7.1
Introducción 7.2
Directrices sobre la calidad de los efluentes empleados en agricultura 7.3
Directrices sobre la calidad de los efluentes esmplados en acuicultura 7.4
Tratamiento de aguas residuales 7.5 Lodo
proveniente del tratamiento de aguas residuales 7.6
Selección de cultivos 7.7
Utilización de aguas residuales 7.8
Control de la exposición humana 7.9
Integración de diversas medidas Indice
de cuadros Indice
de figuras Se pueden tomar cuatro medidas principales para proteger la salud al aprovechar aguas residuales, a saber, tratamiento de éstas, restricción de cultivos, control de las clases de empleo de las aguas residuales y de la exposición a las mismas y fomento de la higiene. De éstas, el tratamiento de las aguas residuales y la restricción de cultivos han sido las más ampliamente adoptadas en los sistemas de aprovechamiento controlado. En el futuro, con un método de planificación mejor integrado, se espera poder seleccionar un conjunto óptimo de medidas, según las condiciones socioculturales, institucionales y económicas de cada lugar. En los métodos convencionales de tratamiento de aguas residuales se acentúa la reducción o la eliminación de la demanda bioquímica de oxígeno y de los sólidos en suspensión, en tanto que en el tratamiento para aprovechamiento se exige la eliminación de agentes patógenos como los helmintos, operación para lo cual no son muy eficaces los métodos convencionales. El ingeniero que pretenda diseñar una planta de tratamiento de aguas residuales para fines de aprovechamiento debe saber hasta qué punto hay que eliminar los agentes patógenos excretados. Por tanto, cada sistema de aprovechamiento exige un objetivo relacionado con la calidad de las aguas residuales tratadas, en lo que respecta a la máxima concentración permisible de determinados microorganismos. Las directrices apropiadas para fines de diseño permitirán seleccionar la tecnología de tratamiento de aguas residuales y las técnicas administrativas de aprovechamiento que ofrezcan el grado de protección sanitaria que se necesite.
Habrá que producir siempre aguas residuales de la calidad exigida mediante procesos de tratamiento seleccionados, sin necesidad de vigilancia continua. Por tanto, se deberá hacer hincapié en la selección y el diseño cuidadosos de plantas de tratamiento, más bien que en el cuidado extremo en manejo. Esto reviste particular importancia en los países en desarrollo donde es deficiente la infraestructura y limitada la experiencia en el manejo de plantas de tratamiento de aguas residuales y donde la tecnología más sencilla y barata tendrá las mayores posibilidades de éxito.
La eliminación de agentes patógenos es el principal objetivo del tratamiento de aguas residuales para aprovechamiento. Sin embargo, como se señaló antes, las directrices sobre la calidad de las aguas residuales y las normas para aprovechamiento a menudo se expresan según el máximo número permisible de bacterias coliformes fecales. Puesto que no existe duda sobre el origen fecal de las aguas residuales, la suposición es que estos microorganismos indicadores fecales se pueden emplear como indicadores de patogenicidad y que existe por lo menos una relación semicuantitativa entre la concentraciones de microorganismos patógenos y las de indicadores. En la práctica, las coliformes fecales pueden emplearse como indicadores razonablemente fiables de los agentes patógenos bacterianos, ya que sus características de supervivencia en el medio ambiente y su índice de eliminación instantánea o paulatina en los procesos de tratamiento son similares, por lo general. El grupo de « coliformes totales» es menos fiable como indicador, pues no todas las coliformes son exclusivamente de origen fecal y, sobre todo, en los climas cálidos la proposición de coliformes no fecales es a menudo muy elevada. Las coliformes fecales son indicadores menos satisfactorios de los virus excretados y tienen uso muy limitado cuando se trata de protozoarios y helmintos, para los cuales no existen indicadores seguros.
Por lo general, las normas o directrices sobre la calidad de las aguas residuales que se pretende emplear para riego de cultivos sin restricciones, incluso para cultivos de legumbres y verduras para ensaladas que se consumen crudas, contienen reglas explícitas (i.e., indican el máximo número de coliformes) y requisitos mínimos de tratamiento (primario, secundario o terciario ), según la clase de cultivo que se debe regar (si es para consumo o no). Las normas establecidas en los últimos 50 años han sido, en general, muy estrictas , ya que se han basado en evaluaciones teórica de los posibles riesgos que para la salud tiene la supervivencia de agentes patógenos en las aguas residuales, el suelo y los cultivos, más bien que en pruebas epidemiológicas fehacientes del riesgo real. Hasta cierto punto, esas primeras normas se basaron en un concepto de «riesgo nulo», con el fin de lograr un medio «antiséptico» o carente de agentes patógenos. En esa época, el método preferido para la eliminación de agentes patógenos, a juzgar por la de coliformes, era el tratamiento biológico secundario seguido de cloración cuidadosamente controlada de efluentes. Puesto que, al menos en teoría, esto permitiría lograr mínimas concentraciones residuales de coliformes, el máximo número permisible de éstas fue también bajo. Por ejemplo, las normas del Departamento de Salud Pública del Estado de California (4) permiten un total de sólo 23 ó 2,2 coliformes por cada 100 ml, según el cultivo regado y el método de riego empleado.
En 1971, el Grupo de Expertos de la OMS en Aprovechamiento de Efluentes (1) reconoció que las normas extremadamente estrictas fijadas en California al respecto no encontraban justificación en las pruebas epidemiológicas existentes y recomendó una directriz sobre la calidad microbiológica del agua empleada para riego sin restricciones de verduras que se consumen cocidas, según la cual el número de coliformes totales no puede ser mayor de 100 por cada 100 ml., lo que, de hecho, representó una gran medida de liberalización. Los asistentes a la reunión opinaron que se necesitaba establecer una base epidemiológica más sólida para las directrices sobre el riego con aguas residuales y recomendó que se investigara plenamente este asunto.
Desde entonces, la OMS, el Banco Mundial , el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo , el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, El Centro Internacional de Investigaciones para el Desarrollo (Canadá), el Centro Internacional de Referencia sobre Evacuación de Desechos (Suiza), la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, el Organismo Estadounidense de Protección Ambiental y muchas instituciones académicas de todo el mundo han hecho un magno esfuerzo por establecer una base epidemiólogica más racional para las directrices sobre el riego con aguas residuales.
Se han acumulado nuevas pruebas epidemiológica y evaluado estudios e informes de años
anteriores. Las comprobaciones de esos estudios han sido cuidadosamente analizadas por
destacados expertos en salud pública y en el medio ambiente y epidemiólogos en las
reuniones de Engelberg (2) y Adelboden (3) e 1985 y 1987, respectivamente y en, numerosas
reuniones y consultas nacionales e internacionales. En consenso de los epidemiólogos y de
los expertos en salud pública que han revisado estos datos se centra en que el riesgo
real relacionado con el riego de aguas residuales tratadas es mucho menor de lo previsto y
que no se justifica que hayan sido tan restrictivas las primeras normas y pautas sobre la
calidad microbiológica de los efluentes empleables en riego sin restricciones de
legumbres y verduras normalmente consumidas crudas, sobre todo en lo que respecta a
agentes patógenos bacterianos. Las pruebas epidemiológicas se resumen en el presente
informe; para mayor información, se remite a los lectores a los informes de Shuval y
colaboradores (6), Blum y Feachem (22) y Engelberg (2).
Partiendo de estas nuevas pruebas, en el informe de Engelberg se recomendaron nuevas directrices que contienen normas menos estrictas que las establecidas antes para las coliformes fecales. Sin embargo, son más estrictas que las precedentes en lo que se refiere al número de huevos de helmintos que, según se reconoció, constituyen el mayor riesgo real para la salud pública proveniente del riego con aguas residuales en las zonas donde las helmintiasis son endémicas. Las recomendaciones de Engelberg se revisaron y confirmaron en la reunión de Adelboden. Después de considerar este trabajo preparatorio y las pruebas epidemiológicas obtenidas, el Grupo Científico recomienda ahora las directrices que aparecen en el
cuadro 3. Estas se basan en el hecho de que en muchos países en desarrollo los principales riesgos reales para la salud, como se indicó antes, guardan relación con las helmintiasis y que, por tanto, el uso inocuo de aguas residuales en agricultura o acuicultura exigiría la eliminación casi completa de los helmintos. En consecuencia, estas directrices introducen un método más estricto relativo a la necesidad de reducir el número de huevos de helmintos (de las especies Ascaris y Trichuris y de anquilostomas) en los efluentes a una concentración de uno o menos por litro. Eso significaría que se debe eliminar un 99,9% de los huevos de helmintos mediante procesos de tratamiento apropiado en las zonas donde las helmintiasis son endémicas y presentan riesgos tangibles para la salud. (Los estudios prácticos indican que las concentraciones de helmintos raras veces son superiores a 1000 por litro, aun en zonas endémicas). Los estanques de estabilización con un periodo de retención de 8 a 10 días con particularmente eficaces para lograrlo, pero también hay otras tecnologías. Si bien es imposible referirse en las directrices a todos los helmintos y protozoarios de importancia para la salud pública (por ejemplo, no se mencionan las especies Amoeba ni Giardia), los nemátodos intestinales estudiados deben servir de microorganismos indicadores de todos los agentes patógenos sedimentables, de mayor a menor tamaño (incluso quistes amibianos); al parecer, otros agentes patógenos de interés pierden su viabilidad en sistemas de estanques en que la retención es prolongada. Por ende, en las directrices se supone que todos los huevos de helmintos y quistes de protozoarios se eliminarán en la misma proporción.Basándose en las pruebas epidemiológicas existentes, se recomienda una directriz sobre la calidad bacteriológica de una media geométrica de 1000 coliformes fecales por 100 ml para riego sin restricciones de todos los cultivos. esto se considera tecnológicamente factible. El Grupo llegó a la conclusión de que no se necesita recomendar directrices sobre la calidad bacteriológica en casos en que los agricultores son el único grupo expuesto, ya que son pocas o nulas las pruebas de que estos trabajadores estén expuestos al riesgo de infección por bacterias; sin embargo, conviene reducir hasta cierto punto la concentración bacteriana en las aguas residuales empleadas para cualquier fin.
La extinción paulatina natural de los agentes patógenos sobre el terreno constituye otro valioso factor de seguridad para reducir los riesgos potenciales para la salud. La inactivación de agentes patógenos por medio de irradiación con rayos ultravioleta, desecación y depredadores biológicos naturales cuando se emplean efluentes para riego de cultivos y del suelo puede llevar a una reducción supl ementaria de 90 a 99 % de los agentes patógenos a los poco días del empleo. Además de este importante factor, al formular las directrices el Grupo Científico tuvo en cuenta los estudios efectuados sobre el terreno y en el laboratorio que indicaban que era poco o nulo el número de agentes patógenos detectables en los efluentes de aguas residuales con 1000 coliformes fecales por 100 ml.
Las nuevas directrices sobre la calidad bacteriológica son compatibles con la calidad real del agua de río empleada para riego sin restricciones de todos los cultivos en muchos países, sin efectos nocivos conocidos. En el cuadro 4 se presentan concentraciones de coliformes fecales típicas en los ríos del mundo, basándose en datos acopiados de 1979 a 1984; en cerca de 45% de los ríos, esas concentraciones eran de 1000 por 100 ml o más, pero casi 15% tenía concentraciones de coliformes fecales de 10 000 por 100 ml o más. Las aguas de esos ríos se emplean mucho fuera de los Estados Unidos de América para riego, sin ninguna restricción legislativa al respecto. En los Estados Unidos de América, el Organismo de Protección Ambiental y la Academia Nacional de Ciencias recomendaron en 1973 que se estableciera la norma aceptable para riego con agua natural de superficie, incluida la de río, en 1000 coliformes totales por 100 ml.(24).
El Grupo de Científico también comparó sus normas anteriores para el riego con aguas residuales y sus directrices sobre el riego de verduras consumidas crudas (2,2-100 coliformes totales por 100 ml) con las directrices y normas vigentes sobre la calidad bacteriológica para determinar la calidad del agua de baño establecidas por el Programa de Vigilancia e Investigación de la Contaminación en el Mediterráneo, adscrito al Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, y la OMS (1000 coliformes fecales por 100 ml) (25) y por la Comunidad Económica Europea (menos de 10 000 coliformes totales por 100 ml y menos de 2000 coliformes fecales por 100 ml) (26). Por último, el Grupo concluyó que no es razonable ni lógico mantener las antiguas directrices sobre el riego con aguas residuales, semejantes a las establecidas para el agua potable, cuando las autoridades sanitarias consideren aceptables las aguas naturales de los ríos empleadas para riego y las utilizadas para el baño, cuyas concentraciones de coliformes fecales sean de 1000 por 100 ml o más.
Sin duda, el empleo irracional de normas injustificablemente estrictas sobre la calidad microbiológica de las aguas residuales empleadas para riego ha llevado a ciertas situaciones anómalas. Por lo común, no se obliga a cumplir las normas y han surgido graves problemas de salud pública por el riego de verduras para ensaladas, totalmente carente de reglamentación y a menudo ilegal, con aguas residuales sin tratar, práctica muy difundida en muchos países en desarrollo. El método recomendado ahora exige la introducción de normas nacionales revisadas, estrictas y acordes con la realidad, para la eliminación de huevos de helmintos, pero más laxas en los que respecta a las concentraciones bacterianas permisibles. El grupo consideró que este nuevo método incrementará la protección de la salud pública de un público mayor y, al mismo tiempo, permitiría establecer metas que fueran factibles tanto en sentido tecnológico como económico.
Sin embargo, los valores de las directrices dadas en el cuadro 3, se deben interpretar con cuidado y, de ser necesario, modificar según los factores epidemiológicos, socioculturales y ambientales de cada lugar. Se puede justificar mayor precaución donde hay grupos muy expuestos que son más susceptibles a la infección que la población en general, por ejemplo, las personas carentes de inmunidad a las infecciones endémicas locales. por otra parte, algunas veces se puede justificar un cierto grado de flexibilidad, por ejemplo donde los helmintos intestinales no son endémicos, no es necesario eliminar un 99,9 % de los huevos. Los cultivos comestibles como el tomate para enlatados y el maní para tostar podrían considerarse como cultivos industriales y los campos de deporte que no se pretende usar por muchas semanas después del riego se podrían incluir en la categoría B.
Donde el público tiene acceso directo a prados y parques regados con aguas residuales tratadas, el peligro potencial para la salud pública puede ser mayor que el que presenta el riego de verduras consumidas crudas. El Grupo Científico tomó nota de la investigación epidemiológica de los efectos sanitarios del riego de jardines ornamentales con aguas residuales regeneradas en Colorado Springs (27), que indica que la gente que visitó los parques regados con agua no potable procedente de corrientes residuales no declaró haber tenido síntomas de transtornos gastrointestinales con frecuencia relativamente mayor que quienes visitaron parques regados con agua potable o no procedente de escorrentías. No obstante, en el informe del estudio (27) se recomendó una norma de 200 coliformes fecales por 100 ml para efluentes empleados en riego de parques, y el Grupo Científico opinó que sería prudente aceptar esta directriz sobre la calidad bacteriológica de los efluentes puede cumplirse de ordinario sólo por medio de tratamiento biológico secundario (estanques o tratamiento convencional), seguido de desinfección efectiva. Se necesita tratamiento suplementario para eliminar los huevos de los helmintos, si procede.
El valor indicado en la directriz sobre huevos de helmintos en el cuadro 3 es una meta para el diseño de sistemas de tratamiento de aguas residuales y no una norma que exige exámenes regulares de la calidad de efluentes. Las técnicas más sensibles existentes hoy en día para detección de huevos de helmintos en aguas residuales permiten encontrar, como mínimo, un huevo por litro. Sin embargo, no se pueden emplear para fines de vigilancia sobre el terreno, operación para lo cual son más apropiados los procedimientos descritos en el anexo 2 (con los que es posible detectar 10 huevos por litro). Estos procedimientos permiten detectar huevos de las especies Ascaris y Trichuris, cuya ausencia indica, en la mayoría de los casos, que ha sido eficaz la eliminación de helmintos. Sin embargo, en las regiones donde la prevalecencia de estos parásitos es tan baja que su número de huevos en inferior al de huevos anquilostomas en las aguas negras sin tratar, cabe seguir más bien los procedimientos para la detección de huevos de estos últimos.
Varias infecciones causadas por agentes patógenos excretados son motivo de preocupación cuando se emplean aguas residuales en acuicultura. Los caracoles acuáticos son huéspedes intemedios de varios parásitos helmínticos, incluso de la especie Schistosoma. La transmisión puede ocurrir cuando las personas se bañan en estanques de peces donde hay caracoles infectados y, las larvas de los esquistosomas penetran en la piel humana. Ciertas especies de peces son los huéspedes intermedios secundarios de varios parásitos helmínticos, por ejemplo de la especie Clonorchis (tremátodos). La transmisión ocurre cuando se consume pescado crudo o mal cocido y los quistes que contiene la carne del pescado se incuban en el intestino humano. Algunos helmintos forman quistes en plantas acuáticas comestibles (por ejemplo, la especie Fasciolopsias se enquista en el abrojo acuático) y la transmisión puede ocurrir cuando se consume la fruta de la planta. Los peces que crecen en estanques fertilizados con excretas o que contienen aguas residuales también se pueden contaminar con bacterias y virus. Estos son transportados pasivamente en las escamas o las agallas, el líquido intraperitoneal, las vías digestivas o el músculo de los peces. El pescado que se consume crudo o mal cocido puede transmitir varias infecciones bacterianas o víricas.
Strauss (18) analizó las publicaciones sobre la supervivencia de agentes patógenos en el interior y la superficie del organismo de los peces y llegó a la conclusión de que:
Por lo general, son limitados los datos obtenidos en experimentos y sobre el terreno respecto de los efectos sanitarios del empleo de aguas negras como fertilizantes acuicultura. Por tanto, se necesita trabajar más antes de establecer una norma definitiva sobre la calidad bacteriológica para la poscicultura. Se recomienda, con carácter provisional, una directriz sobre la calidad bacteriológica de una media geométrica de ( 103 coliformes fecales por 100 ml para el agua de estanques de peces. En vista de la dilución de las aguas residuales que ocurre en la mayoría de esos estanques, esta concentración indicadora de la cantidad de bacterias en el medio puede lograrse tratando las que alimentan el estanque a tal punto que la concentración de coliformes fecales sea de 103 a 104 por 100 ml. Convendría aplicar la misma norma sobre coliformes fecales al agua de estanques en los que se cultivan verduras acuáticas (macrófitas) porque en algunas zonas se consumen crudas.
Esa directriz sobre la calidad bacteriológica, que se basa en los conocimientos actuales sobre el uso de aguas residuales en acuicultura, debería prevenir la invasión del músculo de los peces. Sin embargo, las investigaciones efectuadas hasta la fecha indican que los agentes patógenos se podrían acumular en las vías digestivas y el líquido intraperitoneal de los peces. Estos microorganismos patógenos pueden presentar un riesgo de contaminación cruzada de la carne y de otras partes comestibles del pescado y transmisión a los consumidores si no se observan las debidas normas de higiene en su preparación. Por tanto, por la conservación de la salud pública, cabe asegurarse de mantener estrictas normas de higiene durante el manejo del pescado, sobre todo durante la evisceración. Esto se puede lograr con mayor facilidad en las operaciones comerciales que en la acuicultura de subsistencia, para lo que se necesitarán a menudo programas continuos de educación para la salud. La práctica de cocinar el pescado, común en muchas regiones donde se emplean aguas residuales en acuicultura, es una importante de medida de protección de la salud.
Se sabe que la transmisión de la clonorquiasis y la fasciolopsiasis, dos infecciones causadas por helmintos, ocurre sólo en limitadas zonas geográficas del Asia oriental. Dada la preferencia cultural en algunas de estas zonas por el consumo de pescado y verduras acuáticas crudos, la transmisión sólo se puede prevenir impidiendo la entrada de huevos al estanque o mediante control de los caracoles. Es poco probable que esto último puede lograrse siempre en la práctica, sobre todo en los pequeños estanques de subsistencia comunes en Asia, de modo que el único medio de control factible consiste en eliminar todos los huevos viables de tremátodos de las aguas residuales antes de que entren en los estanques. Será preciso eliminar la viabilidad de todos los huevos porque los parásitos se multiplican asexualmente en gran escala dentro de su primer huésped intermedio. Existen consideraciones similares para el control de la esquistosomiasis, enfermedad endémica en una zona geográfica mucho más extensa. Por tanto, la directriz sobre el contenido de helmintos apropiada para el uso de aguas residuales en acuicultura es la ausencia de huevos viables de tremátodos. Eso se logra fácilmente con el tratamiento de los estanques de estabilización.
El grado hasta el cual se eliminan los constituyentes microbiológicos de las aguas residuales mediante un proceso de tratamiento determinado se expresa en función de unidades logarítmicas10 ( por ejemplo, una reducción de 4 unidades logarítmicas10 = 10-4 = 99,99 % de la eliminación). Para lograr la calidad recomendada en la directriz para riego sin restricciones, se necesita reducir la concentración bacteriana al menos 4 unidades logarítmicas 10 y la concentración de huevos de helmintos, 3 unidades logarítmicas 10 al tratar las aguas residuales de los servicios municipales. Bastará sólo con la eliminación de huevos de helmintos para proteger a los agricultores contra la infección causada por éstos, pero deberán tomarse medidas de protección en el trabajo. Se puede aceptar la eliminación en menor grado si se contempla la posibilidad de adoptar otras medidas de protección de la salud o si la calidad de las aguas residuales puede mejorarse después del tratamiento, ya sea mediante dilución en aguas naturales, almacenamiento prolongado o transporte a grandes distancias en un río o un canal.
Con procesos convencionales (sedimentación simple, producción de lodo activado y uso de filtros biológicos, lagunas con aeración mecánica y zanjas de oxidación )1, a menos que se suplementen con desinfección, no es posible producir un efluente que permita cumplir con la directriz recomendada de ( 1000 bacterias coliformes fecales por 100 ml para el riego de la categoría A. Además, los sistemas convencionales de tratamiento de aguas residuales, por lo general , no son eficaces para eliminar los huevos de helmintos y tienen muy poco efecto en los contaminantes químicos de las aguas residuales. En el
cuadro 5 se presenta el grado de eficiencia previsto de la eliminación.______________________
1 La sedimentación es el proceso mediante el cual se dejan
asentar por gravedad los sólidos en suspensión en las aguas negras. En el proceso de
activación del lodo, las aguas negras asentadas se hacen pasar a un tanque con aeración
mecánica al que se suministra oxígeno por agitación mecánica o aeración difusa. Las
bacterias que crecen en este medio, junto con otros sólidos, se retiran en un tanque de
sedimentación secundario y se hacen entrar de nuevo al tanque de ventilación. Esta crea
una elevada concentración de flóculos biológicamente activos en dicho tanque. en la
biofiltración, también conocida como filtración en pequeños chorros, las aguas
residuales pasan poco a poco por una capa bien ventilada de material grueso. Una laguna
aerada es una adaptación de un estanque de estabilización de desechos a la que se agrega
oxígeno con aeradores mecánicos. Una zanja de oxidación es un canal en el que circulan
las aguas residuales, aeradas por un rotor de gran tamaño.
_________________________
de los principales agentes patógenos microbiológicos en varios procesos de tratamiento de aguas residuales.
Los estanques de estabilización de desechos son, por lo general, el método preferido de tratamiento de aguas residuales en los climas cálidos donde la tierra tiene un costo razonable. Se puede construir una serie de estanques con un tiempo total de retención de 8 a 10 días para eliminar los helmintos en la debida proporción, pero en los climas cálidos se necesita, como mínimo, el doble de ese tiempo para reducir el número de bacterias a la concentración indicada en la directriz. La presencia de las etapas larvales de los nemátodos en estado libre, algunas veces en elevados números, en los efluentes de estanques de estabilización no reviste importancia para la salud pública porque esos microorganismos no son patógenos para el ser humano. Como se indica en el cuadro 6, se puede emplear una serie de estanques para poder cumplir con las pautas recomendadas, pero esta es sólo una de las muchas ventajas de tales sistemas. En un manual sobre estanques de estabilización (29) publicado recientemente por la OMS se ofrece asesoramiento en materia de planificación, diseño y mantenimiento y se hace hincapié en su bajo costo y en la sencillez dela operación. El único inconveniente de los sistemas de estanques es la superficie relativamente amplia que exigen, pero eso se exagera a veces. Además, la tierra de las afueras de una ciudad en expansión puede ser una inversión que valga la pena. En cualquier lugar, es preciso calcular y comparar cuidadosamente los costos permanentes de los diversos sistemas de tratamiento (30).
La desinfección -de ordinario mediante cloración-de las aguas negras sin tratar nunca se ha logrado a cabalidad en la práctica. Se puede emplear para reducir el número de bacterias excretadas en los efluentes de una planta de tratamiento convencional si ésta funciona bien. Sin embargo, es muy dificil y costoso mantener una tasa elevada, uniforme y previsible de eficacia en la desinfección. En todo caso, la cloración no afectará en nada a los huevos de los helmintos. Siempre que se pueda cumplir a cabalidad con la directriz sobre la calidad de los efluentes mediante tratamiento en un estanque de estabilización bien diseñado o en un depósito de aguas residuales sin cloración, no es necesario ni se justifica la desinfección.
Algunas veces el tratamiento terciario se emplea para mejorar los efluentes del tratamiento biológico secundario donde se pretende emplearlos en agricultura y acuicultura. En varios países se ha empleado la filtración rápida en arena con ese fin, sobre todo para poder eliminar mejor los sólidos y nutrientes en suspensión y reducir la demanda bioquímica de oxígeno, pero poco se sabe de su capacidad para eliminar los microorganismos patógenos. La experiencia en el empleo de esa práctica para el tratamiento de agua potable indica que la reducción de las concentraciones de bacterias y virus podría ser solo nominal. Sin embargo, la eliminación de huevos de helmintos en una planta de filtración en buen funcionamiento puede ser sustancial. Se necesita investigaciones más detalladas con el fin de determinar los resultados efectivos de la filtración rápida en arena para la eliminación de huevos de helmintos y de proporcionar directrices sobre diseño para emplear esta técnica para el tratamiento terciario de aguas residuales.
Una mejor posibilidad para el tratamiento terciario consiste en agregar uno o más estanques en serie a una planta de tratamiento convencional. El agregar esos estanques de «depuración» es una forma apropiada de mejorar una planta establecida de tratamiento de aguas residuales, de modo que se pueda emplear efluentes para el riego de cultivos o zonas verdes y en acuicultura.
Es posible que la entidad encargada del manejo de plantas de tratamiento de aguas residuales desee asegurarse de que los efluentes tratados sean de la calidad esperada y, por tanto, establezca procedimientos de vigilancia apropiados. Cuando se ha seleccionado una tecnología convencional de tratamiento primario, secundario y terciario, el funcionamiento de los procesos de la unidad puede fluctuar mucho de un día a otro, aun cuando se maneje hábilmente, de modo que se necesitará vigilancia continua para determinar si los efluentes son de la calidad estipulada en las directrices. Por otra parte, el funcionamiento de una serie de estanques de estabilización debidamente diseñados no variará de esa forma y, por tanto, se puede adoptar un procedimiento de vigilancia menos costoso y riguroso.
El Grupo Científico reconoció que el empleo de aguas negras en estado bruto está todavía muy difundido en algunos países en desarrollo como método de aprovechamiento o evacuación. Eso se ha logrado con un alto costo para la salud pública y, en particular, para la de los agricultores. Sin embargo, en casos especiales y en condiciones estrictamente controladas, se han empleado aguas negras sin tratar con un riesgo mínimo. El Grupo no consideró que el empleo de aguas negras en estado bruto fuera una práctica aceptable por el posible peligro que representa para la salud pública. Sin embargo, se aceptó que en circunstancias especiales, por ejemplo, en las zonas áridas, se prefiere la evacuación de aguas negras sin tratar mediante vertimiento en terrenos de dificil acceso para el público a cualquiera otra práctica de evacuación. Por tanto, este método puede tolerarse hasta que se pueda introducir otro mejor de costo módico que permita cumplir con los requisitos de protección del medio ambiente y de la salud pública .
El lodo es un subproducto de la mayoría de los procesos de tratamiento de aguas residuales, cuya evacuación se realiza mediante vertimiento a la tierra, entierro, incineración o descarga al mar. El lodo del tratamiento de aguas negras es valioso como fuente de nutrientes y como acondicionador del suelo y puede emplearse en agricultura o como fertilizantes de estanques empleados en acuicultura. La consideración detallada de esa clase de aprovechamiento del lodo está fuera del alcance del presente informe, pero el Grupo Científico determinó que debería fomentarse su uso donde fuera posible, con la debida protección de la salud.
Los procesos de tratamiento de aguas residuales que permiten remover los huevos de helmintos por sedimentación harán que se concentren en el lodo, donde permanecen viables hasta por un año. Todos los demás agentes patógenos que contienen las aguas residuales se concentrarán también en el lodo (11). Para que el lodo que contiene huevos de helmintos sea inocuo para su uso general, se debe guardar por un periodo prolongado (por ejemplo, secarse al sol por 6 a 12 meses en una zona de clima cálido) o someterse a alguna forma de tratamiento que eleve la temperatura lo suficiente para eliminar huevos y, en particular, los de la especie Ascaris, que son los más persistentes de todos los patógenos fecales que contiene el lodo.
Puesto que el lodo contiene típicamente más de 90% de agua y se necesita, como mínimo, una temperatura de 55 °C para inactivar los agentes patógenos, el tratamiento con calor proveniente de una fuente de energía externa es costoso. Por fortuna, la actividad exótermica de las bacterias ya presentes en el lodo se puede utilizar para producir el calor necesario a un costo relativamente bajo. Eso se puede lograr mediante descomposición aerobia del lodo con desechos sólidos municipales u otro agente orgánico que le agregue volumen (31). El proceso de descomposición generará calor sólo si se puede mantener en un medio suficientemente aerobio con alguna clase de aeración. La producción de «compost» en montones, en la cual se someten éstos a rotación frecuente, es una forma de aerar el lodo pero las partes calentadas del montón pueden volver a contaminarse hasta cierto punto con materiales de las partes más frías del exterior. En otro método, con aeración forzada, se emplea un pequeño ventilador para introducir aire a una tubería de distribución perforada en la base del montón por algunos minutos cada hora(o para extraerlo).
Así como el tratamiento de aguas residuales es una de las muchas medidas posible de protección de la salud, el tratamiento del lodo se puede combinar o reemplazar con otras medidas para evitar que su aprovechamiento transmita enfermedades infecciosas. Mara y Cairncross (3) describen con mayores detalles las medidas de protección de la salud que cabe tomar para el aprovechamiento del lodo.
El lodo proveniente del tratamiento de aguas residuales que contienen una proporción importante de desechos industriales ricos en ciertas sustancias químicas como metales pesados puede tener también concentraciones suficientemente elevadas de estas sustancias para causar toxicidad a las plantas y al hombre. Se ha publicado información detallada sobre los aspectos sanitarios del uso de ese lodo para vertimiento al suelo (32).
Para el riego de ciertos cultivos, sobre todo las verduras que se consumen crudas, se necesitan aguas residuales de alta calidad microbiológica, pero para otros cultivos selectos se pueden emplear otras de calidad inferior, donde el público no esté expuesto a contaminación
(véase el cuadro 3). Los cultivos se pueden clasificar según el grupo expuesto y las medidas de protección de la salud que exige, de la manera siguiente:Categoría A Se necesita protección para los consumidores, los trabajadores agrícolas y el público en general. Aquí se incluyen cultivos que se consumen crudos, frutas regadas por aspersión y lugares sembrados de pasto (campos de deporte, parques públicos y prados)
Categoría B Se necesita protección sólo para trabajadores agrícolas. Esto incluye cultivos de cereales, cultivos industriales (como el algodón y el sisal) y cultivos alimenticios empleados para fabricación de enlatados, cultivos forrajeros, praderas y árboles. En ciertas circunstancias, se podría considerar que algunos cultivos pertenecen a la Categoría B si no se consumen crudos (por ejemplo, la papa) o si crecen a una distancia considerable del suelo (por ejemplo, el chili). En esos casos hay que evitar la contaminación del cultivo mediante riego por aspersión o caída al suelo y asegurarse de que la contaminación de la cocina con esos productos antes de su preparación no represente un peligro para la salud.
Aquí se dará el nombre de restricción de cultivos a la limitación del uso de productos agrícolas a los enumerados en la Categoría B. Esto protegerá a los consumidores pero no a los trabajadores agrícolas ni a sus familias. Por tanto, la restricción de cultivos no es suficiente por sí sola; debe complementarse con otras medidas como el tratamiento parcial y el uso controlado de las aguas residuales o el control de la exposición humana. El tratamiento parcial para cumplir con las directrices sobre la calidad recomendadas para la Categoría B (cuadro 3) sería suficiente para proteger a los agricultores en la mayoría de los lugares y más barato que el tratamiento completo.
La restricción de cultivos es factible sobre todo cuando:
La minimización de riesgo para la salud mediante restricción de cultivos no es tan clara en la agricultura como lo es en la agricultura. Aunque el pescado y las verduras acuáticas se cocinan antes del consumo en la mayoría de las regiones, se comen crudos en otros lugares donde no se puede evitar el uso de excretas o aguas residuales para regar los cultivos alimentarios, sobre todo en sistemas de acuicultura de subsistencia en pequeña escala. Un método que promete parece ser el cultivo de peces, como los de la especie Tilapia, en estanques de aguas residuales para la producción de harina de pescado o alimentos de animales domésticos o para peces valiosos (como el bagre y el ofiocéfalo) o crustáceos (como camarones y langostinos) cultivados en estanques de agua dulce.
La adopción de la práctica de restricción de cultivos como medio de protección de la salud en programas de aprovechamiento exigiría un sólido marco institucional y la capacidad de vigilar, controlar y obligar el cumplimiento de las reglas, será preciso indicar a los agricultores por qué se hace necesaria la restricción de cultivos y ayudarles a introducir un conjunto equilibrado de cultivos que permita utilizar al máximo las aguas residuales parcialmente tratadas, Quizá también necesiten asistencia en cuanto a comercialización. En la planificación agrícola nacional habrá que tener en cuenta el potencial de producción de cultivos que ofrecen los programas de aprovechamiento restricto con el fin de evitar producción de excedentes.
El agua de riego, que incluye las aguas residuales tratadas, puede utilizarse en la tierra de las cinco formas generales indicadas a continuación:
El anegamiento demanda la menor inversión, pero quizá expone a los agricultores al mayor peligro. El riego por aspersión no es conveniente para las verduras ni las frutas a menos que el efluente se ajuste a las condiciones estipuladas en las directrices correspondientes a la Categoría A, y las verduras no se deben regar por anegamiento. El riego del subsuelo o el localizado, sobre todo cuando se coloca en l a superficie una cubierta plástica (vegetal) protectora, puede ofrecer el mayor grado de protección de la salud, además de permitir un uso más eficiente del agua y dar mayores rendimientos. Sin embargo, es costoso y se necesita un tratamiento seguro y completo del agua (para retirar los sólidos en suspensión) con el fin de evitar que de tapen los pequeños orificios (emisores) por los que sale lentamente el agua al suelo. El riego en burbujas, técnica utilizada para el riego localizado de árboles, evita la necesidad de tener pequeñas aberturas en los emisores para regular la corriente destinada a cada árbol (33).
En acuicultura, es posible eliminar o reducir cualquier olor residual desagradable o aminorar el grado de contaminación con microorganismos fecales cuando se mantienen los peces en agua limpia antes de la captura y venta. Sin embargo, este procedimiento no garantiza la eliminación completa de agentes patógenos de los tejidos y del intestino de los peces, a menos que la contaminación sea leve.
Cuatro grupos de personas pueden estar expuestos al riego que acarrea el empleo de aguas residuales y excretas en agricultura, a saber:
Se pueden emplear diversos métodos para controlar la exposición de cada uno de estos grupos. La finalidad se centra en evitar su contacto directo con los agentes patógenos de los desechos o evitar enfermedades una vez realizado el contacto.
Entre las medidas para proteger a los agricultores y a las personas que manejan los cultivos están el uso de ropa protectora (para evitar el contacto con los agentes patógenos), estrictas prácticas de higiene (para eliminar cualquier agente patógeno existente) y quizá la inmunización contra determinadas infecciones o su control quimioterapéutico como medida paliativa provisional (para evitar una infección conducente a enfermedad). Por ejemplo, la exposición de los agricultores a la infección causada por se puede reducir con el uso de calzado apropiado en el campo, pero eso tal vez sea difícil donde la gente suele trabajar descalza. no es posible inmunizar a la población contra la helmintiasis o la mayoría de las enfermedades diarreicas; sin embargo, quizá valga la pena considerar la inmunización de grupos muy expuestos contra la fiebre tifoidea y la hepatitis A. Otras medidas de protección de la salud incluyen la provisión de establecimiento médicos adecuados para tratar las enfermedades diarreicas, la quimioterapia regular para tratar las infecciones infantiles intensas por nemátodos, y el control de la anemia. La quimioterapia y la inmunización no son estrategias adecuadas de protección de salud, pero podrían ser provechosas como medida paliativa provisional.
En l os programas de aprovechamiento de aguas residuales en agricultura y acuicultura, es posible reducir los riesgos para los consumidores cocinando los alimentos antes del consumo y observando estrictas normas de higiene. Por tanto, en la campañas de educación sanitaria hay que prestar la debida atención a la higiene de los alimentos. Sin embargo, es difícil cambiar la conducta de los consumidores y mejorar las prácticas de preparación de los alimentos y de higiene personal y esa estrategia en si puede servir sólo parcialmente para controlar los efectos desfavorables del riego con aguas residuales. La transmisión de la tenia se puede prevenir con inspección de la carne.
La población local debe mantenerse bien informada sobre la ubicación de todos los campos en los que se emplean aguas residuales para que se abstenga de entrar a ellos y evite que los niños lo hagan. No se ha comprobado que quienes viven cerca de los campos regados por aspersión con aguas residuales estén muy expuestos a riesgos. Sin embargo, no se deben usar aspersores a una distancia de 50 a 100 metros de las casas o los caminos para evitar que se mojen los peatones.
Se necesita tener cuidado especial para que los trabajadores, residentes y visitantes no utilicen aguas residuales para beber o para uso doméstico por accidente o porque no tienen otra alternativa. Por tanto, el suministro de agua potable de buena calidad es una medida indispensable de control de la exposición y todos los canales, tubos y bocas de salida de aguas residuales deben marcarse como tales y, de preferencia, pintarse de un color distintivo. Será preciso emplear aditamentos especiales de conexión con las bocas de salida para evitar el uso indebido.
En los sistemas de acuicultura, la mejor forma de controlar la esquistosomiasis es mediante el tratamiento de las aguas residuales y el control de los caracoles, aunque la quimioterapia regular sería provechosa en l as zonas endémicas. Hay que informar a la población local sobre qué estanques se han fertilizado con desechos. Los servicios de abastecimiento de agua y saneamiento, que reducen la necesidad de entrar en contacto con el agua de estanques, también son importantes para el control de la exposición humana.
A menudo convendrá emplear un conjunto de medidas de protección de la salud. Por ejemplo, la restricción de cultivos puede ser suficiente para proteger a los agricultores. Algunas veces puede ser suficiente el tratamiento parcial de las aguas residuales cuyas normas de calidad sean menos exigentes que las recomendadas en el
cuadro 3, si se realiza junto con otras medidas. El concepto se basa en la suspensión de que cada una de las medidas de protección es eficaz.Las cinco bandas concéntricas de la figura 5 representan fases del ciclo de transmisión de microorganismos de los desechos al consumidor humano o al trabajador. Los agentes patógenos «fluyen» hacia el centro, y el círculo negro grueso representa una barrera que no deben traspasar se desea proteger la salud. La intensidad del sombreado denota el grado de contaminación (de las aguas residuales, el campo o el cultivo) o el riesgo (para el consumidor o el trabajador). La parte blanca del centro indica una supuesta ausencia de riesgo para la salud humana y, por tanto, da a entender que la estrategia es conducente al uso «inocuo» de aguas residuales.
Si no se adoptan medidas protectoras, existe un gran riesgo para los trabajadores y consumidores; cuando hay restricción de cultivos (régimen A), los consumidores están «a salvo», pero los trabajadores siguen expuestos a un gran riesgo. Las medidas de utilización de aguas residuales cuidadosamente seleccionadas, como el riego localizado (régimen B), evitan la contaminación del cultivo o de los trabajadores y, por tanto, permiten proteger la salud de estos y de la de los consumidores. En el mejor de los casos, el control de la exposición humana (régimen C) evita un cierto grado de contaminación de los consumidores y trabajadores, pero como raras veces se cumple en la práctica con las medidas recomendadas, ambos grupos siguen expuestos a un riesgo menos. El tratamiento parcial de desechos (régimen D) reduce el grado de contaminación pero la intensidad de esa reducción varía según la clase de tratamiento empleados. El tratamiento de estanques de estabilización por unos 8 a 10 días (o un tratamiento parcial equivalente) (D-I) elimina los huevos de helmintos lo suficiente para proteger la salud de los agricultores y consumidores, pero la eliminación de bacterias sólo sirve para reducir el riesgo para los consumidores de verduras, no para eliminarlo. El tratamiento secundario convencional (D-II) no garantiza la eliminación suficiente de huevos de helmintos y, por tanto, los trabajadores y consumidores siguen expuestos a un riesgo menor. El tratamiento completo (según la directriz establecida para la Categoría A del cuadro 3) ofrece plena protección a los consumidores y trabajadores agrícolas (régimen H).
A manera de ejemplo, se presentan tres conjuntos de medidas de protección. Al administrar el tratamiento parcial junto con restricción de cultivos, los consumidores y trabajadores están «a salvo» cuando ese tratamiento se efectúa en estanques de estabilización (E-I), pero los últimos siguen expuestos a un riesgo menor cuando se emplea el tratamiento secundario convencional (E-II). El control la exposición humana junto con el tratamiento parcial (régimen F) permite proteger la salud de los trabajadores (aunque ninguna medida en sí confiere plena protección), pero puede dejar expuestos a los consumidores a un riesgo menor. Cuando no se administra ningún tratamiento, la restricción de cultivos y el control de la exposición humana (régimen CG) pueden reducir considerablemente el riesgo para los trabajadores y proteger a los consumidores.
En la figura 5 se presentan tres regímenes que permiten proteger a cabalidad la salud de los trabajadores, consumidores y otras personas, con los que se reducen mucho los riesgos para la salud aunque no se logra «seguridad» completa. Las medidas que ofrecen protección parcial podrían emplearse como parte de un método gradual para reducir los riesgos sanitarios hasta que sea posible introducir un régimen que ofrezca plena protección.
La factibilidad y eficacia de todo conjunto de medidas dependerá de muchos factores que se deben considerar cuidadosamente antes de tomar cualquier medida. Ese conjunto comprende:
A veces, ciertos factores económicos y técnicos impiden adoptar el método «general» de tratamiento completo de los desechos para proteger a los futuros trabajadores y consumidores. En tales casos, los factores culturales (por ejemplo, el tipo de cultivos alimentarios básicos), una sólida estructura institucional y la disponibilidad del personal necesario podrían ofrecen un medio apropiado para hacer cumplir las disposiciones sobre restricción de cultivos, medida complementada con control de la exposición humana o tratamiento parcial de los desechos. Este sería un método mejor enfocado en el que se emplearían los recursos disponibles para proteger a las poblaciones expuestas.
Las medidas de protección de la salud más apropiadas para la acuicultura incluyan el tratamiento (total o parcial) de aguas residuales, el control de la exposición humana y, en algunos casos, la selección de peces. Una alternativa distinta del tratamiento completo consisten en tratar parcialmente las aguas residuales y en aplicar medidas de control de la exposición humana con el fin de proteger a los trabajadores y consumidores. Para controlar la exposición humana se podría usar ropa protectora, hacer que los trabajadores sigan prácticas de higiene más estrictas y cocinar muy bien el pescado y las verduras acuáticas para proteger a los consumidores. Todavía no está claro si se logra completa protección de la salud en la práctica al seguir este método. La selección de los peces no se considera una medida de protección eficaz a menos que las especies escogidas sirvan de alimento para otros peces o para los animales domésticos y no para el consumo directo por el hombre.
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