Agua Latinoamerica

Captación y Tratamiento de Agua de Lluvia

Por Bryanna Poczatek

El agua de lluvia puede ser una fuente sostenible de agua para muchas aplicaciones. Pero los profesionales de tratamiento de agua deben considerar cómo examinar y tratar una variedad de contaminantes que pueden haber sido recogidos, ya que la lluvia cae en el cielo o cuando se recolecta y almacena. Los microbios, metales y sustancias orgánicas se encuentran entre las grandes preocupaciones que deben abordarse, especialmente para aplicaciones de agua potable.
La captación de agua de lluvia (también conocida como recolección de agua de lluvia) es la contención deliberada de la lluvia u otras aguas naturales precipitadas, con la intención de descarga controlada o uso beneficioso en aplicaciones potables o no potables.(1) Los usos potables del agua de lluvia incluyen beber, cocinar, lavarse las manos, lavar platos, bañarse o cualquier otro propósito que pueda resultar en la ingestión de agua o contacto con la piel. Las aplicaciones no potables para el agua de lluvia incluyen regar el césped y los jardines, lavar la ropa y limpiar los inodoros. La forma más utilizada de captación de agua de lluvia es la captación en el techo, donde el agua de lluvia se recoge al caer sobre el techo de una casa.(2)
La captación de agua de lluvia ha sido utilizada como fuente de agua durante miles de años, pero en los últimos años ha habido un renovado interés en la práctica. Las razones para esto incluyen una mayor conciencia y preocupación sobre los problemas de calidad del agua, los costos crecientes del agua provenientes del tratamiento centralizado y los pozos privados, y las eficiencias de costos asociadas con la recolección de agua de lluvia.(3) La recolección de agua de lluvia también puede ser una solución económica para las áreas donde el agua potable es escasa. Sin embargo, el agua de lluvia está en riesgo de recoger contaminantes. El riesgo de contaminación microbiológica en el agua de lluvia ha sido bien estudiado y se ha desarrollado una norma para abordar estas inquietudes.(4) Pero la investigación ha demostrado que, además de los contaminantes microbiológicos, también pueden estar presentes otros contaminantes. El agua de lluvia puede ser una fuente sostenible de agua de alta calidad, pero antes de la recolección, es importante considerar todos los contaminantes que puedan estar presentes. El agua destinada a aplicaciones potables requerirá un mayor nivel de tratamiento que el agua de lluvia destinada a aplicaciones no potables.
Los contaminantes que pueden estar presentes en el agua de lluvia incluyen contaminantes microbiológicos (parásitos, bacterias, virus), metales, sustancias químicas orgánicas y desechos. Estos varían dependiendo de la vía por la que son recogidos por el agua de lluvia. Las vías principales son la deposición atmosférica, la lixiviación y la intemperie de los materiales del techo, la contaminación fecal y la lixiviación de los materiales que se producen a través del sistema de almacenamiento y transporte. Otros factores que afectan la presencia de contaminantes en el agua de lluvia incluyen las condiciones climáticas, los materiales utilizados en los sistemas de captación, las prácticas de uso de la tierra y las características de los techos, como los materiales, el diseño, la edad y las condiciones. Por ejemplo, las áreas urbanas/industriales tienden a tener una mayor contaminación de metales pesados ​​debido a la combustión de combustibles fósiles y otras emisiones, mientras que los sistemas de captación en las áreas agrícolas tienden a tener mayores concentraciones de residuos de pesticidas, fertilizantes y otros químicos orgánicos. La contaminación microbiana y fecal tiende a ser mayor en los sistemas de captación rurales.(2,5,6,7,8,9)
Los contaminantes microbiológicos son los más estudiados y pueden incluir organismos no patógenos y patógenos. Los organismos no patógenos no causan enfermedades, pero pueden reducir la calidad estética del agua. Los organismos patógenos causan enfermedades y pueden contaminar el agua de lluvia si la recolección o el almacenamiento del agua de lluvia ha sido contaminada por material fecal. Los patógenos que se han encontrado en el agua de lluvia recolectada incluyen Giardia Lamblia, Cryptosporidium parvum, Toxoplasma gondii, Campylobacter spp., Salmonella spp., E. coli, Shigella spp., Pseudomonas spp. y Hantavirus spp.(4,8,10)
Los contaminantes químicos pueden también ser encontrados en el agua de lluvia. El agua de lluvia puede contaminarse al absorber sustancias químicas en el aire (especialmente en áreas urbanas); sin embargo, la mayoría de las sustancias químicas en el agua de lluvia se recogen durante la recolección y el almacenamiento. Los químicos orgánicos volátiles (COVs) pueden introducirse en el agua de lluvia cuando las gotas de lluvia caen a través del aire que contiene gasolina o vapores de solventes, o cuando el agua encuentra materiales que contienen plásticos, pegamentos, solventes, gasolina, grasas y aceites. Esto ocurre normalmente cuando los materiales utilizados para construir el sistema de captación y almacenamiento no fueron diseñados para su uso con agua potable. Los compuestos químicos orgánicos sintéticos (QOC) son químicos que se encuentran en pesticidas, herbicidas y otros productos hechos por el hombre. Los QOC pueden introducirse cuando el polvo y las hojas entran en un sistema de captación o cuando el agua de lluvia se recoge cerca de un área agrícola donde ocurre la aplicación de estos químicos.(4,8)
Metales como el plomo, el arsénico y el cobre también pueden ser recogidos por el agua de lluvia. Los óxidos metálicos que pueden ser transportados por el aire en áreas industriales pueden ser absorbidos por el agua de lluvia, pero más comúnmente se introducen metales cuando el agua de lluvia entra en contacto con soldadura de plomo, tubos de hierro y cobre y accesorios de latón. Estos metales pueden ser captados de techos metálicos, sistemas de captación y tanques de almacenamiento. El agua de lluvia es ligeramente ácida y, como resultado, tiende a ser agresiva y corrosiva para estos materiales.(4,8,11)
Los escombros que se encuentran comúnmente en el agua de lluvia incluyen hojas, ramitas, polvo, tierra, excrementos de aves y animales, insectos y otros materiales visibles. Los desechos generalmente se recogen en el agua de lluvia, ya que el agua de lluvia se acumula en el techo, las canaletas, etc. A menudo, los desechos solo reducen la calidad estética del agua, pero los desechos pueden filtrar contaminantes químicos como herbicidas y pesticidas (hojas y polvo), así como parásitos. Bacterias y virus (excrementos de aves y animales).(4)
Al diseñar un sistema de captación de agua de lluvia, se debe considerar el uso de materiales y componentes que se hayan probado para esa aplicación. El protocolo de prueba NSF P151 establece pautas de prueba para productos como materiales para techos y recubrimientos para garantizar que no agreguen contaminantes al agua a niveles que excedan las pautas de salud de la EPA de los EE. UU.(12) El uso de productos en su sistema de captación de agua de lluvia que se hayan probado de acuerdo con este protocolo puede ayudar a garantizar una mayor calidad de agua de lluvia.

Conclusión
El agua de lluvia puede ser una fuente sostenible de agua para muchas aplicaciones, pero antes de cosechar y usar agua de lluvia, especialmente para aplicaciones de agua potable, los profesionales del tratamiento de agua deben considerar realizar pruebas de microbiología, metales y sustancias orgánicas e implementar tratamiento adicional según sea necesario. Además, es importante seleccionar cuidadosamente los materiales para el sistema de captación que se han probado para ese propósito. Tenga en cuenta que es importante comprender que se deben seguir las normas reglamentarias locales para la captación de agua de lluvia y el uso posterior del agua de lluvia como fuente de agua potable, a pesar de cualquier orientación contraria que se ofrezca en este documento.

Referencias
(1) Water Quality Association. (2018). WQA Glossary of Terms. Retrieved from http://kbase.anancloud.com/index.aspx
(2) Texas Commission on Environmental Quality (TCEQ). (2007). Harvesting, Storing, and Treating Rainwater for Domestic Indoor Use. Austin, TX.
(3) American Rainwater Catchment Systems Association (ARCSA). (2012). Rainwater Harvesting: The Forgotten Resource [Brochure]. Tempe, AZ.
(4) American Society of Plumbing Engineers. (2013). ARCSA/ASPE/ANSI 63-2013: Rainwater Catchment Systems Standard. Retrieved from https://www.aspe.org/content/arcsaaspeansi-63-2013-rainwater-catchment-systems-electronic-download
(5) Radaideh, J., Alzboon, K., & Al-harahsheh, A. (2009). Quality Assessment of Harvested Rainwater for Domestic Uses. Jordan Journal of Earth and Environmental Sciences,2(1).
(6) Ahmed, W., Sidhu, J. P., & Toze, S. (2012). An Attempt to Identify the Likely Sources of Escherichia coli Harboring Toxin Genes in Rainwater Tanks. Environmental Science & Technology,46(9), 5193-5197. doi:10.1021/es300292y
(7) Huston, R., Chan, Y., Chapman, H., Gardner, T., & Shaw, G. (2012). Source apportionment of heavy metals and ionic contaminants in rainwater tanks in a subtropical urban area in Australia. Water Research,46(4), 1121-1132. doi:10.1016/j.watres.2011.12.008
(8) Gwenzi, W., Dunjana, N., Pisa, C., Tauro, T., & Nyamadzawo, G. (2015). Water quality and public health risks associated with roof rainwater harvesting systems for potable supply: Review and perspectives. Sustainability of Water Quality and Ecology,6, 107-118. doi:10.1016/j.swaqe.2015.01.006
(9) Bae, S., Maestre, J. P., Kinney, K. A., & Kirisits, M. J. (2019). An examination of the microbial community and occurrence of potential human pathogens in rainwater harvested from different roofing materials. Water Research,159, 406-413. doi:10.1016/j.watres.2019.05.029
(10) Lye, D. J. (2002). Health Risks Associated With Consumption Of Untreated Water From Household Roof Catchment Systems. Journal of the American Water Resources Association,38(5), 1301-1306. doi:10.1111/j.1752-1688.2002.tb04349.x
(11) World Health Organization. (2011). Guidelines for Drinking Water Quality, 4th Edition. Retrieved from https://www.who.int/water_sanitation_health/publications/2011/dwq_guidelines/en/
(12) NSF International. (2019). Rainwater Collection. Retrieved from http://www.nsf.org/consumer-resources/environment/rainwater-collection

Acerca de la autora
Bryanna Poczatek es Coordinadora de Asuntos Técnicos de la Water Quality Association (WQA, en inglés), a la que llegó en 2016 como Líder Asociada de Proyectos en el Departamento de Certificación de Productos. A principios de 2017, la Sra. Poczatek se transfirió al departamento de Asuntos Técnicos y trabaja en varios proyectos técnicos. Ella representa a la industria como miembro votante de la Junta Asesora de la Industria del Centro de Investigación de Políticas y Equipos de Agua, financiada a través de la Fundación Nacional de Ciencias (WEP IUCRC). Además, participa en numerosos comités de la industria y grupos de trabajo a través de NSF International y otras organizaciones. Antes de unirse a WQA, trabajó como coordinadora de proyectos para Syngenta Crop Protection LLC y como asistente de investigación en el Departamento de Bioquímica, Biofísica y Biología Molecular en la Universidad Estatal de Iowa. La Sra. Poczatek tiene una licenciatura en biología de la Universidad Estatal de Iowa.

Acerca de la organización
WQA es una asociación comercial internacional sin fines de lucro que representa a la industria de tratamiento de agua residencial, comercial e industrial. WQA es una fuente de recursos e información, una voz para la industria, un educador de profesionales y un laboratorio para pruebas de productos.

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