El agua cruda es agua que se encuentra en el medio ambiente y que no ha sido tratada y a la que no se le han eliminado ninguno de sus minerales, iones, partículas, bacterias o parásitos. El agua cruda incluye agua de lluvia , agua subterránea , agua de pozos de infiltración y agua de cuerpos como lagos y ríos .
El agua cruda generalmente no es segura para el consumo humano debido a la presencia de contaminantes. Un problema de salud importante en algunos países en desarrollo es el uso de agua cruda para beber y cocinar. [1]
Sin tratamiento, el agua cruda se puede utilizar para riego , construcción o limpieza. [2] Los agricultores lo utilizan para regar sus cultivos y se lo dan de beber al ganado , almacenándolo en lagos o embalses artificiales durante largos períodos de tiempo. Las industrias de la construcción pueden utilizar agua cruda para fabricar cemento o para humedecer carreteras sin asfaltar para evitar que se levante polvo. El agua cruda también se puede utilizar para descargar inodoros y lavar coches, así como para cualquier otro fin que no requiera su consumo humano. El agua en esta forma se considera cruda, a diferencia del agua que ha sido tratada antes de su consumo, como el agua potable o el agua que ha sido utilizada en un proceso industrial, como las aguas residuales .
La descarga con agua cruda es un método de conservación del agua en el que se utiliza agua cruda para los inodoros.
La composición del agua cruda es naturalmente variable, pero comúnmente contiene uno o más de los siguientes contaminantes importantes, en forma de iones disueltos, partículas y organismos vivos: [3]
Otros contaminantes menos comunes del agua cruda incluyen:
Estos contaminantes pueden ser perjudiciales para los humanos si beben agua cruda que los contiene o si el agua no se trata adecuadamente antes de su consumo. Los contaminantes también pueden tener un efecto en el ecosistema local. Por ejemplo, las sustancias químicas que alteran el sistema endocrino pueden tener efectos nocivos en las poblaciones de peces que viven en lagos y ríos naturales . [7] Estas crecientes preocupaciones sobre la salud han llevado al desarrollo de directrices, como HACCP ( Análisis de peligros y puntos críticos de control ), para la producción de agua potable a partir de aguas residuales y crudas, y a la investigación de alternativas sostenibles de suministro de agua [8] [ 9]
El agua bruta se puede utilizar para muchos fines, como agua de refrigeración , agua para enjuague y producción de productos químicos , agua purificada y agua potable . [10] Sin embargo, debido a los posibles contaminantes , el agua cruda debe ser tratada antes de permitir su consumo humano o uso industrial. [11] Hay varios pasos involucrados en el tratamiento del agua cruda y diferentes métodos en los que puede llevarse a cabo.
La ósmosis inversa se utiliza para la producción de agua desmineralizada desde hace más de 30 años. [10] En la ósmosis inversa, el agua se transporta a través de una membrana a alta presión, dejando un producto que consiste principalmente en agua y un concentrado que contiene la mayoría de los demás componentes, como minerales y residuos no deseados . [12] Muchos contaminantes, incluidos el hierro , el manganeso , el amonio , los rastros de pesticidas y medicamentos , los microcontaminantes orgánicos y las partículas radiactivas se pueden eliminar únicamente con la ósmosis inversa. [4] [12] Esta eficiencia ha hecho de la ósmosis inversa el método principal de purificación del agua , usándose a menudo en combinación con otros métodos, como tratamiento final. Una desventaja de la ósmosis inversa es que la eliminación de la mayoría de los minerales del agua puede tener efectos negativos en su sabor. [12] A veces se añaden minerales al agua potable que ya ha sido filtrada para mejorar su sabor.
El método de tratamiento convencional para la purificación del agua es un proceso complejo y de varias etapas que se ha utilizado durante muchos años. [10] Generalmente consta de cinco pasos principales. [11] Primero, el agua cruda se ajusta en cuanto a alcalinidad y pH con la adición de cal hidratada y dióxido de carbono . En segundo lugar, las partículas se congregan con sulfato de aluminio y otros coagulantes , como polímeros , por los que el agua fluye en una cascada que mezcla los productos químicos y el agua cruda con los coagulantes. En tercer lugar, el agua se mezcla lentamente en clarificadores donde las partículas más grandes se depositan en el fondo y se eliminan periódicamente ( sedimentación ). Cuarto, el agua se dirige desde los clarificadores a los filtros (por ejemplo, filtro de antracita y arena ) para atrapar las partículas más pequeñas que sobrevivieron al proceso de clarificación. Finalmente, se añade hidróxido de sodio para ajustar el pH/alcalinidad final, hipoclorito de sodio para la desinfección y fluoruro para la fluoración . Este proceso se utiliza a menudo como método de pretratamiento, mientras que otros procesos, como la ósmosis inversa, se utilizan para el tratamiento final. [10] Una desventaja de este método es el uso de productos químicos, como ozono , floculantes , peróxido de hidrógeno , cal y cloro para el proceso de filtración. [10] Estos productos químicos podrían ser peligrosos si se usan incorrectamente o si permanecen en el agua después del tratamiento completo. Esto requiere precauciones especiales y cada paso del proceso debe controlarse para lograr un rendimiento óptimo general. [10] La necesidad de un sistema de control complejo para el tratamiento convencional puede resultar económicamente costoso. [10] Esto ha llevado al desarrollo de métodos alternativos de pretratamiento y tratamiento del agua cruda.
La ultrafiltración es un proceso de filtración por membrana y proporciona una alternativa al pretratamiento convencional. [10] En este método, el agua solo se prefiltra con un filtro de pantalla común antes de filtrarse a alta presión a través de una membrana, separando el agua de los contaminantes que contiene. La ultrafiltración se puede utilizar sola para la purificación del agua o como pretratamiento para la ósmosis inversa. Sus ventajas sobre el pretratamiento convencional incluyen: muy alta calidad del agua independiente de los contaminantes en el agua bruta inicial, una planta de diseño más simple y más flexible, lo que facilita su automatización, menor uso de químicos y producto final libre. de virus y microorganismos .
El método de filtración por membrana de biopelícula se utiliza para eliminar subproductos químicos nocivos, como NH4+-N, nitrógeno total y materia orgánica disuelta , que podrían formarse en los procesos de desinfección. [13] El pretratamiento con biopelículas es un paso necesario para el tratamiento del agua en muchas partes del mundo debido a su bajo costo de operación y efectividad en la eliminación de contaminantes . En este proceso, los microorganismos eliminan los contaminantes de las aguas crudas y residuales que son perjudiciales para los humanos, pero que son nutrientes para ellos. [13] La filtración con reactor de membrana dinámica de biodiatomita combina tecnología de membrana dinámica para el tratamiento de aguas residuales y colonias microbianas que forman partículas de diatomita para purificar el agua. [14] Estos métodos están en desarrollo en China como parte del tratamiento de los problemas de contaminación del país .
La turbidez es la apariencia turbia o turbia del agua debido a las partículas suspendidas . Cuantas más partículas en suspensión haya, mayor será la turbidez. La turbidez se utiliza para medir visualmente la calidad del agua y es más común en agua cruda sin filtrar. [15] Pueden producirse altas cantidades de turbidez en el agua cruda debido a: [15]
Durante los picos de turbidez elevada, los patógenos se encuentran con mayor frecuencia en el agua cruda. Esto puede contribuir a la propagación de enfermedades . [16] Cuando aumenta la turbidez, también aumentan las visitas hospitalarias informadas de personas mayores (65+) con enfermedades gastrointestinales. Incluso los lugares con sistemas de filtración de agua que cumplen con los estándares pueden tener enfermedades endémicas gastrointestinales o enfermedades infecciosas transmitidas por el agua . Los hospitalizados representan un pequeño porcentaje de la morbilidad total provocada por estas enfermedades. [9]
Controlar el terreno que rodea los depósitos de agua cruda y otras fuentes es clave para reducir la turbidez. Las áreas de alta resuspensión de sedimentos y erosión necesitan atención regular, y se necesitan pantallas y otros dispositivos para atrapar las partículas suspendidas. Las mallas que atrapan partículas y desechos deben limpiarse constantemente. El lavado de las bombas de agua debe realizarse cuando la demanda sea más baja. Esto le da tiempo al agua para que se asiente y disminuye la turbidez antes de que sea necesaria en grandes cantidades. "La reducción de la turbidez se logra mejor cuando el agua pasa por una serie de métodos de tratamiento físico y químico antes de llegar al filtro". [17]
Alrededor de 2017, el agua de manantial sin tratar, descrita como agua cruda "naturalmente probiótica", se convirtió en un producto comercial distribuido en tiendas naturistas, pero los expertos han planteado preocupaciones de salud pública sobre la posible aparición de bacterias, virus y parásitos dañinos como Giardia . Los productos están asociados con una dieta de moda de " ayuno de agua cruda ", [18] [19] supuestamente encuentran compra entre la "élite consciente de la salud" de Silicon Valley , incluidas figuras como el fundador crudivegano de Juicero Doug Evens. [20] [21] Un médico comparó el rechazo del movimiento a la ciencia establecida con el movimiento antivacunas . [22] Una empresa de agua cruda en los Estados Unidos incluso ha afirmado que los métodos utilizados por los productores de agua embotellada y de manantial podrían cambiar la estructura molecular del agua . [23] [24]
La moda fue objeto de burlas en The Daily Show en abril de 2018 en un segmento que incluía una entrevista con Marion Nestlé . [25] [26]
