Consideraciones para el cálculo del Índice de Riesgo de Calidad del Agua según las tendencias actuales sanitarias y epidemiológicas

Tablas graficas,

Ilustraciones a color.

La prevalencia de epidemias ocasionales asociados a enfermedades transportadas por el agua, la presencia de contaminantes químicos (orgánicos, inorgánicos y metales pesados) en los cuerpos abastecedores de agua para consumo humano por diferentes actividades antrópicas de tipo industrial, agrícolas, pecuarias, y del cuidado humano. Dichos contaminantes, se han acumulado hasta poderse detectar por los procedimientos y quipos actuales, así como para alcanzar concentraciones que pueden generar enfermedades. En este sentido el índice de Riesgo de Calidad del Agua (IRCA) establecido por la Resolución 2115 del 2007 propone unos parámetros admisibles para el agua potable de tipo microbiológico, físico y químico, parámetros que es necesario revisar para actualizar el instrumento de seguimiento al agua potable suministrada a la población. Se comparan los distintos índices de calidad del agua respecto al número y frecuencia de parámetros criterio, los valores de referencia, y los métodos cálculo de los índices para los parámetros comunes. Así mismo se analiza la inclusión de otros parámetros asociados a contaminantes emergentes asociados a plaguicidas y agentes microbianos. Como consecuencia de la indagación se propone parámetros a incluir como lo son los coliformes fecales, colifagos somáticos, V Hepatitis A, OD, DBO, Cd, As, Hg, Pb, Zn, Cu y los plaguicidas para los cuales ya se han descrito valores admisibles.

Índice de contenidos RESUMEN ................................................................................................................................................... xii ABSTRACT ................................................................................................................................................. xiii 1. CAPITULO: GENERALIDADES ............................................................................................................. 14 1.1. Introducción. ................................................................................................................................. 15 2. CAPITULO: MARCO METODOLÓGICO ............................................................................................... 19 2.1. Antecedentes ................................................................................................................................ 20 2.2. Problema de investigación ............................................................................................................ 25 2.3. Justificación ................................................................................................................................... 27 2.4. Objetivo general............................................................................................................................ 28 2.5. Objetivos específicos..................................................................................................................... 28 3. CAPITULO: MARCO TEÓRICO ............................................................................................................ 29 3.1. Marco Teórico ............................................................................................................................... 30 3.1.1. Parámetros físicos. ............................................................................................................ 30 3.1.2. Parámetros químicos. ....................................................................................................... 30 3.1.3. Parámetros microbiológicos. ............................................................................................. 30 3.1.4. Índices de Calidad del Agua ............................................................................................... 31 3.1.4.1. Índice de Riesgo de Calidad del Agua (IRCA) ................................................................. 33 3.1.4.2. Índice de Calidad del Agua de la Fundación Nacional de Saneamiento (en inglés como: Water Quality Index The National Sanitation Foundation (WQINSF) .................................................. 35 3.1.4.3. Dinius ............................................................................................................................ 38 3.1.4.4. Índice de calidad del agua potable (en inglés como: como Drinking Water Quality Index (DWQI)) 39 3.1.4.5. Índice simplificado de calidad del agua (ISQA) .............................................................. 41 3.1.4.6. Índice de Calidad del Agua Bruta para Fines de Abastecimiento Público (en portugués como: Índice de Qualidade das Águas Brutas para Fins de Abastecimento Público (IAP)) ................ 42 3.1.4.7. El proyecto AMOEBA ..................................................................................................... 45 3.1.4.8. Índice Universal de la Calidad del agua (en ingles como: Universal Water Quality Index (UWQI)) 57 3.1.4.9. Índice de Calidad para el rio Cauca (ICAUCA) ................................................................ 58 3.1.5. Contaminantes emergentes (CE) ....................................................................................... 60 3.3. Marco legal ................................................................................................................................... 62 4. CAPITULO: MATERIALES Y MÉTODOS ............................................................................................... 63 4.1. Comparación de los índices de calidad del agua ........................................................................... 64 4.1.1. Comparación cualitativa............................................................................................................ 64 4.1.2. Comparación cuantitativa ......................................................................................................... 64 4.2. Evaluación de las enfermedades vehiculizadas por el agua mediante el informe del Instituto Nacional Salud para ser considerados como parámetros del IRCA ........................................................... 65 4.3. Análisis de los posibles contaminantes emergentes según el listado del CAS para ser considerados como parámetros del IRCA ................................................................................................. 65 5. CAPITULO: RESULTADOS Y ANÁLISIS ................................................................................................. 66 5.1. Comparación de los índices de calidad del agua ........................................................................... 67 5.1.1. Comparación cualitativa – Frecuencia y cantidad de parámetros biológicos analizados por los índices de calidad del agua ....................................................................................................................... 67 5.1.2. Comparación cualitativa - Frecuencia y cantidad de parámetros físicos analizados por los índices de calidad del agua ....................................................................................................................... 68 5.1.3. Comparación cualitativa - Frecuencia y cantidad de parámetros químicos inorgánicos analizados por los índices de calidad del agua .......................................................................................... 70 5.1.4. Comparación cualitativa - Frecuencia y cantidad de parámetros químicos orgánicos analizados por los índices de calidad del agua ........................................................................................................... 72 5.1.5. Comparación cualitativa - Frecuencia y cantidad de parámetros asociados a plaguicidas analizados por los índices de calidad del agua .......................................................................................... 73 5.1.6. Comparación cualitativa – Valores de referencia de los parámetros empleados el índice de calidad del agua (IRCA) y los estándares internacionales ......................................................................... 73 5.1.6.1. Limites admisibles para parámetros microbiológicos ........................................................... 73 5.1.6.2. Limites admisibles para parámetros físicos ........................................................................... 75 5.1.6.3. Limites admisibles para parámetros químicos inorgánicos ................................................... 76 5.1.6.4. Limites admisibles para parámetros químicos orgánicos ...................................................... 78 5.1.6.5. Limites admisibles para parámetros químicos radioactivos .................................................. 79 5.1.6.6. Limites admisibles para parámetros asociados a plaguicidas................................................ 79 5.1.7. Comparación cuantitativa – Valores de referencia e índices de calidad del agua ..................... 82 5.1.7.1. Comparación cuantitativa – IRCA vs WQINSF .......................................................................... 82 5.1.7.2. Comparación cuantitativa – IRCA vs Dinius ........................................................................... 83 5.1.7.3. Comparación cuantitativa – IRCA vs DWQI ........................................................................... 84 5.1.7.4. Comparación cuantitativa – IRCA vs ISQA ............................................................................. 85 5.1.7.6. Comparación cuantitativa – IRCA vs AMOEBA (Índice de contaminación por nutrientes (NPI Nutrient pollution index)) ......................................................................................................................... 86 5.1.7.7. Comparación cuantitativa – IRCA vs UWQI ........................................................................... 86 5.1.7.8. Comparación cuantitativa – IRCA vs ICAUCA ......................................................................... 87 5.2. • Evaluación de las enfermedades vehiculizadas por el agua respecto al IRCA ............................ 87 5.3. • Análisis los posibles contaminantes emergentes según el listado del CAS para ser considerados como parámetros del IRCA ....................................................................................................................... 88 CAPITULO 6: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................................................... 89 6.1. Conclusiones ................................................................................................................................. 90 6.2. Recomendaciones ......................................................................................................................... 91 CAPITULO 9: REFERENCIAS ....................................................................................................................... 93 9. Referencias ....................................................................................................................................... 94 Índice de tablas Tabla 1 Características del nivel de servicio abastecimiento de agua ___________________________________ 20 Tabla 2 Reporte de contaminantes emergentes asociados a productos farmacéuticos y de cuidado personal ____ 22 Tabla 3 Características del nivel de servicio abastecimiento de agua ___________________________________ 23 Tabla 4 Características del nivel de servicio abastecimiento de agua ___________________________________ 23 Tabla 5 Clasificación de los índices de calidad según la información de análisis [42]. _____________________ 31 Tabla 6 Clasificación de los índices de calidad según el uso del recurso hídrico [42] ______________________ 32 Tabla 7 Procedimiento para el cálculo de los ICA [42] ______________________________________________ 32 Tabla 8 Valores máximos aceptables y puntaje IRCA [43]. ___________________________________________ 34 Tabla 9 Clasificación del nivel de riesgo en salud según el IRCA por muestra y el IRCA mensual y acciones que deben adelantarse [43]. _______________________________________________________________________ 34 Tabla 10 Clasificación de calidad de agua en función del índice WQINSF [44]. ____________________________ 37 Tabla 11 Clasificación de calidad de agua en función del índice WQIDINIUS [45]. __________________________ 39 Tabla 12 Clasificación de calidad de agua en función del índice DWQI [46]. ____________________________ 41 Tabla 13 Clasificación de calidad de agua en función del índice ISQA, [47]. _____________________________ 42 Tabla 14 Límite inferior y superior según la variable de estudio para el índice ISTO [48]. __________________ 44 Tabla 15 Clasificación de calidad de agua en función del índice IAP, [48]. ______________________________ 45 Tabla 16 Valores deseables para condiciones de aguas dulces según el índice en proyecto AMOEBA [49]. _____ 47 Tabla 17 Concentraciones seguras en agua y en sedimento para variables del índice de contaminación industrial IPI – Proyecto AMOEBA [49]. _________________________________________________________________ 52 Tabla 18 Concentraciones seguras en agua y en sedimento para compuestos del índice de contaminación por pesticidas PPI – Proyecto AMOEBA [49]. ________________________________________________________ 53 Tabla 19 Pesos ponderados según el parámetro de calidad para el UWQI [50]. __________________________ 57 Tabla 20 Clasificación de calidad de agua en función del índice UWQI [50]. ____________________________ 58 Tabla 21 Ecuaciones del subíndice y ponderación según cada parámetro para el ICAUCA [51]. _____________ 59 Tabla 22 Clasificación de calidad de agua en función del índice ICAUCA [51]. __________________________ 59 Tabla 23 Marco normativo relacionado con el índice de riesgo a la calidad del agua ______________________ 62 Tabla 24 parámetros biológicos analizados por los índices de calidad __________________________________ 67 Tabla 25 Parámetros físicos analizados por los índices de calidad _____________________________________ 69 Tabla 26 Parámetros químicos inorgánicos analizados por los índices de calidad, ________________________ 71 Tabla 27 Parámetros químicos orgánicos analizados por los índices de calidad __________________________ 72 Tabla 28 Parámetros asociados a plaguicidas analizados por los índices de calidad _______________________ 73 Tabla 29 valores de referencia para parámetros microbiológicos ______________________________________ 75 Tabla 30 Valores de referencia para parámetros físicos _____________________________________________ 76 Tabla 31 Valores de referencia para parámetros químicos inorgánicos _________________________________ 77 Tabla 32 Valores de referencia para parámetros químicos orgánicos ___________________________________ 78 Tabla 33 Valores de referencia para parámetros químicos radioactivos _________________________________ 79 Tabla 34 Valores de referencia para parámetros asociados a plaguicidas _______________________________ 80 Tabla 35 Comparativo de los índices de calidad del agua IRCA vs WQINSF para sus parámetros comunes ______ 82 Tabla 36 Comparativo de los índices de calidad del agua IRCA vs Dinius para sus parámetros comunes _______ 83 Tabla 37 Comparativo de los índices de calidad del agua IRCA vs DWQI _______________________________ 84 Tabla 38 Comparativo de los índices de calidad del agua IRCA vs IAP _________________________________ 85 Tabla 39 Comparativo de los índices de calidad del agua IRCA vs AMOEBA ____________________________ 86 Tabla 40 Comparativo de los índices de calidad del agua IRCA vs UWQI _______________________________ 87 Tabla 41 Comparativo de los índices de calidad del agua IRCA vs ICAUCA _____________________________ 87 Tabla 42 Comparativo entre los parámetros microbiológicos analizados por el IRCA vs las determinaciones de los agentes causales de enfermedades diarreicas agudas INCA (2022) _____________________________________ 88

Pregrado

Ingeniero(a) Ambiental

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