La Organización Mundial de La Salud, trata con sumo y especial interés el tema de la potabilización del agua, ya que esto impacta positivamente en millones de personas de forma contínua todos los días. Durante el siglo XX se ha considerado que la potabilización del agua ha salvado más vidas que cualquier otra intervención de salud. Por lo cual se ha dado como tarea continua el desarrollo y actualización de las Guías para la calidad del agua potable. Actualmente está disponible la cuarta edición de dichas guías, su última versión, en idioma inglés, y en español, es la tercera edición.
Este documento, trata de resumir las ideas principales de dicha guía, relacionadas a la desinfección del agua con cloro, el cual es el producto más usado a nivel mundial para tal fin.
La recomendación principal para desinfectar el agua con cloro, es añadir suficiente cloro para garantizar que, tras un período de tratamiento de al menos 30 minutos, el agua contiene, en el punto de entrega, una concentración de cloro libre residual de al menos 0,5 mg/L.
Como se ha mencionado, el tratamiento de desinfección utilizado con mayor frecuencia es la cloración, mediante algún compuesto que aporte cloro al agua (los más empleados el hipoclorito de sodio, líquido y el hipoclorito de calcio, sólido); aunque existen otros tratamientos como la ozonización, la exposición a radiación UV, la cloraminación y la aplicación de dióxido de cloro.
Estos métodos son muy eficaces para destruir las bacterias y pueden tener una eficacia razonable en la inactivación de virus (dependiendo del tipo) y de muchos protozoos, incluidos los de los géneros Giardia y Cryptosporidium.
El método más práctico para la eliminación o inactivación eficaz de quistes y ooquistes de protozoos es la filtración, acompañada de coagulación o floculación (para reducir la concentración de partículas y la turbidez) y seguida de un tratamiento de desinfección (mediante un desinfectante como el cloro o combinación de desinfectantes).
El agua que entre en el sistema de distribución debe ser inocua desde el punto de vista microbiológico e, idóneamente, debe ser también estable en términos biológicos. El mantenimiento de un residuo de cloro en todo el sistema de distribución puede proteger en cierta medida contra la contaminación y limitar los problemas de proliferación de microorganismos.
El propio sistema de distribución debe constituir una barrera segura contra la contaminación del agua durante su transporte hasta el usuario, para lo cual se deben tener medidas de control con el fin de asegurar la presencia de un residual de cloro, pero también que el sistema sea suficientemente robusto para evitar el ingreso de otros contaminantes.
Como medidas de control pueden aplicarse por ejemplo las siguientes:
- El uso de un desinfectante secundario más estable (por ejemplo, cloraminas en lugar de cloro libre).
- La puesta en práctica de un programa de renovación y purgado de las tuberías y de renovación de su recubrimiento.
- El mantenimiento de un gradiente de presión positivo en el sistema de distribución.
- La reducción del tiempo de permanencia del agua en el sistema, evitando su estancamiento en depósitos de almacenamiento, bucles y puntos ciegos, contribuirá también a mantener la calidad del agua de consumo.
- Los sistemas de distribución de agua deben estar completamente protegidos, y los embalses y depósitos de almacenamiento deben contar con tejados que drenen hacia el exterior para impedir la contaminación.
- Mantenimiento del sistema de distribución con procedimientos de reparación adecuados, incluida la subsiguiente desinfección de las tuberías.
- Uso de válvulas de reflujo y para evitar las conexiones cruzadas.
- Mantenimiento de la protección necesaria para evitar el sabotaje, las conexiones ilegales y la manipulación.
El objetivo mínimo de la concentración de cloro residual en el lugar de suministro son de 0,2 mg/L en circunstancias normales y de 0,5 mg/L en circunstancias de riesgo alto. Para el cumplimiento de las normas locales en Costa Rica, el mínimo a cumplir en circunstancias normales es de 0,3 mg/L.
Durante epidemias de enfermedades potencialmente transmitidas por el agua o cuando se detecte la contaminación fecal de un sistema de abastecimiento de agua de consumo, una respuesta inmediata mínima debe ser aumentar la concentración de cloro libre a más de 0,5 mg/L en todo el sistema. Es fundamental que las decisiones se adopten tras consultar a las autoridades de salud pública.
Pueden utilizarse diversas técnicas de cloración, como son la cloración a la dosis crítica (breakpoint), la cloración marginal y la supercloración-decloración.
- La cloración a la dosis crítica es un método en el que aplica una dosis de cloro suficiente para oxidar rápidamente todo el nitrógeno amónico presente en el agua y dejar una concentración adecuada de cloro libre residual para proteger el agua de la recontaminación entre el punto de cloración y el punto de consumo.
- La supercloración-decloración consiste en añadir una dosis grande de cloro para lograr una reacción química y desinfección rápidas, seguida de una reducción del exceso de cloro libre residual. Es importante eliminar el exceso de cloro para evitar problemas organolépticos. Se utiliza principalmente cuando la carga bacteriana es variable o cuando el tiempo de retención en un depósito es insuficiente.
- La cloración marginal se utiliza en los sistemas de abastecimiento de agua de calidad alta y consiste simplemente en añadir una dosis de cloro que genere la concentración deseada de cloro libre residual. En este tipo de aguas, la demanda de cloro es muy baja, y es posible que ni siquiera llegue a alcanzarse el punto crítico (breakpoint).
La finalidad principal de la cloración es la desinfección microbiana. No obstante, el cloro actúa también como oxidante y puede eliminar o ayudar a eliminar algunas sustancias químicas; por ejemplo, puede descomponer los plaguicidas fácilmente oxidables, puede oxidar especies disueltas, como el Manganeso (II), y formar productos insolubles que pueden eliminarse mediante una filtración posterior; y puede oxidar especies disueltas a formas más fáciles de eliminar (por ejemplo, el arsenito a arseniato).
Un inconveniente del cloro es su capacidad de reaccionar con materia orgánica natural y producir trihalometanos y otros subproductos de la desinfección (SPD) halogenados. No obstante, la formación de dichos SPD puede controlarse optimizando el sistema de tratamiento.
Otro inconveniente es el proceso de descomposición de las principales substancias que se emplean para la cloración, como es el Hipoclorito de sodio. Sus disoluciones se descomponen lentamente -más rápidamente a temperaturas más altas- generando iones clorato y clorito. Conforme la solución envejece, disminuye la concentración de cloro disponible; esto se soluciona aumentando la dosis del producto para lograr la concentración de cloro residual deseada, aumentando así las cantidades de clorato y clorito añadidas al agua tratada. Otra substancias ampliamente usada es el hipoclorito cálcico, el cual al ser sólido, su descomposición es mucho más lenta (aunque su dosificación es más compleja).
Los estudios relacionados a la evaluación toxicológica del cloro no han mostrado efectos adversos específicos relacionados con el tratamiento en personas y animales expuestos al cloro en agua de consumo. El CIIC (Centro Internacional de Investigación contra el Cáncer) ha clasificado el hipoclorito en el grupo 3. Siendo esta la clasificación empleada para aquellas substancias que no evidencian riesgos de este tipo para humanos, pero que sus estudios son insuficientes para definirlos como exentos de peligro también en otras especies. Como referencia el café también está en categoría 3.
Las Normas Internacionales para el agua potable de la OMS de 1993 establecieron un valor de referencia de 5 mg/L para el cloro libre en agua de consumo, pero señalaron que se trata de un valor conservador. También se señaló que la mayoría de las personas perciben el sabor de cloro cuando su concentración es la del valor de referencia.
La mayoría de las personas pueden detectar, mediante el olfato o el gusto, la presencia en el agua de consumo de concentraciones de cloro bastante menores que 5 mg/L, y algunas incluso pueden detectar hasta 0,3 mg/L. Si la concentración de cloro libre residual alcanza valores de 0,6 a 1,0 mg/L, aumenta la probabilidad de que algunos consumidores encuentren desagradable el sabor del agua. El umbral gustativo del cloro es menor que su valor de referencia basado en efectos sobre la salud.
Por lo tanto, la OMS indica como valor de referencia correspondientes al cloro como sustancia químicas usada en el tratamiento del agua los 5 mg/L; y para que la desinfección sea eficaz debe haber una concentración residual de cloro libre ≥ 0,5 mg/L tras un tiempo de contacto de al menos 30 min a pH <8.0.
Fuentes:
Organización Mundial de la Salud. Guías para la calidad del agua potable [recurso electrónico]: incluye el primer apéndice. Vol. 1: Recomendaciones. Tercera edición. Versión electrónica para la Web. 2006