2.1 Localización de la investigación.

El presente trabajo de investigación se realizó en las comunidades de Carmen Pampa y Chovacollo pertenecientes al Municipio de Coroico. Se identificó el sistema de conexión: toma, tanque y grifo, en cada sitio se hizo la colecta de las muestras de agua y análisis de parámetros fisicoquímicos. La determinación de parámetros biológicos se realizó en el Laboratorio de Calidad de Agua de la Unidad Académica Campesina de Carmen Pampa, de la Universidad Católica Boliviana “San Pablo”.

Figura 1: Localización de los puntos de muestreo en las comunidades de estudio en el Municipio de Coroico. 

2.2 Análisis de parámetros fisicoquímico de agua

En mayo del 2022 (época de transición) se realizó el muestreo de agua en los sistemas de abastecimiento a) toma de agua, b) tanque y c) grifo de las Comunidades de Carmen pampa y Chovacollo, con la ayuda de una jarra plástica de 2 litros, se sumergió a una profundidad de 15 a 30 cm, se dejó llenar con la muestra de agua, para la toma de muestra del grifo se dejó fluir el agua por el lapso de 15 a 20 segundos, pasado este tiempo se procedió a la recolección de la muestra (Figura 2).

Para la lectura de los parámetros fisicoquímicos se utilizó el equipo multiparamétrico portátil THERMO SCIENTIFIC ORION STAR A320 previamente calibrado, se enjuagó los electrodos con agua destilada, una vez enjuagado y secado con Kleenex®, se sumergió en la jarra con la muestra de agua, se esperó un lapso de 2 minutos para la estabilización de los valores en pantalla, se realizó la lectura de los parámetros pH, CE (μS/cm), OD (%) y turbidez (UNT). La misma muestra de agua, se vertió en envases de plástico esterilizados para el análisis de laboratorio (E. coli).

Figura 2: Toma de muestras de agua en los tres sistemas de abastecimiento a) toma, b) tanque, c) grifo en las Comunidades de Carmen Pampa y Chovacollo. 

Figura 3: a) Muestreo de agua en la toma, b) registro de datos de pH, CE, OD, c) registro de datos de turbidez, d) rotulado de muestras para laboratorio y e) transporte refrigerado de muestras de agua para análisis de laboratorio. 

2.3 Análisis de parámetro biológico (E coli)

En el laboratorio de Calidad de Agua se procedió al etiquetado de las cajas Petri con marcador indeleble (código de punto de muestreo, fecha y hora). Se procedió a colocar 7 ml de muestra en el Coliscan de manera uniforme, luego se diluyó el preparado en la caja Petri y se dejó solidificar por un lapso de 45 minutos, una vez solidificado se procedió a sellarla con Plastifilm®, y se colocó en la estufa a una temperatura de 35°C por 48 horas. Pasado este tiempo se realizó el conteo de las colonias, de color rosado como coliformes generales y las color violeta o azul oscuro como E. coli, descartando aquellas colonias de color celeste, verde-azulado o blanco y finalmente se procedió al autoclavado para su eliminación.

Figura 4: Secuencia del proceso de inoculación en laboratorio de las muestras de agua: a) Etiquetado de las cajas Petri (código de muestra, fecha y hora); b) Colocado de la muestra de agua en el Coliscan; c) Mezclado de la muestra con el Coliscan; d) Siembra en la caja Petri; e) Solidificación del medio; f) Sellado de la caja Petri con plastifilm; g) Colocado del medio en la estufa a 35 °C; h) Lectura del medio tras 48 horas de incubación; i) autoclavado del material contaminado 

2.4 Análisis de parámetros de aptitud de uso según MMAYA

Para la evaluación de los parámetros de nitrato, nitrito, amoniaco, cobre, cloruro, cromo hexavalente y hierro se realizó con la ayuda del equipo LAMOTTE 1910 SMART3 con los kits de medición de cada parámetro.

2.4.1 Diseño experimental

El trabajo de investigación es cuantitativo, exploratorio y descriptivo. La muestra probabilística, conformada por los análisis físicos químicos y bacteriológicos de los tres puntos de muestreo en el sistema toma, tanque y grifo de las dos comunidades.

2.4.2 Variables de respuesta

Los parámetros mínimos evaluados según la NB-512 se encuentran presentes en la siguiente tabla

Los parámetros evaluados según la MMAYA se encuentran presentes en la siguiente tabla

3.1 Descripción del sistema de abastecimiento de agua en la Comunidad Carmen pampa

El sistema de abastecimiento de la comunidad de Carmen Pampa (codificada con CP-P1) está ubicada a 16°15'16,42"S latitud y 67°41'13,06"O longitud. La cobertura vegetal se caracteriza por presentar un bosque compuesto por especies heliófitas en la ribera del río, esciófitas, helechos como Cyathea amazónica y Filicopsida) y epifítas, el agua naciente fluye sobre sustratos compuestos por material vegetal en descomposición y sobre rocas volcánicas lisas, de aguas claras, la zona se caracteriza por tener una caída de agua de 4 a 5 m de altura a una distancia aproximada de 15 m de la toma. En el área se observó, que la obra de toma es lateral o directa, este tipo de toma son construidas en las orillas de los ríos como muros laterales con rejillas y compuertas que impiden el paso de solidos flotantes y permiten regular la entrada del agua al canal o tubería de aducción con presencia de residuos orgánica e inorgánicos (envolturas de golosinas y envases de bebidas). La tubería de transporte del agua es de tubo de PVC de 3” y tiene una extensión aproximada de 480 m desde la toma hasta el tanque (codificada con CP-P2), esta se encuentra a 16°15'22,77"S latitud y 67°41'26,90"O longitud, resguardado por una cerca metálica, desde el tanque o reservorio de agua hasta el grifo (codificada con CP-P3), la tubería es de aproximado de 825 m. Este punto de muestreo se tomó debido que el agua se utiliza para la elaboración de alimentos de los estudiantes de la cooperativa del campus Leahy de la UAC-CP, se encuentra a 16°15'31,14"S latitud y 67°41'28,79"O longitud.

Figura 5: Esquema de abastecimiento de agua para la comunidad de Carmen Pampa. Fuente: Elaboración en base a Google Earth. 

3.2 Descripción del sistema de abastecimiento de agua en la Comunidad Chavacollo

El sistema de abastecimiento de la comunidad de Chovacollo, cuenta con una toma (codificada con CH-P1) está ubicada a 16°15'11,28"S latitud y 67°41'10,35"O longitud. Cerca de la toma a una distancia de 4 m, se encuentra una caída de agua de 3 m de altura aproximadamente. Se observó que la obra de toma es de tipo tirolesa, por lo general este tipo de tomas son construidas en ríos, quebradas pequeños y poco profundos, está construida una pequeña presa de ancho menor al río y sobre esta se nota un canal para desviar el agua, consta de una rejilla que impide el paso de solidos flotantes y permiten regular la entrada del agua al canal o tubería de aducción. La tubería utilizada para el transporte del agua es metálica galvanizada de 3” y tiene una extensión aproximada de 3.26 km desde la toma hasta el tanque (codificada con CH- P2), el cual se encuentra a 16°16'37,10"S latitud y 67°41'45,05"O longitud, resguardado por una cerca metálica, desde el tanque o reservorio de agua hasta el grifo (codificada con CH-P3), la tubería es de plástico PVC, el recorrido aproximado es de 0.13 km, perteneciente a una vivienda particular que se encuentra a 16°16'33,36"S latitud y 67°41'46,97"O longitud, el uso del agua de grifo fue muestreada de vivienda particular de la comunidad (este punto fue coordinada con el Sr. José Luis Jiménez Parisaca Secretario General).

Figura 6: Esquema de abastecimiento de agua para la comunidad de Chovacollo. Fuente: Elaboración propia en base a Google Earth. 

3.3 Análisis fisicoquímicos y bacteriológicos

En la tabla 3 se presenta los datos de parámetros fisicoquímicos y bacteriológicos de agua en los sistemas de abastecimiento de agua: toma, tanque y grifo de las comunidades de Carmen pampa y Chovacollo. En general los valores registrados de parámetros fisicoquímicos están por debajo de los límites máximo permisibles según la normativa NB-512.

Los rangos de pH están entre 6,78 a 7,45, que indica que es neutro y es apta para el consumo ya que está entre los rangos establecidos por NB 512 (pH 6,5-9,0). En relación con otros estudios de calidad de agua en los Ríos: Siñari, Huarinilla, Santa Bárbara y San Juan en el Municipio de Coroico los valores reportados están de 6,6; 6,5; 6,6 y 7,1 (^{Proyecto de Caritas Coroico, 2021}), indica que están entre rangos registrado en la investigación para esta zona de los Yungas. Por otra parte, (^{Galvín, 2003}) menciona que, para las aguas de consumo humano, los valores extremos pueden causar irritación en las mucosas, irritación en órganos internos y hasta procesos de ulceración. Lo que no estaría sucediendo en los consumidores de agua en ambas Comunidades.

La conductividad eléctrica en ambas comunidades no supera 43,06 μs/cm, esto probablemente es indicador que el agua contiene poca cantidad de sales disueltas. La conductividad eléctrica mide los sólidos (iones cargados positiva o negativamente) que se encuentran en la naturaleza en forma disuelta. Los cationes como sodio (Na⁺), calcio (Ca⁺²), potasio (K⁺) y magnesio (Mg⁺²). Los aniones como cloruro (Cl^-), sulfato (SO₄ ^-2), carbonato, bicarbonato. Los nitratos y fosfatos no contribuyen de forma apreciable a la conductividad, aunque son muy importantes biológicamente.

Con respecto, al oxígeno disuelto (OD) están entre 98,7% y 104,3% lo cual indica que tienen una buena oxigenación y que no hay evidencia de liberación de CO₂, (^{Hernández, y otros, 2004}) indica que las concentraciones adecuadas de OD en los cuerpos de agua radica entre el 80% a 110% en aguas naturales.

La turbidez se encuentra entre los rangos entre 0,14 y 1,81 NTU. La turbiedad presente en el agua impide el paso de la luz emitida por los rayos solares, esto debido a partículas suspendidas que normalmente se presentan en aguas superficiales, ocasionados por actividades antropógenicas o causas naturales, lo cual pueden causar impactos negativos, como bajos niveles de oxigenación y una proliferación de bacterias, la turbidez es un parámetro de control operativo, ya que además de asegurar la aceptación del recurso por parte del usuario, facilita los procesos de desinfección del agua (^{Tchobonoglous et al. 1995})

Al respecto Sierra (2016) citado en (^{Baque y otros, 2016}), indica que la solubilidad en el agua depende de la temperatura, a mayor temperatura menos oxígeno y se disuelve, en este caso la presencia de sólidos disueltos totales, y coliformes fecales, hace que la actividad respiratoria se acelere y disminuya el oxígeno disuelto. Un indicador de agua de buena calidad es cuando el oxígeno presenta un nivel mayor que 80% de saturación, ya que permite descomponer todos los materiales biodegradables presentes en ella y con esto evitar su deterioro. Para Cotler (2004) citado en (^{Baque y otros, 2016}), la mayoría de las especies aerobias acuáticas no realizan sus actividades apropiadamente, si no se toman las medidas pertinentes para incrementar el oxígeno disuelto en el agua.

Desde su descubrimiento de E. coli (enterobateria, bacteria gran negativa, anaeróbica) es un parámetro de calidad de agua, los coliformes son los más confiables para establecer la inocuidad del agua en cuanto a estos peligros de estar presente en el agua de consumo, pero todavía se discute de la importancia de los organismos indicadores (Pandey, y otros, 2014)

Los parámetros microbiológicos en la tabla 3, se observa en la toma de Carmen Pampa y en el tanque de Chovacollo presentan E. coli en 14 y 28 de UFC/100, lo cual indicaría en base a la NB-512 que no es permisible, por el potencial de generar enfermedades gastrointestinales. Al respecto, (^{Marin et al, 2018}) indican que las aguas superficiales están propensas a ser contaminadas por excretas de animales de la fauna silvestre y también porque no se hace ningún tipo de tratamiento a las aguas antes ni después de su recepción. La presencia de E. coli, en aquellos sistemas que se abastecen de una fuente superficial de agua es a consecuencia de una contaminación fecal (^{Khan et al, 2018}). La presencia de E. coli en el tanque de la comunidad de Chovacollo posiblemente también se deba por la extensa conexión de tubería (aproximadamente 3,42 km) y a la falta de mantenimiento de limpieza.

Figura 7: Descripción de microorganismos observados en las cajas Petri: 1) las UFC de E. coli son de color oscuro, purpura o violeta, coliformes fecales (Glucoronidasa+, galaclosidad+). 2) UFC de Enterobacter aerogenes de color rosa oscuro y sólido, coliformes no fecales. 3) UFC verde azulado en la superficie del medio (Glocoridasa+), este tipo de colonia no se considera como E coli.  

3.4 Análisis de aptitud de uso de agua

Los datos de parámetros de aptitud de uso de parámetros químicos de agua de las comunidades de Carmen pampa y Chovacollo. Comparando los valores medidos en cuanto al color, nitrato, nitrito, amoniaco, cobre, cloruro, cromo exavalente y hierro según su aptitud de uso se clasifica en clase A (Tabla 4), que indica que es agua de máxima calidad, habilitadas como agua potable para consumo humano, previo a una desinfección bacteriológica antes de su consumo (^{MMAYA, 1992}).

3.5 Orientaciones para un adecuado manejo para la captación y distribución de agua y consumo

En base a las recomendaciones del manual para el desarrollo de Planes de Seguridad del Agua (PSA), indica que la comunicación y el intercambio de información entre reguladores (autoridades ambientales y proveedores de agua), son esenciales para la provisión de agua y garantizar la mejora de los sistemas de abastecimiento. El primer paso para el desarrollo de un PSA es conformar un equipo multidisciplinario con conocimientos del sistema de abastecimiento de agua (captación, tratamiento y distribución), de los eventos peligrosos que podrían afectar la infraestructura existente. Para la implementación o ampliación de un sistema de abastecimiento, es necesario la recolección y evaluación de toda la información relevante, que permita la planificación e implementación de estrategias eficaces para el control de los factores de peligro, una descripción precisa del sistema, incluido un diagrama de flujo, permite una visión detallada y general del sistema de abastecimiento, incluida la caracterización, fuentes de contaminación y medidas de protección de la fuente, la infraestructura de almacenamiento y distribución, estos deberán ser lo más preciso posible para evitar pasar por alto factores de peligro.

Los datos sobre la presencia de patógenos y sustancias químicas de la fuente de origen y en el agua de consumo humano junto con la información respecto a la efectividad de los controles implementados permiten evaluar si se pueden cumplir con las metas de protección de la salud en base a la infraestructura existente, ayuda también a identificar las medidas de gestión en la captación, las condiciones de funcionamiento del sistema de distribución y realizar las mejoras necesarias si así lo requiere. Es fundamental considerar de forma simultánea todos los elementos del sistema de abastecimiento de agua de consumo humano (captación, tratamiento y distribución), así como tener en cuenta las interacciones entre dichos elementos y su efecto global en el agua para consumo humano (OMS, 2018).

Finalmente, previo al consumo se recomienda que los habitantes, previo al consumo del agua deben necesariamente hacer hervir el agua de manera minimizar riesgos de enfermedades diarreicas ocasionadas por las E. coli.