Estudio de la contaminacin en agua de pozo destinada a consumo ...

Estudio de la contaminación en agua de pozo destinada
a consumo humano y su expresión espacial en el
secano mediterráneo de Chile
Claret M.*, Urrutia R.**, Ortega R.***, Abarzua M. **, Pérez C*.
y Palacios M*.
* Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA); ** Centro EULA, Universidad de
Concepción; *** Pontificia Universidad Católica de Chile.
mclaret@quilamapu.inia.cl
Dentro del marco del proyecto CADEPA JICA-INIA, se
investigó la calidad del agua de pozos norias, utilizada
para consumo humano en el secano mediterráneo de
Chile y la espacialización de la contaminación detectada
mediante SIG. El universo muestreal fue n=92 para
Nitratos y coliformes y n=40 para Metales Pesados, se
colectó y analizó las muestras según metodología del
centro EULA de la Universidad de Concepción. Las
variables analizadas en laboratorio fueron, Coliformes
Totales y Fecales, Nitratos y cuatro metales pesados;
Cu, Zn, Cd y Ni e insitu se midió, C. Eléctrica, pH y Tº.
Los resultados muestran una alta contaminación por coliformes, un 88 % por
C.Totales, 78.3 % C. Fecales y un 20.6 % de nitratos sobre la norma Chilena NCh
409/1. Los metales pesados Cu, Zn, y Ni no registran valores sobre norma y Cd no fue
detectado por la sensibilidad del equipo. Se analizó dependencia espacial de las
variables mediante Índice de Moran, encontrándose dependencia para las variables CE,
pH y Tº y sin autocorrelación las demás variables.
Introducción
El presente estudio se enmarca dentro del Proyecto “Conservación del Medio Ambiente
y Desarrollo Rural Participativo del Secano Mediterráneo de Chile” (CADEPA), convenio
INIA - JICA. El proyecto comprende un área de 2000 ha en el secano mediterráneo de
Chile y atiende a 100 agricultores, que realizan una agricultura de subsistencia y
dependen en forma crítica del recurso agua que se obtiene en estado natural de las
napas freáticas mediante pozos noria.
Considerando la escasez del recurso su calidad se vuelve determinante, sin embargo,
esta calidad no es un término absoluto, sino que dice relación con el uso o actividad a
que se destina; consumo humano, riego, industrias etc. Asociamos el deterioro de la
calidad del agua, con la pérdida de su estado natural. Las variables más importantes
consideradas para ello son, la presencia de microorganismos patógenos (Coliformes
totales y fecales), los parámetros físicos (turbidez, color, temperatura) y las
características químicas (dureza, nitrógeno, metales etc.,) UNESCO, OMS 1978.
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Objetivos
1. Analizar la calidad del agua de pozos, utilizada para consumo humano mediante
la detección de algunos indicadores químicos y biológicos de contaminación.
2. Determinar mediante tecnologías GPS, SIG y Geoestadísticas, la dependencia
espacial de las variables estudiadas, con el fin de obtener mapas de distribución
de posibles contaminantes.
Materiales y métodos
El tamaño de la muestra fue de 92 pozos para Nitratos y colifomes y 40 para metales
pesados, estos fueron muestreados y georeferenciados con GPS Garmin III Plus. Para
la totalidad de las muestras de agua obtenidas se analizó la concentración de
coliformes totales(CT), fecales (CF) y nitratos y se midió también in situ, Conductividad
Eléctrica, Temperatura y Concentración de iones Hidrógeno (pH).
Para una muestra estadísticamente representativa de 40 pozos, se analizó además la
concentración en las muestras de agua de los siguientes metales pesados; Ni, Cd, Zn y
Cu. Para las muestras biológicas se utilizó el método Número Más Probable (NMP),
para Nitratos y Metales Pesados el método con Inductive Coupled Plasma (ICP).
Resultados y discusión
Contaminación por Nitratos
El análisis del agua subterránea obtenida de pozos noria detectó contenido de N-NO 3
-
en un 100 % de las muestras, con un rango de concentraciones desde 0.1 mg/l a
47.28 mg/l,, su promedio fue de 6.69 mg/l. La distribución de las concentraciones
tiene un desplazamiento a los valores bajos con un 66.3%, de valores inferiores a 5
mg/l, un 13 % entre 5.01 y 9.99 mg/l y un 20.6 % de valores superiores a 10 mg/l.
Esto último es muy relevante si se considera que el nivel crítico normado en Chile por
la NCh 409/1, es 10 mg/l, es decir, 19 de los 92 pozos tienen contaminación por N-
NO 3 - , sobre el nivel crítico permitido, lo que implica necesariamente que familias están
consumiendo a diario un agua no apta para el consumo humano y que puede traer
serias repercusiones para su salud y su calidad de vida. El resultado encontrado por
sobre la norma Chilena (21%) coincide con lo reportado por Bauder en 1993, en donde
encontró que un 25 % de las muestras de agua obtenidas de los pozos muestreados en
Iowa, Kansas y South Dakota, (USA) excedían los 10 mg/l, establecidos por la norma
de USA.
Contaminación por Coliformes
Según criterios bromatológicos, la sola presencia de estos microorganismos en el agua,
es un indicador cualitativo de contaminación, por lo que aún las aguas con niveles
bajos de coliformes con consideradas contaminadas (USEPA, 1986, citada por
Perdomo, C.H., 2001). Sin embargo a mayores concentraciones de ellos en el agua
aumentan también la probabilidad de que contengan algún microorganismo patógeno
(Perdomo, C.H.,2001).
Los resultados del análisis microbiológico del agua de los pozos del área de estudio del
proyecto CADEPA expresados como coliformes / 100 ml, mostraron que un 78.3 %(72
pozos) contenían CF y un 88 % con CT(81 pozos).
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La norma Chilena NCh 409/1, dice que: “en condiciones ideales el agua potable debe
estar exenta de microorganismos de origen fecal, cuya presencia se establece sobre la
base de la determinación de gérmenes del grupo coliforme”.
Los resultados obtenidos, evidencian una contaminación generalizada con coliformes,
sin embargo y aunque las medias de ambos grupos, 105 CT/100 ml y 61 CF/100 ml
son valores altos, los grupos de valores muestran altas desviaciones estándar, lo que
evidencia que también existe un gran número de valores de bajas concentraciones,
48.9 % CF y 31.5 % CT menores o iguales a 5 Coliformes /100 ml .
La Norma Chilena NCh 409/1, no especifica un nivel crítico para CT , aún cuando en
ellos pueden potencialmente contener algunos patógenos tales como; Salmonellas,
responsables de la transmisión de tifus y paratifus en humanos, Klebsiellas y Proteus
responsables de trastornos digestivos severos.
El Código Alimentario Argentino, determina el nivel crítico para CT en 3 Unidades
Formadoras de Colonias (UFC) por cada 100 ml de agua. Ante la ausencia de
normativa Chilena a este respecto, este estudio a tomado este valor de referencia para
los mapas de este grupo de gérmenes.
Contaminación por Metales Pesados
Los metales pesados u oligoelementos sin duda cumplen importantes roles benéficos
en nuestro organismo, sin embargo en altas concentraciones pueden también
ocasionar severos daños fisiológicos y estructurales a nuestro cuerpo.
Los resultados de los análisis a las muestras de agua delos Pozos en el área de estudio,
muestran la presencia en concentraciones muy pequeñas de Cu, Zn, Ni, pero ninguno
de estos valores excede la Norma Chilena.
Análisis Estadísticos
Mediante el uso del sw SAS para análisis de varianza, se obtuvo las estadísticas
básicas y Coeficiente de Correlación de Pearson. La Matriz de Resultados muestra una
correlación significativa (

Las Variables CE, pH y Tº, muestran autocorrelación o dependencia espacial, lo cual
indica que se podría interpolar los valores con Kriggins. Los CF, CT, Nitratos y Metales
pesados, que no mostraron dependencia espacial fueron interpolados con Distancia
Inversa (IDW), para la obtención de los Mapas finales, por lo cual constituyen solo
referencias de estas variables.
Ir a Mapa Nº 1: Contenido de Nitratos en el área de estudio
Ir a Mapa Nº 2 : Distribución de CT
Ir a Mapa Nº 3: Distribución de CF
Conclusiones
1. Se estableció altos porcentajes de contaminación del agua de bebida con
Coliformes Fecales (78.3 %) y Coliformes Totales (88 %) en el área de estudio.
2. El 100 % de las muestras de agua del área de estudio registró contaminación
por N-NO 3 - , en una rango de 0.1 a 47.28 mg/l. Un 20.6 % de las muestras, es
decir, 19 pozos registran valores de concentración de N-NO 3 - , sobre el nivel
crítico que estipula la Norma Chilena NCh 409/1, lo que constituye un riesgo
potencial para la salud de las familias que se abastecen de agua de esas
fuentes.
3. Los metales pesados analizados no registraron valores sobre la norma chilena.
4. Se encontró dependencia espacial, para las variables Conductividad Eléctrica,
pH y Temperatura. Se obtuvo los mapas de las variables CE y pH mediante
interpolador Krigin.
5. No se encontró dependencia Espacial para las variables, CF, CT, Nitratos ni
Metales pesados. Se obtuvieron los mapas de estas variables mediante
interpolación con el método Distancia Inversa.
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