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