Nitratos en el Agua Potable

La información sobre los nitratos en agua es importantes para los propietarios de pozos rurales en todo Pennsylvania. ¿De dónde proceden los nitratos? ¿Cuánto nitrato es demasiado? ¿Qué puede hacer para eliminar este contaminante de su suministro de agua? Siga leyendo para averiguar las respuestas a estas preguntas.

Información sobre el nitrato

Fuente

Los nitratos se producen de forma natural. Todos los acuíferos pluviales y subterráneos contienen algo de nitrógeno-nitrato. Sin embargo, los suministros de agua rural contaminados proporcionan una pista para descubrir otras fuentes de nitratos. El nitrato se acumula en las cuencas hidrográficas agrícolas donde los agricultores esparcen fertilizantes inorgánicos y abono animal en las tierras de cultivo. El nitrógeno que no es absorbido por los cultivos puede filtrarse a través del suelo al agua subterránea y luego fluir a áreas de recarga o pozos privados. Los residentes de las comunidades rurales suelen utilizar sistemas sépticos en el lote y algunos propietarios usan de los fertilizantes para césped. Estos también pueden ser fuentes de nitrato en el agua potable.

Efectos en la salud

Los efectos del nitrato en el agua potable sobre la salud están relacionados de manera significativa con la metahemoglobinemia, también conocida como "síndrome del bebé azul". La fórmula para bebés mezclada con agua contaminada con nitratos expone a los bebés a los nitratos.

En los bebés de 0 a 4 meses, el nitrato se convierte en nitrito en el estómago del bebé. El nitrito se une a las moléculas de oxígeno en los glóbulos rojos, lo que agota el oxígeno y puede asfixiar al bebé. Un síntoma obvio de la intoxicación por nitratos es el color azulado de la piel, especialmente alrededor de los ojos y la boca. Si se detecta en esta etapa temprana, la metahemoglobinemia rara vez es fatal, se diagnostica fácilmente y se revierte rápidamente con tratamiento clínico. Después de los seis meses, la metahemoglobinemia no es una amenaza ya que las bacterias convertidoras de nitratos ya no están presentes en el estómago del bebé.

Los nitratos en el agua potable también pueden afectar a ciertos adultos y niños pequeños. Las mujeres embarazadas pueden transmitir la metahemoglobina a los fetos en desarrollo y el bajo peso al nacer se ha atribuido al alto contenido de nitratos en el agua. Sin embargo, las madres lactantes no transmiten los nitritos a los bebés a través de la leche. Los niños de entre 12 y 14 años han mostrado reacciones retardadas a los estímulos luminosos y sonoros cuando el agua potable que contiene más de 105 mg/L de nitrato. En general, estudios de la Organización Mundial de la Salud y la Academia Nacional de Ciencias revelan que el consumo de nitratos en el agua potable no representa un riesgo significativo para la salud de la población adulta.

Estándares

Para proteger la salud infantil, la Agencia de Protección Ambiental (Environmental Protection Agency, EPA) y el Departamento de Protección Ambiental de Pensilvania (Pennsylvania Department of Environmental Protection, DEP) establecieron estándares y límites para los nitratos en los suministros públicos de agua. Los suministros no deben contener más de 45 mg/L de nitrato o 10 mg/L de nitrato-nitrógeno. Si bien los pozos privados no se encuentran bajo la jurisdicción de la EPA o el DEP, es aconsejable que cumplan con estos límites.

Finalmente, el nitrato puede ser un indicador de otros contaminantes en su suministro de agua. Otras sustancias solubles como los pesticidas pueden ser más dañinos que el nitrato. Por lo tanto, si ha descubierto nitrato en su suministro de agua, podría considerar la posibilidad de analizar el agua para detectar otras sustancias que son contaminantes potenciales en su área.

Resolviendo el problema de los nitratos

Para resolver el problema de los nitratos, puede sustituir el agua por agua embotellada para beber y para cocinar, eliminar la fuente de nitrato, usar un suministro de agua alternativo o tratar el agua antes de usarla.

Agua embotellada

Puede considerar comprar agua embotellada para beber y cocinar. Para los miembros de la familia "en riesgo" (bebés y madres embarazadas), este es un medio eficaz y de bajo costo para disminuir los riesgos para la salud.

Considere la fuente

A largo plazo, prevenir la contaminación de la fuente por nitratos es más eficaz que tratarlos. Así que considere la fuente de nitratos. Revisa tu sistema séptico. ¿El campo de absorción está manejando adecuadamente las aguas residuales? Revisa tu pozo. ¿Está construido adecuadamente con revestimiento, lechada y una cubierta para evitar que entre agua superficial? ¿Ha construido zanjas de desvío adecuadas para evitar la escorrentía del pozo? ¿Qué pasa con el pozo en sí? ¿Es poco profundo o profundo? ¿Está ubicado en un área agrícola donde su pozo extrae agua subterránea contaminada con nitratos? Tenga en cuenta que los pozos y manantiales poco profundos son particularmente propensos a la contaminación por nitratos.

Una vez que descubra la fuente de nitratos, tome medidas para reducir o eliminar la filtración de nitratos. Para fallas del sistema séptico, esto puede significar que se bombee el tanque o se reemplace un campo de drenaje. Para la contaminación del pozo, puede corregir el problema simplemente desviando el agua superficial del pozo. También asegúrese de que el entubado del pozo se extienda al menos un pie por encima del suelo y tenga una tapa adecuada. Si su pozo es demasiado profundo, desarrollar un pozo nuevo que drene el agua de un acuífero menos contaminado puede ser la única respuesta.

Con la filtración agrícola de nitratos, a menudo es posible que no tenga control de la fuente de nitratos. Pero todavía tiene otra opción antes de pasar al equipo de tratamiento. Podría considerar mezclar agua con alto y bajo contenido de nitratos. Aunque esto reduce la concentración total de nitratos mezclados, tenga en cuenta que el agua mezclada aún puede no ser segura para los bebés.

Tratamiento para nitrato

Una vez que un suministro de agua se contamina con nitrato, su tratamiento es costoso. Si bien el tratamiento para satisfacer las necesidades de agua potable es práctico, el tratamiento de grandes cantidades, como los suministros de ganado, son costosos. Las unidades de intercambio de iones, la ósmosis inversa o la destilación eliminan el nitrato del agua potable. Tenga en cuenta que el hervir agua no elimina los nitratos y no es una alternativa de tratamiento. De hecho, aumenta las concentraciones de nitratos a medida que el agua se evapora.

Una unidad de intercambio de iones funciona de manera muy similar a un ablandador de agua doméstico. Un ablandador filtra el agua cargada de calcio y magnesio a través de una resina recubierta con iones de sodio. A medida que el agua fluye a través de la unidad, la resina libera sus iones de sodio y los intercambia fácilmente por calcio y magnesio. Para la eliminación de nitratos, la resina intercambia iones de cloruro por iones de nitrato y sulfato en el agua. Después de tratar muchos galones de agua, el cloruro "se acabará" en la resina. Regenerar la resina con una solución concentrada de cloruro de sodio (puede usar bicarbonato en lugar de cloruro) la recargará para su posterior tratamiento. La figura 1 muestra cómo funciona el proceso de intercambio iónico.

El intercambio de iones tiene inconvenientes. Debido a que la resina prefiere absorber sulfatos, el agua con alto contenido de sulfatos dificulta el intercambio de nitratos y reduce la efectividad del sistema. Si la resina se satura, libera nitratos en lugar de sulfatos, lo que aumenta la concentración de nitratos en el agua "tratada". Además, el intercambio de iones de nitrato puede hacer que el agua sea corrosiva. Neutralizar el agua después de que sale de la unidad reduce este efecto. Finalmente, el intercambio iónico puede resultar caro y requiere mantenimiento. Dado que la salmuera de retrolavado tendrá un alto contenido de nitratos, se debe tener cuidado con su eliminación.

La ósmosis inversa es otro mecanismo de tratamiento. La figura 2 muestra el proceso de ósmosis inversa. A medida que el agua ingresa a la unidad bajo presión, empuja contra una hoja de plástico similar al celofán o celulosa, también llamada membrana semipermeable. La membrana actúa como un tamiz, dejando iones como nitratos en un lado y permitiendo que el agua libre de iones pase a través de la membrana. La efectividad de la membrana para filtrar el agua se mide por la tasa de rechazo. Es decir, ¿cuánto nitrato rechazará la membrana? Las estimaciones rondan entre el 83 y el 92% del nitrato entrante. Naturalmente, es importante conocer la concentración original de nitrato en el agua. Si los niveles de nitrato-nitrógeno son extremadamente altos (más de 110 mg/L), se puede eliminar hasta el 90%. Desafortunadamente, el nitrato-nitrógeno restante todavía puede que exceda los estándares de 10 mg/L de nitrato-nitrógeno para agua potable.

La ósmosis inversa requiere un filtro de sedimentos, tanques de almacenamiento, una membrana y un filtro de carbón activado. Las unidades generalmente operan en el punto de uso: grifo de la cocina, fregadero del baño, etc. Muchos factores como la presión y temperatura del agua, la selección de la membrana y el mantenimiento adecuado influyen en el rendimiento. Revise cuidadosamente estos factores con un especialista en agua antes de tomar decisiones de compra.

Si bien la ósmosis inversa puede ser un eliminador eficaz de nitratos, tiene desventajas. La ósmosis inversa es cara. A los costos de los equipos se agregan los altos costos de energía para la operación. La ósmosis inversa también es un proceso lento e ineficiente, que a veces produce solo unos pocos galones al día de agua purificada, mientras que desperdicia hasta el 90% del agua entrante. Esto es especialmente cierto para los sistemas de baja presión.

La destilación es un método tradicional para eliminar minerales y otros componentes del agua. El agua se hierve, se enfría y se condensa. El agua condensada está libre de sólidos, sales, metales pesados, cualquier cosa que no se volatilice. Hervir el agua también inactiva los microorganismos.

Los destiladores también tienen limitaciones. Como la ósmosis inversa, la destilación es un proceso lento. Una unidad doméstica típica produce alrededor de un galón de agua cada cuatro a cinco horas. La destilación consume mucha energía y produce calor, lo que complica el acondicionamiento con acondicionadores de aire en los meses de verano. Los costos de energía son de aproximadamente 30 centavos por galón producido. Por ultimo, estas unidades requieren una limpieza frecuente para eliminar las escamas acumuladas.

Reconocer estos hechos sobre los nitratos en su agua potable puede ayudarlo a tomar decisiones acertadas sobre la calidad de su agua. Aunque los nitratos preocupan a muchos residentes de Pensilvania, las pruebas adecuadas confirmarán el problema y el tratamiento adecuado lo eliminará.

Preparado por Paul D. Robillard, Profesor Asociado de Ingeniería Agrícola, William E. Sharpe, Profesor de Hidrología Forestal y