascorbate on the photoinactivation of E. coli. J. Water Health 6, 35–51.

 [17]      Sciacca, F., Rengifo-Herrera, J., Wéthé, J., Pulgarin, C., (2010). Dramatic enhancement of solar disinfection (SODIS) of wild Salmonella sp. In PET bottles by H2O2 addition on natural water of Burkina Faso containing dissolved iron. Chemosphere 78, 1186–1191.

 [18]      Doménech, J. (2003). Crypstosporidium y Giardia, problemas emergentes en el agua de consumo humano. Offarm 22, 11.

 [19]      Meierhofer, y Wegelin, 2003. Desinfección solar del agua, Guía de aplicación. 

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Comentarios

Además de felicitarle por haber merecido su post la elección del Blog del dia. Es un reclamo que merece la importancia actual y mas la futura, del oro azul para muchas compañias multimilonarias, como también lo es de hecho para otros grupos humanos, aunque sin ese calificativo específico. Solo me atreveria a sugerirle echarle un vistazo al papel cotidiano que desempeñan los suelos, en el secuestro de muchos contaminantes antes de que llegue a los acuíferos. Sobre todo por la creciente degradación cotidiana que por ignorancia, ambición o hambre realizamos, de los suelos y con ella de los acuiferos.

Muchas gracias Régulo por su comentario. Tiene razón, el agua subterránea es gran merecedora de ser comentada extensamente, no solo por el reservorio de agua dulce que supone sino por su alta sensibilidad a ser alterada. Creo que lo que me propone da juego para escribir otra noticia. De hecho es un tema en el que la Fundación IMDEA Agua trabaja en muchos niveles, desde investigaciones predoctorales hasta la divulgación a nivel escolar en la Semana de la Ciencia donde explicamos a los estudiantes de forma práctica qué son los acuíferos, el agua subterránea, cómo se alteran estos sistemas a través de la contaminación y la sobreexplotación, etc.

Un saludo.

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