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2.1 CALIDAD DE AGUA

AGUA POTABLE, DESALADORA, BORO, ARSÉNICO, DUREZA Y SABOR.

Si alguien dice la luna llena se ve brillante, puede aparecer otro y decir que la luna llena vista en el día no es más brillante que las nubes del cielo u otro indicar que en los lugares nubosos o contaminados no se ve tan brillante la luna, es decir las cosas no son absolutas, sino que siempre son relativas a algo.

Para el caso del agua potable, ese algo contra el que se debe comparar es la legislación vigente y las normas, las cuales se hacen tomando criterios técnicos, políticos y económicos mediante los cuales se considera propiada su aplicación. Algunas de las normas aplicables son las siguientes:

Arsénico: •NCH 409/of..70  establecía 0.12 mg/L como un valor aceptable de este mineral en el agua potable el cual fué disminuido a 0.05 mg/l en la actaualización de la norma del año 84 y disminuida a 0.01 mg/l el año 2004.

El Boro : No existe limitación para esta sal en la norma chilena de agua potable, si existiendo restricción en la norma NCH 1333 de agua de riego y algunas recomendaciones en normas extrangeras como son la OMS, CEE y Canada con valores de  0,5 ; 1.0 ; 5.0 mg/l respectivamente.

Para el caso de las desaladoras, la ley sanitaria considera que el agua potable que se entregue a la población debe ser producida a partir de las fuentes de menor costo y el producto entregado debe cumplir con las normas de calidad establecidas por la normativa vigente.

¿por que han cambiado las exigencias en el arsénico?, ¿Por que el Boro no tiene restricciones? ¿Por que el agua del norte es distinta a la del sur?

El agua en nuestro país viene principalmente de la cordillera infiltrándose a través de la tierra y aflorando a la superficie en los sectores más bajos, saturados o bien sectores arcillosos que provocan cauces o napas colgadas. En la zona sur de nuestro país, la cantidad de agua es abundante y ha provocado un efecto de lavado y cambio de minerales los cuales han sido arrastrados por el agua hacia el mar por tierras vegetales. Situación distinta es la que ocurre en el norte del país donde las caracteristicas geográficas caracterizan esta zona como un desierto con una escaces extrema de agua. Estas características desérticas son las que hacen que las aguas provenientes de la cordillera al no parsar por tierras tan lavadas como las del sur y  sin especies vegetales en su paso, hacen que el agua venga con una gran cantidad de minerales como son el arsénico, el boro, los cloruros, los sulfatos, etc.., situación que hace que el agua presente un sabor y dureza muy distinta a la que podemos obtener con el agua del sur. En el sur de nuestro país se puede tomar agua de algunos arroyos directamente cuyo sabor es por lejos mejor que la mejor de las aguas osmotizadas que podamos conseguir en la ciudad,

¿Como y quien define la cantidad de minerales que puede tener el agua potable?

Es el ministerio de salud del país el cual en base a estudios técnicos define los parámetros que deben ser controlados en el agua potable. cabe considerar que para el caso del arsénico, nuestra norma chilena está a la par con las normas más exigentes del mundo y que para el caso del boro, los congresos y estudios que ha realizado el Ministerio de salud, no se ha establecido efectos dañinos o perjudiciales en la salud humana por la presencia de este mineral.

¿Por que entonces la norma de riego lo limita?

Esta limitación se debe a que el boro si afecta a determinados cultivos.

¿Por que se insiste tanto con el boro y el arsénico entonces?

Para efectos mediáticos, siempre la alarma pública será un buen negocio. Para los vendedores de plantas de tratamiento también es bueno, Para los que quieren obtener gran cantidad de dinero demandando al estado es muy bueno. En la siguiente tabla se puede apreciar los aportes del boro a través de productos alimenticios la mayoría de ellos provenientes de otras regiones.




Se puede notar que la ingesta de alimentos aporta una cantidad similar a la que aporta el agua en la dieta alimentaria local.

Ahora bien, si políticamente (sin respaldo técnico) se obliga a tratar el boro en el agua potable, dado que los procedimientos osmoticos convencionales no son adecuados para este tratmiento, sólo se conducirá a encarecer el servicio de agua potable de la cual sólo el 5% es usado en parte de nuestra dieta alimentaria. es decir el 95% del agua que en este caso será más cara por el tratamiento adicional que se requiere, se va directamente por el alcantarillado.

En cuanto a la planta de tratamiento que políticamente se pide en la ciudad (la ciudadanía no la esta pidiendo), tiene como propósito aumentar la oferta de agua en la región para beneficiar a las semilleras, industrisa minera, empresa sanitaria, venededores de las plantas y sus insumos, etc.., el problema se presenta por cuanto el aumento en el costo de esta decisión, lo pagarían los consumidores de agua potable de la ciudad en beneficio de los semilleros, mineros y empresa sanitaria.

¿Como suplir el déficit de agua de la ciudad?

Hoy el estado, no da preferencias de uso del agua, lo que significa que si alguien tiene los derechos puede usarlos sin importar que esa decisión provoque la sequía en los usuarios que esten en cotas más bajas. Como ejemplo, hay ciudades como Copiapó en que las empresas mineras con sondajes muy profundos deprimieron las napas dejando con racionamiento de agua a la ciudad. En esta ciudad, la situación aún no es tán dramática, sin embargo, dado que ya comenzó el ciclo seco en la ciudad y que el estado promueve cada vez más la instalación de semilleras y minería en la zona, lo que se suma a la sobreexplotación del acuífero, estaría acelerándose la construcción de una planta desaladora en la zona. el problema es ¿Quien debe pagar los considerables aumentos en la tarifa que se esperan?

Conforme a la ley actual, debido a que no existe una ley de uso presferente del agua para consumo humano, son los ciudadanos los que tendrían que pagar este aumento en el precio de las tarifas, salvo que se establezca algún tipo de ley que produzca algún tipo de subsidio cruzado para que los consumidores de agua industriales que se encuentran en la parte alta de la cuenca subsidien a los consumidores de la parte baja, similar alo que ocurre hoy en Antofagasta o bien algún otro tipo de medida como es el tratamiento de las aguas que hoy se vierten al mar (~ 400 lts/s) para uso agrícola, etc..

A diferencia de lo que ocurre hoy en copiapó, nuestra ciudad al estar al lado de la costa, se provoca un efecto de intrusión marina que tiende a mezclarse con el agua proveniente de la cordillera. esta situación hace que el agua cruda vaya siendo cada vez más salobre, situación que obliga a la empresa sanitaria a  construir o ampliar las plantas de osmosis que hoy se tienen en lluta y Azapa encareciendo con ello su proceso sin la posibilidad de subir el precio como quisieran. Una planta desaladora sería el mejor de los negocios, puesto que con este escenario, no requerirían estar profundizando sus pozos y pensando en desalar sin que ello signifique el aumento de sus costos.

N.B:  A medida que aumenta la salinidad del agua, se va encareciendo cosiderablemente el costo del tratamiento. A odo de ejemplo el agua sin sal no requiere ser elevada más que para su distribución a diferencia del agua osmotizada de mar la cual requere ser elevada a 700 metros para realizar la osmosis inversa. El agua de lluta que es menos salobre que la de mar requiere ser elevada a 140 m.
La planta de Osmosis inversa construida en Azapa es para abatir el Arsénico de las aguas de allí obtenidas así como también los cloruros y sulfatos.






El agua que sale de los pozos de la ciudad puede ir incrementando gradualmente su salinidad desde 1500 ppm o mg/l hasta un máximo de 35000 ppm en un futuro lejano en que el agua subterránea no llegue al mar. En ese punto extremo, se requerirá 15 veces más energía que la que hoy se utiliza para desalar. dado que este proceso es gradual, lo que corresponde es ir instalando pequeñas plantas desaladoras en la ciudad, acomodándose con ello a la nueva situación hídrica. Instalar directamente una desaladora de mar implica aumentar de una sola vez el costo energético para la producción de agua en 15 veces, lo que provocaría un aumento en las tarifas de agua a los usuarios, sin que exista la obligación de utilizar dicha planta. En caso de obligar a usar una desaladora de mar, los usuarios de agua potable estarían subsidiando a los empresarios agrícolas de los valles.


Distribución mundial de acuíferos con altos contenidos en arsénico. (Modificado de BGS y DPHE, 2001; Smedley y Kinniburgh, 2002).




En la SISS de Arica, se realizan capacitaciones sin costo para aquellos grupos de personas que los requieran en temas como el agua potable, alcantarillado y los residuos industriales líquidos.

Recomendación en pais angloparlante para la eliminación de los precipitados de cal en artefactos.


En Arica hay del orden de 7 plantas purificadoras de agua, las que en promedio producirían 600 m3 de agua por mes, es decir entre estas 7 plantas se tendía del orden de 4200 m3 mensuales de agua. Si consideramos que estas plantas mayores producen mas del 90% de la producción de agua osmotizada de la ciudad, se  estaría hablando del orden de 5000 m3 de agua osmotizada para la ciudad.

La producción mensual de agua potable de la ciudad está entre 1 millón de m3 y 1.2 millones de m3 entre los meses de menor y de mayor consumo.

Se considera que el agua que se usa para la preparación de alimento y bebestibles es del orden de un 4%, lo que daría un consumo para alimentos de 40 mil a 60 mil m3 de agua.





De estos valores, podemos obtener que el consumo de agua osmotizada es del orden de un 0.5% del total del agua potable que se consume en la ciudad.

Cabe considerar que el agua osmotizada tiene un precio de venta de a lo menos 50 veces el valor del agua del grifo.








Escacez Hídrica, uso de agua de mar en instalaciones sanitarias

A principios del S XX y dada la escacez de agua que había en ls puertos del norte de Chile, se diseñaron sistemas de redes para el uso de agua de mar para el funcionamiento de los baños y lavados del alcantarillado.

Alguna fechas interesantes son:

1923: Instalación del servicio de agua de mar en Tocopilla.
1912: Inicio de explotación de la red de agua de mar en Antofagasta.
1916: Inicio de explotación del servicio de agua de mar en Taltal.
1915: Máximo de arranques domiciliarios de agua de mar en Antofagasta (1,050).
1934: Renovación parcial de la red de agua de mar en Antofagasta.
1939: Datos sobre la recaudación y consumo de agua de mar.

La conclusión de este experimento fue que si bien era agua abundante de bajo costo, para una implementación exitosa, se debía hacer algunas mejoras al proyecto, destacando entre ellas el uso de nuevos materiales resistentes a la corrosión.

El pionero en la demostración innovadora del uso de agua de mar en la higienización urbana es Hong Kong, donde más del 80 por ciento de sus 7,2 millones de habitantes tienen sus descargas sanitarias abastecidas con agua salada.


Hoy los problemas de sequía siguen y han aumentado conforme ha ido creciendo la población, sin embargo, también han aparecido nuevos materiales, mas resistentes a la corrosión que los que existían a principios del 1900, lo que hace que el proyecto hoy sea mucho mas favorable que en ese tiempo.

Otra de las medidas para enfrentar la escacéz hídrica es la reutilización de las aguas grises el cual se reglamentó en mayo de 2024



Diagrama de Stiff  de los minerales presentes en las aguas subterráneas del valle de lluta




2.8 OSMOSIS VERSUS TRATAMIENTO DE AGUAS SERVIDAS

EL AGUA, VALLE AZAPA UNA VISIÓN A CONSIDERAR
1.- Algunas consideraciones frente al requerimiento futuro de agua en Arica, específicamente en el valle de Azapa [1].
 El valle de Azapa cuenta con un consumo de agua del orden de los 1200 l/s, el que puede aumentar fácilmente dado a que existen derechos de agua otorgados no utilizados.
La estructura actual del agua en Azapa es aproximadamente como se muestra en la gráfica:



Es decir, 1/3 del agua del valle está destinado al consumo humano y 2/3 a la agricultura

2.- Población que hace uso del recurso

Estimativamente, los 2/3 del agua del Valle de Azapa son utilizados por una población de menos de 1500 habitantes, los que representan a menos del 1% de la población de Arica y Azapa.
3.- ¿Cuánto cuesta agregar nuevas fuentes?
Si se considera que la extracción de agua hoy en el valle proviene de pozos de 50 m de profundidad media, se puede hacer el siguiente análisis:
i.- El costo del agua potable en la ciudad cuesta aproximadamente el doble de lo que costaría el agua para el riego. Esto se debe a que a la operación de extracción, se debe agregar el tratamiento del agua potable más los servicios asociadas a las aguas servidas.
-Si al agua de pozo le damos un valor de 50 (Valor referencial que representaría el sacar el agua a 50 m de profundidad), al agua en la ciudad le damos un valor de 100 (el doble por los tratamientos ya mencionados)
- Si se considera el proveer agua a partir de una desaladora de agua salobre, como es la del río lluta, este tratamiento requiere para su proceso más del doble de la energía de purificación de esta agua que cuenta con más de 10000 ppm de sales que debe tratar, es decir el costo para el usuario de la ciudad aumentaría de 100 originalmente más 40 (valor sólo referencial puesto que desalar el agua salobre cuesta más del doble que extraer agua de un pozo) Con esto el agua de ciudad aumenta de 100 a 140.
Si se considera la construcción de una planta de agua de mar, esta al tener más de 30000 ppm, es decir el triple de salinidad que el agua salobre de lluta, el proceso costaría más del doble que el desalar agua salobre, sin embargo para este análisis sólo se considerara un valor de 40 adicionales a los 40 que correspondería si el agua a tratar fuera salobre. Con esto el agua de la ciudad aumentaría su costo de 180.
En todo este aumento con plantas desaladoras, el agua para riego seguiría con su valor original de 50. No se sabe si aumentará su caudal puesto que no existe obligación legal para que la sanitaria entregue sus derechos de agua para riego.






4.- Construcción de una planta de tratamiento de aguas servidas
El tratamiento de aguas servidas, al tener una fuerte componente biológica y de decantación, que no requieren una gran demanda de energía, hacen que este proceso sea más barato que desalar agua. Por esto, se considera que el costo de tratamiento de aguas servidas para riego es del órden de 35, es decir poco menos del costo adicional que sería el desalar agua salobre (40 en este análisis)



El costo adicional que verían los agricultores sería del órden de 85. Cabe considerar que hoy hay predios en los cerros de azapa cuya agua la extraen hasta el nivel del lecho del río 50m y que luego elevan esta agua nuevamente al cerro a alturas sobre los 35 m, es decir, el agua para la gente del valle aumentaría el equivalente a tener sus parcelas en el cerro, como actualmente la tienen algunos agricultores.
5.- La visión general sería:
Que si se construyera una desaladora de 200 l/s el resultado sería que:
El 99% de la población verían aumentado el costo del agua en cerca de un 80% o en forma conservadora, sería un aumento del costo del agua en un 50% (de 100 original a 150)(en la gráfica aparece 180) y el 1% de la población que vive en Azapa vería que el aumento del agua liberada le permitiría aumentar su negocio agrícola aumentando rápidamente la demanda. 
Si además se construyera una planta de tratamiento de aguas servidas, el costo para el 1% de la población (Azapa) aumentaría el equivalente a subir el agua a los cerros de azapa.

6.-Tabla resumen

Item
Emisario
Tratamiento aguas servidas
Desaladora agua salobre
Desaladora de mar
Costo
Sistema de tratamiento más económico
Incremento menor
A lo menos 50% más caro que el tratamiento de aguas servidas
Más del doble del costo de tratar aguas salobres de 10000 ppm
Variación del costo para el empresario agrícola
No hay
Asume costo del tratamiento/Aumenta la disponibilidad del recurso en más de un 25%
Aumenta la disponibilidad del recurso en más de un 25% al mismo costo
Aumenta la disponibilidad del recurso en más de un 25% al mismo costo
Variación del costo para el ciudadano de Arica
No hay
No hay
Aumenta el costo en más de un 25%.
Aumenta el costo en más de un 50%
Implementación
No requiere
Requiere de una ley de fomento que privilegie la reutilización de las aguas en vez del vertimiento al mar.  
-La ley sanitaria exige que se justifique el uso de agua de fuentes de mayor costo.
-La ley sanitaria exige que se justifique el uso de agua de fuentes de mayor costo.
Superintendencia de Servicios Sanitarios

La prioridad es el consumo humano sobre el riego.
La SISS está orientada a disminuir el costo a los usuarios de los servicios, no aumentarlos.
La SISS está orientada a disminuir el costo a los usuarios de los servicios, no aumentarlos.
Instituciones ligadas al riego

El interés es aumentar el riego por sobre el consumo humano


















7.- Conclusiones
Sea cual sea el tratamiento que se escoja, el agua que se quiera adicionar provocará el aumento en el costo ya sea del beneficiario o bien en los ciudadanos sin recibir un beneficio adicional por este aumento de costo.
Los intereses sectoriales de la SISS y los organismos ligados al riego son contrapuestos, por lo que para incentivar la reutilización de las aguas servidas en las zonas costeras, sólo se puede lograr sólo después de dar respuesta a las siguientes preguntas:
¿Por qué la empresa sanitaria escogería disponer sus aguas servidas en una planta de tratamiento en vez de un emisario?. Aún si le fuera conveniente hacerlo como es ella la que tiene la obligación por concesión por concesión, podría no optar por tratarla.
Es decir SE REQUIERE DE UNA POLÍTICA DE ESTADO QUE ESTE POR SOBRE LOS SERVICIOS SECTORIALES PARA FOMENTAR EL USO DE LAS AGUAS RESIDUALES.




¿Qué HICIERON EN LIMA PARA FOMENTAR EL USO DEL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES?

ESTUDIO DE OPCIONES DE TRATAMIENTO Y REUSO DE AGUAS RESIDUALES EN LIMA METROPOLITANA

10.3. Políticas públicas que promueven el tratamiento y reuso de las aguas residuales Mediante Resolución Ministerial N° 176‐2010‐VIVIENDA de fecha 05 de noviembre del 2010, se aprobaron los “Lineamientos de Política para la promoción del tratamiento para el reuso de las aguas residuales domésticas y municipales en el riego de áreas verdes urbanas y periurbanas”, la cual consta de cinco (05) lineamientos de Política que de manera integral orienten las acciones al fortalecimiento del marco normativo, tecnológico, económico, de acceso a la información y fortalecimiento de capacidades relacionadas a este tema. Los lineamientos son los siguientes:
•LINEAMIENTO 1. El reuso de las aguas residuales domésticas y municipales tratadas para riego de áreas verdes en zonas urbanas y periurbanas deberá incorporarse a la política, planes y estrategias sectoriales, de forma que contribuya a la gestión integrada de los recursos hídricos a nivel nacional, propiciando la sustitución del agua potable.
• LINEAMIENTO 2. El uso de tecnologías efectivas de tratamiento de aguas residuales domésticas y municipales, para el riego de áreas verdes urbanas y periurbanas deberá ser parte de la política nacional de saneamiento, promoviendo y apoyando la implementación de investigaciones específicas que contribuyan a mejorar la eficiencia del proceso, reducir los costos de tratamiento y mitigar los impactos ambientales. 80
• LINEAMIENTO 3. La activa participación del sector público, el sector privado, la sociedad civil y los organismos internacionales es clave para fortalecer la gestión de Recursos Hídricos y garantizar el principio de sostenibilidad y el financiamiento necesario para la gestión de los sistemas de tratamiento para el reuso de aguas residuales domésticas y municipales en el riego de áreas verdes urbanas y periurbanas.
• LINEAMIENTO 4. La promoción de la participación ciudadana y el acceso público a la información debe asegurarse como forma de garantizar la transparencia, el control y la eficiencia en la gestión de los sistemas de tratamiento para el reúso de aguas residuales domésticas y municipales en el riego de    áreas verdes urbanas y periurbanas.
• LINEAMIENTO 5. El fortalecimiento de las capacidades y el entrenamiento de los diversos actores públicos y privados debe ser parte de una política sectorial permanente, dotada de recursos específicos orientados a satisfacer las demandas de los distintos actores vinculados al tratamiento para el reuso de las aguas residuales domésticas y municipales en el riego de áreas verdes urbanas y periurbanas. Para la implementación de estos lineamientos se conformó el Comité Multisectorial Conformado por representantes del Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento, la Autoridad Nacional del Agua‐ANA, Ministerio de Salud, Ministerio del Ambiente, la Superintendencia Nacional de Servicios de Saneamiento‐SUNASS. Este comité se instaló en marzo de 2011 y actualmente está ejecutando el Plan de Implementación acordado para el presente año.

TAMBIÉN HAY ESTUDIOS COMPARATIVOS EN LA CUARTA REGIÓN.

Escacez Hídrica, uso de agua de mar en instalaciones sanitarias

A principios del S XX y dada la escacez de agua que había en ls puertos del norte de Chile, se diseñaron sistemas de redes para el uso de agua de mar para el funcionamiento de los baños y lavados del alcantarillado.

Alguna fechas interesantes son:

1923: Instalación del servicio de agua de mar en Tocopilla.
1912: Inicio de explotación de la red de agua de mar en Antofagasta.
1916: Inicio de explotación del servicio de agua de mar en Taltal.
1915: Máximo de arranques domiciliarios de agua de mar en Antofagasta (1,050).
1934: Renovación parcial de la red de agua de mar en Antofagasta.
1939: Datos sobre la recaudación y consumo de agua de mar.

La conclusión de este experimento fue que si bien era agua abundante de bajo costo, para una implementación exitosa, se debía hacer algunas mejoras al proyecto, destacando entre ellas el uso de nuevos materiales resistentes a la corrosión.

Hoy los problemas de sequía siguen y han aumentado conforme ha ido creciendo la población, sin embargo, también han aparecido nuevos materiales, mas resistentes a la corrosión que los que existían a principios del 1900, lo que hace que el proyecto hoy sea mucho mas favorable que en ese tiempo.

Otra de las medidas para enfrentar la escacéz hídrica es la reutilización de las aguas grises el cual se reglamentó en mayo de 2024


Intrusión marina

Suele suceder que los consultores que vienen de la zona sur, por algúna razón, quedan desconcertados al ver la alta salinidad que tienen las aguas provenientes del río lluta e incluso algunos sondajes ubicados en la ciudad, por lo que prontamente tienden a asociar ese fenómeno con la intrusión del mar en el continente, lo cual trae como consecuencia que se inhiba cualquier intento de extraer agua cerca de la costa, lo que es una aberración más aún cuando existe una creciente necesidad de agua y que quierase o nó esta va a seguir empeorando su calidad, profundizándose más y por ende requiriendo un mayor tratamiento de estas aguas.

En el siguiente mapa, se muestran 7 sondajes que disponen de muestra de la calidad de sus aguas por parte de la DGA. El mas cercano a ellos es el LLU-07 y que estaría cerca de la carretera internacional muy próximo a la costa. 


La forma en que veremos los resultados de la DGA es como un diagrama de STIFF en la cual se representan 3 aniones y 3 cationes que son el magnesio, potasio, sulfato, bicarbonatos, cloruros , sodio potasio y calcio.


Diagrama de stiff LLU-07




Diagrama de STIFF para los 7 sondajes, destacando con líneas mas gruesas los parámetros asociados al oceano y al sondaje LL-07

Que podemos observar de aquí: que los valores miliequivalentes por litro asociado a los cloruros, se verían similares, sin embargo todos los otros parámetros, son muy distintos a los que podemos encontrar en el mar, lo que es un indicio que los minerales presentes en las aguas subterráneas del río lluta no tienen nada que ver con algún tipo de intrusión marina.













[1] Para datos más precisos , se requiere un estudio más detallado