Impacto en la salud por consumo de agua dura en pobladores de la parte baja del río Chili, Arequipa, Perú (página 2)

Se plantea las siguientes hipótesis; la posibilidad de determinar la relación entre el consumo de aguas con alta dureza y posibles efectos en la salud de los pobladores, la posibilidad de determinar los niveles de la dureza en los puntos de abastecimiento de las diferentes irrigaciones en estudio, y una relación entre el número de casos de litiasis y su asociación con los niveles altos de la dureza del agua que consumen los pobladores de la parte baja del río Chili.

En el Capítulo I: planteamiento del problema, antecedentes y los objetivos; Capítulo II: Marco teórico y conceptual; Capítulo III: Método de la investigación, duración y área de estudio; Capítulo IV: Caracterización del área de estudio; Capítulo V: Resultados y discusiones y; Capítulo VI Cálculos para determinar la dureza total del agua y de ingeniería para reducir la dureza.

CAPÍTULO I

Planteamiento de problema

Las irrigaciones ubicadas en la parte baja del río Chili, como son: La Joya-El Ramal, La Joya, La Cano, San Isidro, San Camilo y el Valle de Vítor, utilizan las aguas captadas en la toma de "Socosani" para su abastecimiento doméstico. En su recorrido, las aguas incrementan su dureza por contacto con suelos y formaciones geológicas.

El problema que afrontan los pobladores debido a la dureza del agua, no sólo radica en una mala cocción de menestras, en la generación de sarro o incrustaciones en los utensilios de cocina y en la poca disolución del jabón, sino que también existe la posibilidad de que se vean afectados en su salud.

El papel de la dureza del agua en el desarrollo de la litiasis urinaria es aún motivo de controversia. Se ha reportado que es la tercera enfermedad más común que afecta tanto a hombres como a mujeres. Se ha determinado que factores genéticos y ambientales contribuyen a la formación de litiasis urinaria (Stomatiou et al. 2006). Entre los factores ambientales, (Mora et al. 2002) y (Medina-Escobedo et al. 2002), han reportado que la dureza del agua contribuye al desarrollo de esta enfermedad.

Por lo expuesto anteriormente, creemos que el presente trabajo de tesis se justifica para determinar si la dureza elevada de las aguas utilizadas en el consumo presenta un factor de riesgo para la salud de los pobladores de las irrigaciones de la parte baja del río Chili.

Se plantean las siguientes preguntas:

Pregunta general:

¿Existe una relación entre el consumo de agua con alta dureza y posibles efectos en la Salud de los pobladores de la parte baja del río Chili?

Preguntas específicas:

• 1. ¿Cuáles son los niveles de dureza que presentan las aguas en los puntos de abastecimiento de las diferentes irrigaciones?

• 2. ¿Existe una relación entre el número de casos de litiasis y su asociación con los niveles altos de la dureza del agua que consumen los pobladores de la parte baja del río Chili?

Antecedentes de la investigación

Flores y Maggiolo (1975), refieren que la costa sur de Perú, particularmente en departamento de Arequipa, contiene numerosas formaciones sedimentarias de origen terciario, miocénicas antiguas. El terciario está representado por las Formaciones Paracas, Camaná y Moquegua. En la Fotografía 1.1, por ejemplo, apreciamos la formación Moquegua en el sub suelo de la irrigación La Joya. Estas formaciones, se caracterizan por ser de morfología suave, ligeramente onduladas, lo que les ha merecido correctamente el nombre de "pampas". Según Petersen (1975), la formación Moquegua del Terciario consiste principalmente de areniscas tufáceas y conglomerados donde es común observar zonas con alto depósito de carbonatos, con mayor fuente de carbonato total.

Fotografía 1.1 Formación Moquegua en el sub suelo de la irrigación La Joya.

Estos carbonatos, a manera de una matriz unen cantos rodados (ver Fotografía 1.2). Aunque poco abundantes, también se pueden observar lentes de FeO dentro del material (ver Fotografía 1.3). Por otro lado, los suelos presentan pH entre 8,5 y 9,0 y un bajo contenido de arcilla (Valdivia et al. 2001). Durante el Terciario, la formación Moquegua fue cortado por numerosos cursos de agua que descienden de Los Andes, entre los cuales están el río Chili-Vítor-Quilca y el río Colca-Majes-Camaná.

Fotografía 1.2 Matriz de Carbonatos

Fotografía 1.3 Lente de FeO en la formación Moquegua

Las irrigaciones de la parte baja del río Chili causan una serie de impactos hidrológicos y ambientales. Éstos se han visto favorecidos por:

• Un clima local muy árido con precipitaciones casi inexistentes.

• El agua del río Chili que se mezcla con aguas residuales, favorece la agricultura en las irrigaciones de La Joya, San Isidro, La Cano, San Camilo y el Valle de Vítor.

• La irrigación de La Joya que requiere siempre un drenaje adecuado para el lavado de las sales de subsuelo.

• El drenaje que provoca un aumento de la dureza de las aguas de retorno que son aprovechadas por los pobladores de la Irrigación La Cano y el Valle de Vítor.

En La Joya, los procesos de drenaje y contaminación de las aguas superficiales comenzaron a partir del año 1940, mientras que en San Isidro-La Cano, a partir de 1975 (Ponce 2008).

Los efluentes líquidos, que llegan a las irrigaciones de la parte baja del río Chili, procedentes de la ciudad de Arequipa, de su sistema de alcantarillado público que emite aguas residuales, las cuales contaminan el recurso hídrico del río Chili y de las irrigaciones ubicadas aguas abajo (La Joya, San Camilo, San Isidro, La Cano y El Valle de Vítor). Generando una contaminación de origen hídrico a nivel sanitario, ambiental y en la cadena trófica.

El crecimiento de la población de Arequipa, cono norte y demás asentamientos humanos y la presión política para que les instalen agua potable, han ocasionado una mayor generación de aguas residuales que incrementa la contaminación del río Chili y como consecuencia las irrigaciones que se encuentran en la parte baja del mismo río.

La empresa prestadora de servicios SEDAPAR, responsable del saneamiento básico, no cumple con el tratamiento del total de aguas servidas, debido a que la planta de Chilpina fue diseñada para tratar un caudal de 210 l/s y viene operando hace 35 años. Arequipa genera aguas residuales en un volumen aproximado de 1 400 l/s.

El 90% de las aguas residuales generadas por uso doméstico e industrial descargan directamente al río Chili sin tratamiento previo (Cruz Torres, E. 2006).

El gobierno regional, las municipalidades, la minera Cerro Verde y Sedapar, vienen ultimando el financiamiento para la ejecución de la planta de tratamiento de las aguas residuales "Pampa La Estrella", para tratar el 100% de las aguas residuales de la ciudad.

Con la puesta en ejecución la planta de tratamiento La Estrella, se estaría solucionando parte de la contaminación del recurso hídrico del río Chili, ya que existen emisores que descargan clandestinamente aguas residuales al río, como también el drenaje generado por la actividad agropecuaria, ubicadas desde la campiña de Arequipa, Sachaca, Tiabaya, Congata, Uchumayo; contaminación que va a afectar a las irrigaciones de la parte baja del río Chili.

Desde el enfoque sanitario, la inadecuada disposición final de las aguas residuales de la ciudad constituyen un problema serio de salud pública, debido a que el río Chili es el principal recurso hídrico de Arequipa cuyas aguas son utilizadas en las diferentes actividades productivas, económicas y es precisamente objeto de descargas de vertimientos domésticos e industriales sin tratamiento previo, contaminando sus aguas, lo que se traduce en una alta incidencia de enfermedades infecto-contagiosas de origen hídrico en la población; se consumen vegetales crudos de tallo corto, que son regados con aguas contaminadas del río Chili. (Tabla 1.1)

Como referencia se tiene el reporte microbiológico de verduras de tallo corto (DESA-Arequipa).

Origen de la contaminación hídrica.

La contaminación hídrica es tan antigua como la existencia de la humanidad; sin embargo, la contaminación hídrica empezó a ser notoria cuando la cantidad de contaminantes arrojados a los ríos u otras fuentes superficiales, superó la capacidad de auto-recuperación de las mismas (Remy, M. 1994).

En un principio, la preocupación del hombre estuvo centrada en la manera de cómo deshacerse de sus desechos y como transportarlos hasta fuentes superficiales para liberarse de ellos.

La inquietud del hombre por proteger y descontaminar las fuentes superficiales es relativamente nueva, se puede decir que solo hasta el pasado siglo, se empezaron a evidenciar los primeros esfuerzos en el proceso de tratamiento y depuración de los vertimientos líquidos, con el fin de preservar las fuentes hídricas y el medio ambiente.

A medida que la civilización fue progresando, la calidad de los vertimientos generados por el hombre ha ido empeorando. En la antigüedad, los únicos vertimientos generados por el hombre eran de carácter eminentemente domésticos; a medida que comenzaron a surgir los procesos industriales los vertimientos se volvieron más complejos, hasta llegar a convertirse en una amenaza para el hombre y su medio ambiente.

El origen de los vertimientos líquidos residuales está asociado directamente con la actividad del hombre, procedentes de viviendas, entidades públicas, privadas, servicios industriales, sanitarios, agrícolas, etc. que se evacuan a través de los emisores públicos o privados de saneamiento, a los distintos medios receptores o cuerpos de agua (napa freática, ríos, lagos, canales), claro que las especies vegetales y animales no generan vertimientos líquidos en cantidades que pudieran afectar el ecosistema natural.

El hombre genera aguas residuales que pueden ser clasificadas como de origen doméstico, industrial o agrícola (Figura 1.1)

A estos tipos de vertimientos se suman las aguas de lluvias.

Objetivos

1.3.1 Objetivo general

Determinar el impacto en la salud por consumo de agua dura en la población de las irrigaciones de la parte baja del río Chili y con ello promover su mitigación.

1.3.2 Objetivos específicos

Este trabajo tiene los siguientes objetivos específicos:

• 1. Determinar la dureza total del agua (mg/l de CaCO3) en cada uno de los puntos de abastecimiento de las irrigaciones de la parte baja del río Chili.

• 2. Calcular el porcentaje de casos de litiasis y su relación con los niveles de dureza total del agua (mg/l CaCO3) que consumen los pobladores de la parte baja del río Chili.

1.4 Hipótesis

1.4.1 Hipótesis general

Existe la posibilidad de determinar la relación entre el consumo de aguas con alta dureza y posibles efectos en la salud de los pobladores.

1.4.1 Hipótesis específicos

Se plantea las siguientes hipótesis de investigación:

H1: Existe la posibilidad de determinar los niveles de la dureza en los puntos de abastecimiento de las diferentes irrigaciones en estudio.

H2: Existe una relación entre el número de casos de litiasis y su relación con los niveles altos de la dureza del agua que consumen los pobladores de la parte baja del río Chili.

CAPÍTULO II

Marco teórico y conceptual

2.1 Litiasis Urinaria.

La calculosis renal, llamada también nefrolitiasis, urolitiasis o litiasis urinaria, es una afección bastante frecuente que se presenta en los hombres con mayor frecuencia que en las mujeres. Es rara en niños y ancianos.

Los cálculos son concreciones constituidas por sales urinarias, que se depositan alrededor de un núcleo primitivo, llamado núcleo litógeno (o sea, generador del cálculo). Dicho núcleo está formado por cuerpos extraños (gérmenes, coágulos), presentes en la orina, sobre cuya superficie precipitan otras sustancias orgánicas también presentes en la orina. El aspecto de los cálculos varía según su constitución química (ver Anexo 1): algunos están formados predominantemente por oxalato de calcio, otros por ácido úrico o por urato cálcico, otros por fosfato cálcico o fosfato amónico magnésico. Los primeros son de color oscuro, su superficie externa tiene un aspecto de mora, resultan opacos a los rayos X, y son pesados y duros. Los cálculos de fosfatos son los más ligeros, blanquecinos, de superficie lisa y bastante friables.

Los cálculos muy numerosos, pero muy pequeños, constituyen las arenillas, que se sedimentan en la orina apenas emitida, con aspecto de polvo rojizo. Al microscopio, aparecen formadas por cristales irregulares de ácido úrico o por cristales de oxalato de calcio, la arenilla oxálica.

Los cálculos se forman porque en ocasiones la orina contiene sales urinarias que se encuentran en solución sobresaturada y se mantienen en estado de solución, gracias a la presencia de ciertas sustancias orgánicas llamadas coloides protectores. Estos coloides podrían ser la albúmina, algunos derivados de los ácidos nucleicos y el ácido condroitinsulfúrico. Sin embargo, las soluciones sobresaturadas son inestables y cualquier pequeña alteración ocasiona la precipitación de estos coloides, alrededor de los cuales se van formando capas de las sales antes descritas. El aumento de la concentración de sales en la orina se puede deber a muchos factores: dieta inadecuada, ingestión insuficiente de agua, infecciones urinarias, estasis urinaria e hiperparatiroidismo.

Los cálculos pueden formarse y permanecer en un cáliz renal o, más frecuentemente, en la pelvis renal; pero no son muy raros los cálculos que se forman también en el parénquima renal. Con el paso del tiempo, las concreciones tienden a hacerse cada vez más grandes, o se forman otras; con el aumento progresivo de volumen, el cálculo acaba por llenar el cáliz o la pelvis. Si el cálculo es muy pequeño puede suceder que sea expulsado a la vejiga, y desde aquí, en un segundo tiempo, al exterior con la orina (Gaona Morales et al. 1999) (ver Anexo 2).

2.2 Dureza total del agua

El común denominador de la mayoría de los problemas del agua es la dureza. Dureza es un término folklórico, enraizado en el pasado y cuyo origen deriva del uso doméstico del agua para lavar. Se encontró que algunas aguas resultaban duras al realizar el lavado de la ropa de casa. Se necesitaba más jabón para producir espuma. En efecto, esta relación entre dureza y espuma era tan fundamental que los químicos idearon una disolución jabonosa estándar, utilizada durante muchos años, para determinar la dureza del agua. Por ello tradicionalmente se definió la dureza del agua según su capacidad de consumo de jabón (Kemmer 1978).

Para Kiely (1999), la dureza se expresa principalmente por la suma de los cationes metálicos divalentes, Ca+2 y Mg+2 debido a que éstos son los principales componentes de la dureza del agua; sin embargo, Kemmer (1978) menciona que desde el punto de vista químico, es el contenido de calcio y magnesio, así como algunos metales pesados, como el hierro y el manganeso.

El calcio normalmente se halla en el intervalo de 5-500 mg/l, como CaCO3 (2-200 mg/l como Ca). Se presenta en muchos minerales, principalmente la caliza y el yeso. Con frecuencia es necesario reducir el calcio al tratar el agua de alimentación de torres de refrigeración. A menudo se requiere una eliminación completa en muchas operaciones industriales, particularmente en el agua de alimentación de calderas, operaciones de acabados textiles y en la limpieza y lavado en operaciones de acabado de metales.

La dureza magnésica de agua es normalmente un tercio del total; las dos terceras partes que quedan corresponden a la dureza cálcica. El intervalo de magnesio típico oscila entre 10 y los 50 mg/l (alrededor de 40-200 mg/l como CaCO3). El magnesio es un componente importante de muchos minerales, incluyendo la dolomita, magnesita y numerosas variedades de arcilla. Éste se debe eliminar conjuntamente con el calcio, cuando se necesita agua ablandada para alimentación de calderas u otros diversos procesos (Kemmer 1978).

2.3 Concentración de masa como CaCO3

Un sistema muy difundido para expresar las concentraciones de dureza (calcio y magnesio) en la ingeniería del agua, así como en la química del agua es el sistema de carbonato de calcio. En este método de expresión, la dureza del agua se expresa en miligramos equivalentes de carbonato de calcio por litro (Henry y Heinke 1999).

2.4 Tipos de dureza

De acuerdo a Kiely (1999), Henry y Heinke (1999) la dureza ésta constituida de:

• Dureza de carbonato o dureza temporal (TH)

• Dureza de no carbonato o dureza permanente (NCH)

TH: Los bicarbonatos de calcio y magnesio se precipitan como carbonatos insolubles cuando el dióxido de carbono se expulsa por ebullición. Esta dureza temporal, llamada dureza carbónica, se debe limitar en los casos en que causa formación de incrustaciones en calderas o equipos industriales.

En la naturaleza se da cuando la lluvia disuelve pequeñas cantidades de CO2(g) de la atmósfera, constituyendo una solución muy diluida de ácido carbónico. Los carbonatos de calcio y magnesio son de muy baja solubilidad. Sólo ante la presencia de dióxido de carbono libre estas sales se disuelven como bicarbonatos. Cuando el dióxido de carbono es removido, se forma una precipitación de carbonatos de calcio y magnesio y el TH baja. Por ejemplo, mediante un correcto crecimiento de las plantas, que por fotosíntesis, consumen el dióxido de carbono.

NCH: Los sulfatos, cloruros y nitratos de calcio y magnesio no se eliminan por ebullición, son más solubles mientras sube la temperatura. Puede ser eliminado utilizando el método SODA (hidróxido de sodio). Estas sales causan dureza no carbónica, la cual se describe a veces como dureza permanente.

La dureza permanente se origina en la naturaleza cuando el agua fluye sobre rocas que contienen sulfatos de calcio y magnesio. Estas sales son altamente solubles y constituyen componentes relativamente estables de la dureza del agua. Su presencia es fácil de comprobarse en lugares donde presenten una dureza alta, mediante la acumulación de calcio en forma de sarro, que es evidente en los cristales de las peceras.

En cuanto a variación de las estaciones del año, por ejemplo entre verano e invierno, donde existe variación de temperatura. Se concluye que la dureza total del agua incrementa con el incremento de la temperatura, la NCH tiene un incremento mayor que la TH. Puesto que los sulfatos, nitratos y cloruros unidos a metales se solubilizan con facilidad al incrementar la temperatura; en cambio los carbonatos son muy poco solubles al aumentar la temperatura, pero si existe presencia de CO2 (g) aumenta la dureza, dado que esto actúa como catalizador.

2.5 Factores de la contaminación hídrica por carbonatos

Según Henry y Heinke (1999), la dureza del agua es consecuencia del contacto con los suelos y rocas, en particular la piedra caliza, en presencia de CO2. Los iones que provocan la dureza tienen su origen en el suelo y en las formaciones geológicas.

Rosado (2008), reportó que las aguas de la parte baja del río Chili presentan alta concentración de CaCO3 debido a la lixiviación generada por las aguas de regadío de la irrigación La Joya. Estas aguas emergen en las quebradas de San Luís 1 y San Luís 2 con una alta concentración de carbonatos (988,58 mg/ de CaCO3 y 1591,59 mg/l de CaCO3 respectivamente), debido a que se filtran a través de los conglomerados y son reutilizadas en la irrigación La Cano (ver Fotografías 2.1 y 2.2).

Fotografía 2.1 Aguas de filtración con alta concentración de carbonatos.

Fotografía 2.2 Filtración de agua a través de conglomerados (San Luís 1).

2.6 La dureza como indicador de la calidad del agua

Mientras que dentro de las propiedades químicas que tiene un amplio uso en la relación a la calidad del agua, sea agua potable, agua residual o agua de río se encuentra la dureza, Kiely (1999) menciona que la dureza es un parámetro del agua usada en el agua potable (no agua residual). La Tabla 2.1 muestra un listado cualitativo de las aguas ordenadas por la dureza, con base en las concentraciones de CaCO3, que determina la dureza del agua según el Ministerio de Salud del Perú.

2.7 Consecuencias del consumo de aguas de relativa dureza en la Salud humana

Aunque Henry y Heinke (1999) consideran que el agua dura es aceptable para consumo humano, a nivel internacional existen algunos trabajos que reportan efectos negativos en la Salud humana relacionados con el consumo de aguas duras.

La formación de cálculos en las vías urinarias es una enfermedad que puede causar dolor, hemorragia, obstrucción del flujo de la orina o una infección. Tiene muchas causas que contemplan elementos anatómicos, infecciones y ambientales como la ingesta constante de aguas duras o con exceso de sales de calcio como el carbonato de calcio (CaCO3). De acuerdo con la "Clasificación Estadística Internacional de Enfermedades y Problemas relacionados con la Salud", la litiasis urinaria se divide en "cálculos al riñón y de uréter" y "cálculos de las vías urinarias inferiores", "cálculo de las vías urinarias inferiores en enfermedades clasificadas en otras partes" y "cólico renal no especificado". Mora et al. (2000) reportaron una relación entre los cálculos en las vías urinarias y su relación con el consumo de calcio en el agua de bebida en Costa Rica, concluyendo que el consumo prolongado de aguas que presentaban concentraciones mayores de 120 mg/l de CaCO3 representa un factor de riesgo para el padecimiento de este tipo de enfermedad. También, Medina-Escobedo et al. (2002) concluyeron que la litiasis incrementa a parecer con la edad tanto en hombres y mujeres.

Sin embargo, autores como Fetter y Zimskind (1961) demostraron que la litiasis ocurre entre la tercera y cuarta décadas de la vida de un individuo, variando con la edad. Así mismo, Vahlensieck et al. (1982) reportaron que la litiasis es más común en los hombres que en mujeres y que aproximadamente tres hombres por una mujer padecen la enfermedad. Otros como Dall"era et al. (2005) trabajando con pobladores hispanos y caucásicos y Stamatiou et al. (2006) trabajando con pobladores de la zona de Thebes (Grecia), manifestaron que aunque la prevalencia en hombres es ligeramente más alta que en las mujeres, no fue estadísticamente significativo.

Trabajos relacionados con la prevalencia de litiasis en la parte baja del río Chili no han sido reportados.

CAPÍTULO III

Método de investigación

Programa de muestreo

El muestreo es un instrumento que nos sirve para determinar el diagnóstico de los efluentes líquidos en las cinco irrigaciones (La Joya-El Ramal, La Joya, Valle de Vítor, La Cano, San Isidro y San Camilo). Es importante la toma de muestras representativas en las estaciones (ALJ-R, ALJ, AVV, ALC, ASI y ASC respectivamente) y así poder caracterizar a la denominada agua dulce, agua de filtración y la mezcla de ambas, como se puede apreciar en la Figura 3.1 y verificar si la calidad del recurso hídrico cumple con las condiciones para los usos requeridos de acuerdo al Ministerio de Salud y la Organización Mundial de Salud (OMS). Excepcionalmente se tomó dos muestras de un litro de agua en cada uno de las irrigaciones en estudio.

Selección de los puntos de muestreo

Para seleccionar los puntos de muestreo fue necesario realizar un reconocimiento del recorrido del agua superficial desde la Toma de Socosani hasta las irrigaciones de la parte baja del río Chili (ver Figura 3.1). Los puntos de muestreo correspondieron a las fuentes de abastecimiento de cada irrigación y fueron ubicados con ayuda de un GPS map 60 (Fotografía 4). Éstos fueron codificados y denominados de acuerdo al lugar y a la calidad de agua (potable o no potable). La Tabla 3.1 muestra la codificación, denominación y su ubicación en coordenadas UTM.

Tabla 3. 1 Codificación, denominación y ubicación de los puntos de muestreo.

Figura 3.1 Recorrido del agua desde la toma de Socosani hasta las irrigaciones de la parte baja del río Chili.

Actividades de muestreo.

En cada punto de muestreo se tomaron dos muestras de un litro de agua, utilizando botellas tipo PET reciclado. Estas fueron etiquetadas y colocadas en una caja con hielo a fin de asegurar su preservación durante el trasporte hasta el laboratorio. Al mismo tiempo, en cada punto que se tomó cada muestra de agua, se tomó también la temperatura del agua y la temperatura del medio ambiente utilizando un termómetro de mercurio.

Análisis de las muestras

Las muestras de aguas fueron analizadas en el laboratorio de ensayos Z-Vicor S. R. Ltda. – Arequipa, para determinar la dureza total del agua (mg/l de CaCO3). El método utilizado está basado en la cuantificación de los iones de calcio y magnesio por titulación con EDTA y su posterior conversión a Dureza Total como CaCO3 (Bolóños et al. 2007). La determinación de la dureza total se realiza en el capítulo VI, para cada una de las irrigaciones de la parte baja del río Chili.

• A. ACCIONES ANTES DEL MUESTREO

• EQUIPOS E INSTRUMENTOS.- Deben estar limpios y calibrados antes de ir al campo. Se utilizo termómetro, peachímetro, GPS, cámara fotográfica, conductivímetro, libreta de notas, envases. (Fotografía 1)

• RECIPIENTES DE MUESTREO.- Se escogió el tipo de envase para la toma de muestra, de acuerdo al análisis a realizarse. Se utilizó botellas tipo PET reciclado para análisis de la dureza total del agua (mg/l de CaCO3).

• METODO DE PRESERVACIÓN.- Para la conservación de las muestras referentes a los parámetros físico-químicos, es imprescindible garantizar la certeza de los resultados. Para ello se utilizo cooler con hielo para la preservación de las muestras, debido a la temperatura de 23 ºC promedio en las irrigaciones de la parte baja del río Chili.

• TIEMPO MAXIMO DE ALMACENAMIENTO.- Según el parámetro a analizar, se procedió bajo norma para el tiempo de preservación, el cual tiene que conocerse, de ello dependerá la credibilidad de los resultados.

• B. ACCIONES DE MUESTREO

• MEDICIONES IN-SITU.-Estas mediciones se realizaron con equipos portátiles. Los parámetros que se midieron son: temperatura del agua, conductividad, pH, color, olor y sabor (Fotografía 2)

• ROTULADO DE MUESTRAS.- Para una correcta identificación, en el laboratorio y para su posterior procesamiento, las muestras fueron correctamente etiquetadas, conteniendo la siguiente información: ubicación del punto de muestreo, fecha y hora de recolección, nombre de quien toma la muestra.(Fotografía 3)

• TRANSPORTE.-Las muestras se transportaron vía terrestre, con el intervalo de una hora y media, que duro el viaje desde las irrigaciones ubicadas en la parte baja del río Chili a la ciudad de Arequipa.

Determinación del efecto de la dureza sobre la Salud de los pobladores de la parte baja del río Chili.

Debido a que los estudios más válidos desde el punto de vista metodológico en el que se refiere a estudios sobre prevalencia de litiasis se han basado en encuestas a la población (Sánchez et al. 2007; Stamatiou et al. 2006), se empleó un diseño de encuesta transversal. Las casas elegidas para las entrevistas fueron seleccionadas en cada irrigación en forma aleatoria. En cada una de ellas se incluyeron todos los sujetos mayores de un año de edad, se aplicó un cuestionario para consignar datos de edad, sexo, problemas relacionados con litiasis, la forma como se consume el agua, etc. (ver Anexo 3). Un total de 260 residentes de toda las irrigaciones (lo que corresponde al 1,67% del total de residentes), fueron encuestados. Las encuestas fueron asignadas a cada una de las irrigaciones de acuerdo a la proporción de habitantes registradas en ellas, según los datos obtenidos del último Censo Nacional de 2005.

Para veracidad al presente trabajo de investigación, se adquirió reporte de morbilidad general por sub-categoría por grupo etareo y sexo de la Dirección de Salud (DISA) Arequipa Sur.

Análisis de datos

Todos los análisis estadísticos determinados según la dureza del agua fueron llevados a cabo utilizando en programa estadístico SPSS (SPSS Inc; Chicago, Il, USA). El análisis estadístico empleado para evaluar la asociación de pobladores de todas las irrigaciones de litiasis con la dureza del agua, se hizo de manera inicial con los valores de 75-150, 151-300 y = 301 mg/l de CaCO3 y posteriormente, considerando dos niveles de dureza del agua: < 300 mg/l y = 300 mg/l de CaCO3. Se estableció el número de casos con litiasis y se efectúo el análisis comparativo entre grupos mediante ji-cuadrada. El nivel de significancia para la probabilidad de ocurrencia p se consideró en 0,05.

También se evaluó la morbilidad por litiasis con datos proporcionados por la Dirección de Salud (DISA) – Arequipa Sur. Para examinar las diferencias del porcentaje por enfermedades: Cálculo al riñón y de Uréter, Cálculo de las vías urinarias inferiores, Cálculo de las vías urinarias inferiores en enfermedades clasificadas en otras partes y Cólico renal no especificada.

CAPÍTULO IV

Caracterización del área de estudio

• 4.1 Duración de estudio

El presente estudio de llevó a cabo entre noviembre del 2007 y Agosto del 2008. Las encuestas fueron realizadas durante los meses de Marzo y Abril del 2008, a un número representativo de 160 residentes de las irrigaciones de La Joya-El Ramal, La Joya, Valle de Vítor, San Camilo, San Isidro y La Cano, que todos ellos tiene una población total de 15 501. El reporte de morbilidad general por sub-categoría por grupo etareo y sexo, fue proporcionado el mes de Agoste del 2008.

• 4.2 Área de estudio

Los datos utilizados en el presente estudio corresponden a cinco irrigaciones de la parte baja del río Chili: La Joya, San Isidro, La Cano, San Camilo y el Valle de Vítor (ver Figura 4.1). A continuación se da una breve descripción física de cada una de las irrigaciones.

Figura 4. 1 Ubicación de la zona de estudio.

• 1. Irrigación La Joya

La irrigación La Joya está ubicada a 150 km al sur de la ciudad de Arequipa. Se encuentra localizado con respecto a la Línea Ecuatorial a los 841 071 m al Este y con respecto al meridiano de Greenwich en los 8 180 895 m al Norte, a una altitud de 1 582 msnm. Esta irrigación tiene una población de 6 695 habitantes. Éstos se dedican a la agricultura y ganadería abasteciéndose de aguas que proviene del río Chili. Por su ubicación en la parte baja del río Chili, sus suelos han sido hidratados por un período de 46 años. La mayoría de sus pobladores cuentan con agua potable para consumo doméstico; sin embargo, el Anexo El Ramal (ubicado a los 838 214 m E y 8 184 823 m N, a una altitud de 1 601 msnm), no cuenta con este servicio.

• 2. Irrigación San Isidro

La irrigación San Isidro como parte de la Joya Nueva, pertenece al distrito de La Joya, provincia y departamento de Arequipa. Esta irrigación está ubicada entre las Irrigaciones de San Camilo y La Joya Antigua. Ésta localizada con respecto a la Línea Ecuatorial a los 831 725 m al Este y con respecto al meridiano de Greenwich en los 8 166 142 m al Norte, a una altitud de 1 282 msnm; cuenta con una población de 3 225 habitantes. Sus pobladores se dedican a la agricultura y ganadería utilizando el agua proveniente del río Chili. No cuentan con agua potable para el consumo doméstico.

• 3. Irrigación La Cano

La irrigación La Cano, al igual que la irrigación San Isidro, forma parte de la Joya Nueva, Distrito de La Joya. Está localizado con respecto a la Línea Ecuatorial a los 827 015 m al Este y con respecto al meridiano de Greenwich en los 8 174 575 m al Norte. Situado a una altitud de 1 303 msnm; cuenta con una población de 1 738 habitantes. Éstos se dedican a las actividades de agricultura y ganadería abasteciéndose en parte de las aguas del río Chili y de las aguas que emergen en las quebradas de San Luís 1 y San Luís 2 que son generadas por las aguas de regadío de la irrigación La Joya (lixiviado del sub suelo). La población no cuenta con servicio de agua potable.

• 4. Irrigación San Camilo

Esta irrigación también pertenece al Distrito de La Joya. Ésta ubicada en la ruta camino a Tacna y Mollendo, al sur de la ciudad de Arequipa. Situada con respecto a la Línea Ecuatorial a los 834 523 m al Este y con respecto al meridiano de Greenwich en los 8 153 828 m al Norte, a una altitud de 1 258 msnm. Cuenta con una población de 1 488 habitantes. Éstos se dedican a la agricultura y ganadería, abasteciéndose de aguas que provienen del río Chili. El agua para consumo humano no es potable.

• 5. Valle de Vítor

El Valle de Vítor pertenece al Distrito de Vítor, Provincia y Departamento de Arequipa. Ubicado con respecto a la Línea Ecuatorial a los 827 125 m al Este y con respecto al meridiano de Greenwich en los 8 178 123 m al Norte y a una altitud de 1 173 msnm. Tiene una extensión de 2 624 hectáreas, de las cuales 2 070 se hallan bajo riego. Este Valle está circundado por cadenas de cerros que delimitan una campiña de 1 543,50 km2. Tiene una población total de 2 355 habitantes dedicados a la agricultura y ganadería abasteciéndose de aguas provenientes del río Vítor, el mismo que es alimentado en parte por aguas de regadío de la irrigación La Joya. Estas aguas emergen en la quebrada de "pie de cuesta", mezclándose con las aguas de río Vítor. La población de esta irrigación no cuenta con servicio de agua potable.

CAPÍTULO V

Discusión y resultados

• 5.1 Determinación de la dureza del agua

La Tabla 5.1 muestra las concentraciones de la dureza total de agua, expresado como carbonato de calcio (mg/l de CaCO3) determinadas para cada una de las irrigaciones de la parte baja del río Chili. Se observa que las irrigaciones de La Joya-El Ramal, La Joya, San Isidro y San Camilo presentaron aguas clasificadas como duras; mientras que el Valle de Vítor y La Cano fueron las irrigaciones que presentaron agua muy dura (> a 300 mg/l de CaCO3). Este último resultado apoya la hipótesis de que las irrigaciones de la parte baja del río Chili presentan durezas que exceden los 300 mg/l de CaCO3. Los cálculos para la determinación de la dureza total se realizan en el capítulo IV.

Tabla 5.1 Concentración de CaCO3 (mg/l) encontradas en el agua de las diferentes irrigaciones de la parte baja del río Chili.

La dureza del agua en las irrigaciones de La Cano y el valle de Vítor, estuvo relacionada con las características de los suelos y las formas geológicas del área, confirmando lo reportado por (Rosado 2008).

El resultado obtenido por Rosado de 982,63 mg/l de CaCO3 (ver Anexos: Modulo de resultados) esta sobrepasando el Límite Máximo Permisible (LMP) en 4 veces más, por lo tanto está generando impacto en la salud de los pobladores de la irrigación La Cano. Haciendo comparación que ambos resultados son similares, lo cual verifica que ambos resultados están bien realizados y ha sido motivo de la ejecución del presente trabajo de investigación.

• 5.2 Determinación del efecto de la dureza sobre la salud de los pobladores de la parte baja del río Chili.
• 5.2.1 Niveles de dureza y prevalencia de litiasis

Al contrastar los niveles de dureza total del agua (medidos por la concentración de CaCO3), según la Tabla 2.1, se hizo a manera inicial con los valores de 75-150, 150-300 y = 300 mg/l de CaCO3 con la prevalencia de litiasis, el análisis no mostró diferencia significativa (p=0,86), por lo que se decidió tomar dos concentraciones: < de 300 mg/l y = de 300 mg/l de CaCO3; Esto permitió aceptar la hipótesis de que ambas variables están asociadas (p=0,044), es decir que de lo esperado, la mayor proporción de pobladores sin litiasis se presentó con dureza menor a 300 mg/l de CaCO3, mientras que en la gran mayoría de pobladores con litiasis se presentó con dureza igual o mayor a 300 mg/l de CaCO3. Este resultado apoya la hipótesis que la dureza igual o mayor a 300 mg/l de CaCO3 incrementa la probabilidad de padecer litiasis urinaria. Esto concordó con los hallazgos de Mora et al. (2002) y Medina-Escobedo et al. (2002), quienes mencionan que existe una relación entre la prevalencia de la litiasis y la dureza del agua (> 120 mg/l y = 400 ppm respectivamente), es decir que, niveles altos de CaCO3 están asociados con tasas altas en la prevalencia de litiasis.

Tabla 5.2 Prevalencia de litiasis en cada uno de las irrigaciones.

• 5.3 Reporte de la enfermedad por incidencia de consumo de agua dura (AD).

En el presente trabajo de investigación se ha mostrado los resultados de incidencia de enfermedades por consumo de agua dura en las irrigaciones de la parte baja del río Chili: La Joya – La Cano, San Isidro – San Camilo y El Valle del Vítor, con datos proporcionados por la DISA, y poder hacer una interpretación en cada uno de ellos (ver Anexos: Reporte 03D MORBILIDAD UROGENITAL (N00-N99) POR SUB-CATEGORIA POR GRUPO ETAREO Y SEXO).

La litiasis Urinaria se divide en: cálculo del riñón y del uréter, cálculo de las vías urinarias inferiores, cálculo de las vías urinarias inferiores en enfermedades clasificadas en otras partes y cólico renal no especificado; según la clasificación internacional de las enfermedades.

• 5.3.1 Reporte de Morbilidad por litiasis en las irrigaciones de La Joya – La Cano.

Tabla 5.3 Reporte de enfermedades por incidencia de consumo de AD en La Joya – La Cano.

En el Tabla 5.3 se interpreta la morbilidad de un total de 11 personas que fueron afectadas con la enfermedad de Cálculos al riñón y de ureter; en referencia a la enfermedad de Cálculo de las vías urinarias inferiores han sido afectadas 7 personas; luego en la enfermedad de Cálculo de las vías urinarias inferiores en enfermedades clasificadas en otras partes su incidencia es mayor que las anteriores, en mujeres se tiene un total de 61 y en varones se tiene 17 y que hacen un total de 78 casos; y en la enfermedad de Cólico renal no especificado la incidencia también es alta, en mujeres se tiene 18 y en varones se tiene 10 y que hacen un total de 28 casos. Este gran número de casos se debe a la ingesta diaria de agua dura que tiene una concentración de 221,64 mg/l de CaCO3 en la irrigación La Joya. Y en la irrigacion La Cano se tiene una concentración de 984,55 mg/l de CaCO3 lo cual esta considerado como agua muy dura, que se sobrepasan en 4 más que los LMP según el Ministerio de Salud.

Figura 5.2 Estadistica de morbilidad por litiasis en La Joya – La Cano (Periodo 1-Enero al 31-Diciembre).

Según la morbilidad por litiasis en las irrigaciones La Joya – La Cano, se tiene un 63% de incidencia por la enfermedad de Cálculos de las vías urinarias inferiores en enfermedades clasificadas en otras partes, seguido de un 22% de casos por Cólico renal no especificada, luego se tiene un 9% de enfermedad de Cáculo al riñón y de ureter y finalmente se tiene un 6% de Cáculos de las vías urinarias inferiores. Son reportes proporcionados por el Ministerio de Salud/Región Arequipa Sur de 01 de enero a 31 de diciembre del año 2007

• 5.3.2 Reporte de Morbilidad por litiasis en las irrigaciones de San Isidro – San Camilo.

Tabla 5.4 Reporte de enfermedades por incidencia de consumo de AD en San Isidro – San Camilo.

En el Tabla 5.4 se interpreta la morbilidad de un total de 5 personas que fueron afectadas con la enfermedad de Cálculos al riñón y de ureter; en referencia a la enfermedad de Cálculo de las vías urinarias inferiores han sido afectadas solamente 2 personas; luego en la enfermedad de Cálculo de las vías urinarias inferiores en enfermedades clasificadas en otras partes su incidencia es mayor que las anteriores, en mujeres se tiene un total de 6 y en varones se tiene 2 casos, y que hacen un total de 8 casos; y en la enfermedad de Cólico renal no especificado la incidencia es muy poco, en mujeres se tiene 2 y en varones se tiene 1 y que hacen un total de 3 casos. Donde se pudo apreciar que la incidencia es menor con respecto a la anterior, debida a la ingesta diaria de agua dulce proveniente del río Chili, que tiene una concentración de 217,16 mg/l de CaCO3 en la irrigación San Isidro y una concentracion de 220,16 mg/l de CaCO3 en la irrigacion de San Camilo. Los cuales son clasificados como aguas duras porque se encuentra entre 150 mg/l de CaCO3 – 300 mg/l de CaCO3, según la clasificación del Ministerio de Salud.

Figura 5.3 Estadistica de morbilidad por litiasis en San Isidro – San Camilo (Periodo 1-Enero al 31-Diciembre).

La morbilidad por litiasis en las irrigaciones San Isidro – San Camilo, se tiene una masa mayor de 44% de incidencia por la enfermedad de Cálculos de las vías urinarias inferiores en enfermedades clasificadas en otras partes, seguido de un 17% de casos por Cólico renal no especificada, luego se tiene un 28% de enfermedad de Cáculo al riñón y de ureter y finalmente se tiene un 11% de Cáculos de las vías urinarias inferiores. Según los reportes proporcionados por el Ministerio de Salud/Región Arequipa Sur de 01 de enero a 31 de diciembre del año 2007, se pudo observar que existe una menor incidencia en comparación con los demas irrigaciones, debido a que en está irrifgación se tiene un consumo de agua dulce que proviene del río Chili, clasificados como agua dura según el MISA.

• 5.3.3 Reporte de Morbilidad por litiasis en la irrigación de El Valle de Vítor

Tabla 5.5 Reporte de enfermedades por incidencia de consumo de AD en El Valle de Vítor.

En el Tabla 5.5 se mestra la morbilidad de un total de 3 personas que fueron afectadas con la enfermedad de Cálculos al riñón y de ureter; en referencia a la enfermedad de Cálculo de las vías urinarias inferiores han sido afectadas 5 personas; luego en la enfermedad de Cálculo de las vías urinarias inferiores en enfermedades clasificadas en otras partes su incidencia es mayor que las anteriores, en mujeres se tiene un total de 16 y en varones se tiene 8 y que hacen un total de 24 casos; y en la enfermedad de Cólico renal no especificado la incidencia en mujeres es mayor que en varones, 5 y 2 respectivamente, que hacen un total de 7 casos.

En la irrigación de El Valle de Vítor, se tiene un total de 39 casos, esto se debe a la ingesta diaria de aguas sin ningún tipo de tratamiento y que tiene una concentración de 382,28 mg/l de CaCO3, se clasifica como agua muy dura, porque se encuentra por encima de los 300 mg/l de CaCO3, que es determinado por el Ministerio de Salud.

Figura 5.4 Estadistica de morbilidad por litiasis en El Valle de Vítor (Periodo 1-Enero al 31-Diciembre).

Según la Figura 5.4 se tiene la morbilidad por litiasis en la irrigaciones de El valle de Vítor, de 18% por la enfermedad de Cálculos de las vías urinarias inferiores en enfermedades clasificadas en otras partes, 8% de casos por Cólico renal no especificada, luego se tiene un 13% de enfermedad de Cáculo al riñón y de ureter y finalmente se tiene una tasa mayor de 61% de Cáculos de las vías urinarias inferiores, esto se bede a la alta concentración de carbonatos de calcio en el agua de consumo humano, que tiene una dureza total de 382,28 mg/l de CaCO3, clasificado como agua muy dura (> 300 mg/l de CaCO3). Estos gráficos se realizarón según los datos proporcionados por el Ministerio de Salud/Región Arequipa Sur de 01 de enero a 31 de diciembre del año 2007.

CAPÍTULO VI

Cálculos para determinar la dureza total del agua y de ingeniería para reducir la dureza