Agua y COVID-19: lecciones aprendidas y retos futuros*

*Artículo elaborado por el Campus de l’Aigua de la Universitat de Girona y dado a conocer el pasado 5 de junio de 2020, Día Mundial del Medio Ambiente.

La pandemia de la COVID-19, enfermedad respiratoria causada por el virus SARS-CoV-2, ha provocado el cese de la actividad y el confinamiento de la población de forma global, con el aislamiento social como estrategia para parar la propagación masiva del virus. Esta situación, impensable unos meses atrás, ha condicionado la actividad económica y social y ha impactado fuertemente en la vida de las personas a nivel individual, familiar y laboral.
Los investigadores y las investigadoras del Campus de l’Aigua de la Universitat de Girona creemos oportuno compartir nuestros conocimientos, observaciones y reflexiones sobre esta situación única que nos ha comportado la pandemia, desde diferentes ámbitos relacionados con el agua. Nos planteamos también cuál tiene que ser el futuro y los retos a los que se tendrá que enfrentar el sector del agua.

Ecosistemas y salud humana

El agua y los ecosistemas acuáticos son esenciales para el mantenimiento de la biodiversidad y el bienestar de la población, pero la crisis que vivimos ha evidenciado la extrema relación entre la integridad de los ecosistemas y la salud de los humanos. Más allá de las causas concretas de la transmisión del virus, todavía por establecer, una consideración que se puede extender a la relación entre humanos y sistemas naturales es que estamos llevándolos al límite de su capacidad de resistencia. El crecimiento demográfico, la intensificación de las actividades agrícolas e industriales y el cambio climático ejercen una presión constante sobre estos ecosistemas, favoreciendo la aparición, propagación o resurgimiento de enfermedades infecciosas.
El uso excesivo de los recursos naturales (el agua entre ellos), junto con la llegada constante de contaminantes (sean químicos, físicos o biológicos), hace que los ecosistemas pierdan parte de su capacidad de resistencia y se vuelvan más frágiles.
También tenemos que considerar que en las últimas décadas estamos explotando nuevos hábitats y especies, desde los bosques más escondidos hasta los fondos marinos más profundos que habían permanecido aislados durante siglos. Estos nuevos contactos nos exponen a nuevos virus, bacterias o parásitos y pueden surgir, por lo tanto, nuevas enfermedades. Tenemos que estar preparados y la investigación tiene un papel fundamental.

Efectos de la crisis de la COVID-19 en el agua y los sistemas acuáticos

El confinamiento de la población ha tenido incidencia en el consumo de agua. El descenso ha sido especialmente acusado en cuanto a usos industriales y de servicios (como el comercial o el vinculado al turismo). En cambio, como resultado del confinamiento de la población en sus hogares y los cambios en sus hábitos de consumo (debido al énfasis en el aseo personal y del hogar), han producido un incremento en el consumo de agua para usos domésticos.
La pandemia ha tenido también grandes efectos en relación a mares y océanos. En las últimas décadas, el transporte marítimo ha sido uno de los grandes símbolos de la globalización. Con la pandemia, una de las primeras víctimas ha sido esta primigenia forma de comunicación y comercio. Parece que de la globalización pasaremos a la regionalización globalizada, pero el eje vertebrador, el entramado de esta nueva globalización, continuará siendo, sin duda, el transporte marítimo global, aquel que sobreviva a la crisis.
A pesar de que pueda parecer anecdótico o menor, uno de los cambios importantes que se han producido y se producirá raíz de la COVID-19 tiene que ver con la imagen que hasta ahora teníamos, y el uso que hacíamos, del mar a través de los cruceros. De repente, han pasado de ser paradigma y símbolo del turismo de las clases medias a transformarse en lugares de confinamiento obligado y de peligro de contagio en territorio de nadie. Es bien seguro que esta experiencia ayudará al replanteamiento de uno de los grandes mitos de la sociedad de consumo, el goce del mar de espaldas al mar.
Uno de los efectos más populares y celebrados del confinamiento en relación al mar es la cantidad de avistamientos de gran fauna marina cerca de las costas; en mismo Cap de Creus (Costa Brava) se han visto rorcuales comunes en grupos, centenares de delfines y tiburones peregrinos de medida considerable. El confinamiento ha permitido que nuestro ecosistema marino “respirara” un poco. Así, esta parada forzosa de actividades ha supuesto una pequeña y efímera oportunidad de recuperación de las poblaciones marinas, muchas de ellas en situación vulnerable.
Respecto a las aguas subterráneas, es conocido el potencial transporte de virus, algunos de ellos patógenos, a través de su flujo. Sin embargo, el subsuelo ya presenta varios sistemas naturales de eliminación, ya sea por filtración (poco importante debido al tamaño de los virus), adsorción a las partículas minerales del suelo (muy eficiente) e inactivación por los largos tiempos de tráfico de las aguas subterráneas y que pueden ir de varios meses a muchos años desde la infiltración hasta la captación para uso humano. Además de estos factores naturales limitantes de la pervivencia de los virus en los acuíferos, ante la cuestión de si los recursos subterráneos pueden contener el coronavirus causante de la COVID-19 hay que considerar varios aspectos. Primero, la entrada de este virus en los acuíferos solo puede producirse a través de fosas sépticas o conductos que lleven agua residual no tratada y tengan pérdidas en el subsuelo, o bien por la infiltración de ríos o balsas que hayan recibido aguas residuales urbanas. Segundo, los informes indican que el tratamiento en las plantas depuradoras supone la eliminación total del virus y que los tratamientos de depuración antes de introducir el agua potable en las redes de distribución urbana desactivan su capacidad de infección. Por lo tanto, el consumo doméstico de agua potable de red, sea procedente de ríos o de acuíferos, es seguro.

El ciclo urbano del agua ha tenido un papel relevante, sin hacerse notar. Todos hemos tenido confianza en el agua que nos llegaba, no ha habido prácticamente ninguna crisis por motivo del agua y además ha sido un elemento importante en la lucha contra la COVID-19, puesto que ha permitido seguir las recomendaciones de higiene de manos con agua y jabón. Y esto se ha conseguido gracias a un sobreesfuerzo del sector. Muchas plantas de tratamiento han tenido a sus trabajadores confinados en las mismas para evitar cualquier riesgo, «viviendo» en la propia instalación para asegurar la continuidad del servicio. Esto ha evidenciado de que este sector es un sector maduro, que dispone de buena tecnología, de buenos profesionales y de una elevada fiabilidad en conjunto.

Retos del sector

El acceso al agua es un derecho humano básico para la salud de las personas. El problema principal, pero, es que en muchos hogares del mundo no disponen de agua y, por lo tanto, no reúnen las condiciones mínimas necesarias para hacer frente a la pandemia. La pobreza hídrica crea situaciones de desigualdad social frente a la COVID-19 y, en general, ante cualquier emergencia.
La actividad marítima pesquera, a pesar de ser tratada como un sector primario estrategico esencial, con el confinamiento ha evidenciado su gran vulnerabilidad. Vulnerabilidad que no solo es fruto de la incapacidad del medio para la renovación de los recursos naturales (debido a la acción antrópica centrada fundamentalmente en la sobrepesca), la contaminación, y el cambio climático… el cierre de restaurantes ha supuesto el paro de muchas lonjas de forma temporal y, consiguientemente, una bajada importante de la actividad pesquera. Se prevé que la recuperación será lenta, con pequeños cambios adaptativos, pero se producirá. Ahora bien, el problema, en general, continúa siendo cultural: el pez es visto como un alimento especial y diferente. Hay la necesidad de mantener los recursos alimentarios locales, y en este sentido, la sobreexplotación actual es preocupante desde el punto de vista no solo de abastecimiento sino también en términos de salud. Hay que adoptar una gestión integrada y global de la salud ambiental y humana.
En general, hay que entender mejor la capacidad de resistencia de los sistemas naturales a las perturbaciones que reciben; algunas naturales (como el Gloria, que recientemente los impactó); otros ligados a la acción humana (extracción de agua, contaminantes). La concatenación de unas y otras puede comportar consecuencias desconocidas.
Respeto el ciclo del agua, hay que integrar mejor el ciclo natural con el urbano, incluyendo las aguas antes de ser usadas y después de serlo, en un único marco de referencia. Tenemos que saber como se retroalimentan unas y otras y cuáles son los impactos reales que ponen las perturbaciones sobre su capacidad conjunta de carga. En sistemas muy complejos como los hidrológicos, hace falta una mirada integradora y transdisciplinaria.

También es muy importante asegurar la calidad del agua. La preocupación inicial por la posible presencia del virus SARS-CoV-2 en las aguas subterráneas sirve de recordatorio de la importancia de protegerse contra los patógenos mediante el cuidado y mantenimiento adecuados de pozos y sistemas sépticos, consideración que es inherente a los sistemas públicos de suministro de agua potable. Hay que aumentar los controles de calidad y apostar por la innovación en el sector de potabilización y depuración. Los retos en este sentido son varios, como el desarrollo de nuevos sensores y metodologías de análisis, gestión de datos y procesamiento de las mismas, diseño de nuevos equipos autónomos que puedan trabajar a distancia minimizando el riesgo del trabajadores, así como modelos más precisos en los procesos de tratamiento y gestión para asegurar la eficacia bajo condiciones cambiantes, entre otros. Muy relacionado con el hecho de combatir el virus está el amplio uso de desinfectantes empleados tanto en los hogares como en las calles de pueblos y ciudades. Estos pueden tener graves efectos en el medio ambiente y en las plantas de tratamiento de agua que hay que estudiar en profundidad. Los desinfectantes no solo pueden dañar directamente el ecosistema sino que también pueden reaccionar con la materia orgánica presente en el agua para generar subproductos de desinfección potencialmente tóxicos para la salud pública.

Cuál tiene que ser el futuro?

La crisis de la COVID-19 junto con los efectos del cambio climático sobre los recursos hídricos tienen que estar presentes en el diseño de políticas públicas de gestión de los recursos hídricos.
Se debe impulsar mucho más la prevención de la salud y la conservación de los ecosistemas acuáticos, ya que van e irán cada vez más relacionados entre sí. El medio natural no solo nos aporta alimentos saludables y de proximidad sino también lugares donde practicar actividades de recreo beneficiosas para la salud física y mental. Esto se ha hecho especialmente evidente durante esta crisis en poblaciones con falta de zonas verdes. En este sentido, una mayor implementación de sistemas inspirados en la naturaleza (nature-based solutions) para afrontar diferentes retos ambientales y socioeconómicos facilitará la transición hacia ciudades más más sostenibles, resilientes y justas.
Se vislumbra también un mayor control de la calidad microbiológica tanto de las aguas potables como de las regeneradas. No solo evaluando la posible presencia o cantidad de microorganismos, sino también en la migración de estos en el subsuelo, las posibles fuentes y su posible transmisión desde los acuíferos a otros ambientes acuáticos. Se pone en valor la microbiología ambiental como herramienta de estudio de los procesos biogeoquímicos dentro de un contexto hidrogeológico correctamente caracterizado, así como su relevancia en términos de salud pública.

Parece también claro que aumentará la digitalización del ciclo urbano del agua, con más cantidad de sensores para medir on-line la calidad del agua en diferentes puntos del ciclo. En este sentido, harán falta también nuevas herramientas analíticas, metodológicas e instrumentales, rápidas y fiables, para ayudar a la toma de decisiones. El uso de esta información servirá no solo para mejorar la calidad del servicio sino para ir más allá. La llamada “sewer epidemiology” puede permitir identificar y predecir nuevos focos de infecciones empleando el material genético que se encuentra en las aguas residuales. Debemos enfatizar el hecho que este material genético no tiene capacidad de infección ni puede convertirse en un factor de transmisión del virus hacia el ser humano. En términos económicos, se tendrán que establecer unos criterios políticos que garanticen el sostenimiento de las instalaciones y el servicio de agua para todo el mundo, especialmente ante la crisis económica que se divisa.
Teniendo en cuenta que hará falta innovación, la Universidad y los centros de investigación tenemos la responsabilidad de jugar un papel relevante en la definición de la nueva normalidad en el sector del agua. Podemos aportar conocimiento en diferentes ámbitos tecnológicos y científicos pero nos equivocaríamos si pensáramos solo en términos técnicos. La COVID-19 es también una crisis social y desde la Universidad tenemos el deber y el deseo de implicarnos y de participar en las soluciones que la sociedad pide.
En este sentido, el Campus de l’Aigua es una herramienta que la Universitat de Girona pone a disposición de la sociedad para dar respuesta a las necesidades del territorio fomentando la interacción con las empresas, entidades y ciudadanía, para encarar conjuntamente los retos que como sociedad tenemos por delante.
Sirvan estas observaciones como punto de partida para una reflexión más amplia para poner en valor los recursos hídricos, su calidad y su relación con la sociedad.

*Elaborado por el Campus de l’Aigua de la Universitat de Girona con la participación y las contribuciones de las siguientes unidades:

  • Centro de Geología y Cartografía Ambiental (GEOCAMB)
  • Grupo de investigación en Biodiversidad y recursos marinos (GRMar)
  • Grupo de investigación en Ecología Acuática Continental (GRECO)
  • Grupo de investigación en Ecosistemas Marinos y Salud Humana (SeaHealth)
  • Grupo de Ecología Microbiana Molecular (GEMM)
  • Grupo de investigación Medio ambiente y tecnologías de la Información Geográfica
  • Grupo de investigación de Química Analítica y Ambiental
  • Laboratorio de Ingeniería Química Ambiental (LEQUIA)
  • ICRA, áreas de Recursos y Ecosistemas, Calidad del agua y Tecnologías y evaluación
  • Instituto de Ecología Acuática Instituto de Medio Ambiente
  • Cátedra Agua, Naturaleza y Bienestar
  • Cátedra de Estudios Marítimos
  • Cátedra de Geografía y Pensamiento Territorial Cátedra Océanos y Salud Humana

Entrevista a Jorge Chamorro

Fuente: Ingenio XYZ

Jorge Chamorro es Ingeniero de Caminos con una amplia trayectoria en el campo de la Operación y Mantenimiento y Diseño de plantas de tratamiento de aguas residuales, potables y desaladoras. Con él hablamos sobre varios temas de interés relacionados con el diseño y construcción de las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales urbanas, la gestión de los sistemas de saneamiento, su financiación o el mismo precio del agua.

Ha sido un placer hablar con él sobre temas que muchas veces no se discuten o se tocan de forma superficial, sin darle la suficiente importancia y quedando medio ocultos en el día a día de la actualidad del sector. Afortunadamente, aún quedan profesionales con ganas de ir más allá, poner el foco en las cosas que no funcionan y aportar soluciones gracias a la experiencia adquirida a lo largo de los años de vida profesional.

Espero que disfrutéis tanto como yo lo he hecho en esta entrevista (la más larga hasta la fecha) de más de una hora de duración.

WASH – Agua, Saneamiento e Higiene

WASH es el acrónimo de «Water, Sanitation & Hygiene». Según Naciones Unidas: «El acceso universal, asequible y sostenible al agua, el saneamiento y la higiene es una cuestión clave de salud pública en el marco del desarrollo internacional y es el centro del Objetivo de Desarrollo Sostenible 6 (SDG6 o SDG 6), uno de los 17 objetivos de desarrollo sostenible de la Asamblea General de las Naciones Unidas en 2015. Éste tiene por objeto lograr que el agua y el saneamiento sean equitativos y accesibles para todos, especialmente para mujeres y niños».

Estos días en los cuales estamos viendo que una de las medidas fundamentales en la prevención de la propagación del virus COVID-19 es lavarse las manos, quería hablaros de estos tres conceptos interrelacionados entre sí, y que conforman el concepto anteriormente denominado como WASH. Y es que sin un buen sistema de saneamiento (inodoros con sus respectivas redes de alcantarillado y depuración de aguas residuales) las aguas superficiales y subterráneas acaban contaminadas, a la vez que sin agua limpia no puede haber higiene para lavarse las manos.

Agua

El primer objetivo es tener la cantidad de agua suficiente para después mantenerla segura, esto es, libre de contaminación para poder consumirla como agua de boca y para aseo. Y qué volumen se considera hoy en día que haría falta para cubrir las necesidades básicas por habitante? Pues según la OMS alrededor de unos 100 litros/persona y día. Como ejemplo os pongo un par de gráficos.

Este es de la International Water Association, con datos de 2012:

Fuente: IWA 2014

Desconozco a qué se debe el elevadísimo consumo de Milán (incluso por encima de la media de EEUU, uno de los mayores consumidores per cápita del planeta), pero por el resto se puede apreciar que varias ciudades españolas tienen un consumo bastante ajustado, aunque faltaría comparar con otras ciudades de la zona sur de Europa para ver si estamos «en la media».

Este otro del Third World Centre for Water Management es de 2017:

Este otro gráfico complementa el anterior para hacerse una ligera idea del consumo en varias ciudades del planeta. Para sacar conclusiones nos faltarían muchos más datos, más diversos y con su evolución en períodos de tiempo. Si queréis entreteneros os dejo un link.

Saneamiento

Aquí la defecación al aire libre (se calcula que la practican alrededor de 1000 millones de personas alrededor de todo el planeta, la mayoría en áreas rurales y pobres) es el mayor problema por lo que respecta a la mejora en el saneamiento y en lo que la salud se refiere. Hay un consenso entre las partes implicadas de que el acceso a inodoros debe ir acompañado de un cambio de hábitos para erradicar esta mala praxis que lleva asociadas varias enfermedades como el cólera, tifus, etc. Aún así, el marketing o los mensajes al uso no suelen funcionar en estos casos, por lo que se ha visto que recurrir a los líderes de las comunidades para mejorar la implementación de programas de saneamiento e higiene es mucho más efectivo.

Fuente: Sierra Club

Higiene

Last but not least, vuelvo al inicio de este post cuando hablaba del lavado de manos como medida preventiva principal para combatir las enfermedades infecciosas pero… qué hacer cuando no se dispone de agua limpia o no existen las condiciones mínimas para dotarse de un buen sistema de saneamiento? Ahí vemos de forma clara que una cosa no puede ser sin la otra y me lleva a valorar lo que ya tenemos en nuestros hogares y tanta falta hace en otros.

Enlaces

Agència Catalana de l’Aigua (I): Saneamiento

Volvemos de Semana Santa con un post muy especial, un diálogo muy interesante entre Jordi Robusté y Marc Moliner, dos expertos del Departamento de Explotación de Sistemas de Saneamiento de la Agència Catalana de l’Aigua (ACA), que hacen un repaso de los últimos treinta años en materia de depuración de aguas.

Este diálogo estrena una serie de cuatro posts dedicados a la ACA, empresa pública de la Generalitat de Catalunya, encargada desde el año 2000 de la planificación y la gestión del agua de acuerdo con los principios básicos de la Directiva Marco.

El resto de posts irán dedicados a:

  • Presas y Embalses
  • Evolución de las masas de agua en las CCII
  • Aguas regeneradas y reutilización
COMPLEMÉNTALO:


Sistemas autónomos de saneamiento

Foto: Edward Mcmaihin

En un reciente post mencioné la existencia de los Sistemas Autónomos de Saneamiento. Qué son, qué tipos hay y cuando se utilizan es de lo que os hablaré hoy. Vamos allá.

Hace unos 10 años, ante la falta de regulación clara sobre las solicitudes de vertido de aguas residuales domésticas que no podían conectarse a la red de saneamiento pública, la Agencia Catalana del Agua optó por desarrollar una Instrucción Técnica aclarando todos los aspectos relacionados con esta problemática: la IT Aplicable al Saneamiento Doméstico Autónomo.

Este documento facilitó las cosas a los técnicos que tenían que aprobar las solicitudes y a los afectados que tenían que instalar estos sistemas, ofreciéndoles una guía básica de apoyo por donde empezar a trabajar.

LÍMITE DE APLICACIÓN Y TIPOLOGÍA DE ESTABLECIMIENTOS

A partir del concepto habitante-equivalente se calculó su número en función de la tipología de uso o actividad:

Esta IT aplica hasta 80 h-e, asumiendo que a partir de esta cifra se tendría que plantear la conexión a la red pública de saneamiento.

SISTEMAS DE DEPURACIÓN

1. Pretratamientos

Aquí tenemos a rejas y filtros por un lado y flotadores desengrasadores por el otro. En estos últimos y por la elevada presencia de aceites y grasas es obligatorio en restaurantes, hoteles, casas rurales y todos los establecimientos donde se sirvan comidas para terceros.

Desengrasadores por flotación. Fuente: Matelco

2. Tratamientos primarios

Tienen el objetivo de eliminar la materia en suspensión insoluble mediante un tratamiento físico de separación/flotación y uno de biológico de fermentación mediante las bacterias presentes en el agua.

En este caso disponemos de fosas sépticas y pozos decantadores.

Fosa séptica. Fuente: Home Interior Pedia

3. Sistemas biológicos compactos

Aquí entran en acción los sistemas prefabricados que se montan en destino y quedan enterrados bajo la superfície. Hay de muchos tipos pero los más habituales son:

  • Filtros percoladores: el flujo de agua se dispersa sobre un material inerte donde crece una capa bacteriana que elimina la materia orgánica presente en esta agua.
  • Lodos activos: el agua residual está dentro de un depósito con lodos activos (bacterias). Esta mezcla se airea para oxidar la materia orgánica.
  • Biodiscos: cubeta plana de agua residual donde se sumergen hasta la mitad una serie de discos verticales solidarios a un eje central que va dando vueltas. El biofilm que se forma en la superficie de los discos entra en contacto de forma regular con el agua y con el aire, consiguiendo el objetivo de eliminación de materia orgánica.

Biodiscos

4. Sistemas biológicos de infiltración

Posterior al pretratamiento, el efluente se trata mediante infiltración en el medio poroso, normalmente el subsuelo. De esta forma se consigue retener los sólidos en suspensión y eliminar la materia orgánica.

Hay diferentes opciones: las zanjas, que permiten infiltrar en terrenos de poca profundidad; los pozos y cámaras de infiltración, en los cuales el agua atraviesa varias capas de gravas de diferente tamaño hasta infiltrarse en el terreno; y finalmente los lechos filtrantes, donde se sustituye una parte del suelo superficial poco permeable por un lecho de material arenisco para que el efluente pueda percolar.

Detalle de tubería perforada en una zanja. Fuente: Wikihow

5. Sistemas biológicos filtrantes drenados

Cuando el terreno no tiene suficiente permeabilidad para garantizar ni la depuración ni la evacuación del efluente, hay que reconstituirlo mediante la combinación de un lecho de material arenisco y un sistema de tuberías para su correcta evacuación.

Esquema de infiltración drenado. Fuente: ResearchGate

CONCLUSIONES

Vistos todos los tratamientos hay que seleccionar la mejor combinación para cada caso en particular. Por eso hay en la IT un anexo con el esquema de aplicación en función de los h-e: