Artículo Original
Microbiología del Agua
Kasmera 49(1):e49132183, Enero-Junio,
2021
P-ISSN
0075-5222 E-ISSN 2477-9628
https://doi.org/10.5281/zenodo.474461
Caracterización
del recurso hídrico subterráneo en una población insular: un aporte al
desarrollo de la comunidad de San Bernardo-Venezuela
Groundwater
resource characterization in an insular population: a contribution to the
development of the community of San Bernardo-Venezuela
Montiel Marynes (Autora de Correspondencia). https://orcid.org/0000-0002-6249-0362.
Escuela Superior Politécnica del Litoral. Facultad de Ciencias de la Vida.
Guayaquil-Guayas. Ecuador. Universidad del Zulia. Facultad Experimental de
Ciencias. Maracaibo-Zulia. Venezuela. Dirección Postal: Campus Gustavo Galindo
Km 30,5 Vía Perimetral, P.O. Box 09-01-5863, Guayaquil-Guayas. Ecuador. Tlf.
+593-978751181. E-mail montielmarynes@gmail.com.
https://scholar.google.com/citations?hl=es&user=iN133GsAAAAJ
Morales Félix. https://orcid.org/0000-0002-1961-063X.
Escuela Superior Politécnica del Litoral. Facultad de Ciencias de la Vida.
Guayaquil-Guayas. Ecuador. Universidad del Zulia. Facultad Experimental de
Ciencias. Maracaibo-Zulia. Venezuela. E-mail felixmorales777@msn.com.
https://scholar.google.com/citations?hl=es&user=YT5Jk38AAAAJ
Silva Ricardo. https://orcid.org/0000-0003-0178-6490.
Universidad del Zulia. Facultad Experimental de Ciencias. Maracaibo-Zulia.
Venezuela. E-mail ricar757@gmail.com
Baez Anaverl. https://orcid.org/0000-0002-5112-4447.
Universidad del Zulia. Facultad Experimental de Ciencias. Maracaibo-Zulia.
Venezuela. E mail baezanaverl@gmail.com
Portillo Keibel. https://orcid.org/0000-0003-1634-1363.
Universidad del Zulia. Facultad Experimental de Ciencias. Maracaibo-Zulia.
Venezuela. E mail keibelportillo3@gmail.com
Reales Carlos. https://orcid.org/0000-0002-9052-1795.
Universidad del Zulia. Facultad Experimental de Ciencias. Maracaibo-Zulia.
Venezuela. E mail carlosreales07@gmail.com
Montiel Maryelvira. https://orcid.org/0000-0002-4051-2102.
Universidad del Zulia. Facultad de Arquitectura y Diseño. Maracaibo-Zulia.
Venezuela. E mail maryelvira@gmail.com
Resumen
En zonas insulares, la principal fuente de agua para el consumo proviene
de pozos o acuíferos, por lo cual es importante conocer su distribución y
calidad. El presente estudio tuvo como objetivo caracterizar el recurso hídrico subterráneo, a través de los pozos
ubicados en la isla San Bernardo, como un aporte al desarrollo de la comunidad
y la prevención de enfermedades de transmisión hídrica. Se
determinó la ubicación y materiales de construcción de los pozos de agua y
pozos sépticos, a fin de determinar el área de cobertura y distribución de
estos. Se detectaron 15 pozos de agua construidos con diferentes materiales y
diferentes profundidades. Se cuantificaron los coliformes totales, coliformes
fecales, E. coli, enterococos y Pseudomonas.
Igualmente, se midió el pH, salinidad, turbidez, sólidos disueltos totales
y conductividad eléctrica. Todas las muestras de agua mostraron condiciones
fisicoquímicas variables y contaminación microbiológica, lo cual la hace
inapropiada para el consumo. Se determinó una distribución amplia del recurso y
la necesidad de desinfección del agua. Se recomienda la organización de los
pozos de agua a fin de lograr una distribución adecuada, el tratamiento del
agua extraída de los mismos y la evaluación de la posible reubicación de los
pozos sépticos.
Palabras claves: calidad del agua, agua subterránea,
Venezuela.
Abstract
In
insular areas, the main sources of water for consumption are wells or aquifers,
so it is important to know its distribution and quality. The objective of this
study was to characterize the water resources of the San Bernardo Island as a
contribution to the community development and prevention of waterborne
diseases. The area of coverage and location of wells and septic tanks, was
determined, in order to establish their area of coverage and distribution. Fifteen water wells constructed with different materials and different
depths, were detected. Total coliforms, fecal coliforms, E. coli,
enterococci and Pseudomonas were quantified. Also, pH, salinity, turbidity,
total dissolved solids, and electrical conductivity, were measured. All water
samples showed variable physicochemical conditions, and microbiological
contamination, making it unsuitable for consumption. The results showed a wide
distribution of the resource and the need for water disinfection when used for
human consumption. Water well organization to achieve adequate distribution,
the treatment of water extracted from the wells, and an evaluation for
relocation of septic tanks is strongly recommended.
Keywords: water quality, groundwater,
Venezuela.
Recibido: 08-09/2020 | Aceptado: 21/02/2020 | Publicado: 17/05/2021
Como Citar: Montiel M, Morales F, Silva R, Baez
A, Portillo K, Reales C, Montiel M. Caracterización del recurso hídrico subterráneo
en una población insular: un aporte al desarrollo de la comunidad de San
Bernardo-Venezuela. Kasmera. 2021;49(1):e49132183. doi: 10.5281/zenodo.4744617
Introducción
La disponibilidad
y distribución de agua de calidad en una población, representa uno de los principales retos, a fin de garantizar la salud de sus habitantes. Dentro de los Objetivos del Desarrollo Sostenible se plantea,
para el año 2030, garantizar la
disponibilidad, gestión sostenible y el saneamiento del agua para todos,
ODS-6 (1). La Organización Mundial de la
Salud (OMS) reconoce que el acceso al agua de calidad para el consumo humano
resulta en beneficios tangibles para la salud. Igualmente, menciona que las
enfermedades asociadas a la contaminación del agua constituyen uno de los principales
problemas a nivel mundial, siendo en muchos países la segunda causa de muerte
en niños menores de 5 años (2).
Los pozos artesanales son una buena
alternativa para el suministro de agua, especialmente en zonas donde el acceso
es limitado, tal como ocurre en las regiones insulares. Las fuentes de agua
para el consumo en las islas pequeñas son particularmente vulnerables a los
cambios introducidos, tanto por los humanos como por el ambiente, ya que los
mismos poseen una extensión limitada y poca capacidad adaptativa (3).
La disponibilidad de agua
en estos ambientes se ve afectada principalmente por las actividades
antropogénicas, tales como la tasa de crecimiento poblacional y el cambio
climático (4).
Estudios
realizados, en cuerpos de aguas subterráneas, han demostrado una alta
variabilidad en cuanto a su calidad, como producto del impacto de los factores
naturales y de las actividades antrópicas, las cuales pueden estar afectadas
por un mal uso, tanto del suelo como del agua (5). Además, a pesar de la alta variedad de acuíferos
existentes, en algunos casos, existe un escaso conocimiento sobre la calidad de
las aguas subterráneas, especialmente desde el punto de vista microbiológico (6).
Diversos estudios han sido realizados para evaluar la
calidad del agua subterránea en diferentes regiones de Venezuela. Para el año 2011, se lograron inventariar un total de
50.000 pozos, a nivel nacional, con fines doméstico, agrícola e industrial,
estimándose un total de 100.000 pozos construidos, reportándose el monitoreo de
130 pozos mensuales (7).
Debido a la gran problemática con la distribución del
agua en el país, es de esperar que esta cifra haya aumentado
significativamente, aunque no existen registros oficiales.
Bracho y Fernández en el 2017(8), evaluaron
el agua de pozo de la comunidad de San Valentín ubicada en Maracaibo,
demostrando, la necesidad de tratamiento previo al consumo. Así mismo,
Gutiérrez (2018) (3), en el
Municipio Miranda del Edo Zulia, estudió pozos profundos, señalando que
requieren de métodos no convencionales para ser utilizados como agua de uso
doméstico y/o riego.
Prato-Moreno
y col. (2020) (9) reporta,
valores de coliformes totales por encima del límite permitido, así como la presencia
de Pseudomonas, Ascaris spp., Blastocystis sp., Giardia sp. y Eimeria sp. en el agua
subterránea de una zona rural de la ciudad de Mérida, a pesar de que los
parámetros fisicoquímicos estaban dentro de la norma. Es por ello que resulta fundamental conocer la situación del agua en las
diferentes regiones a fin de plantear medidas adecuadas de gestión, lo cual
permite reducir el peligro potencial de los recursos subterráneos como fuente
de abastecimiento (3,4,10).
Particularmente,
en las islas es importante conocer y manejar, de manera adecuada, las fuentes
de agua a fin de determinar los riesgos de la población al no contar con agua
disponible y segura; lo cual permite elaborar un plan adecuado para la
adaptación a cambios futuros (3,10). Regularmente en estos ambientes, la principal
fuente de agua dulce es subterránea, producto de la precipitación, por lo cual
su recarga depende del clima, geografía, topografía y vegetación, presentando
una mayor vulnerabilidad, al verse afectada por el mal uso, tanto del suelo como
del agua (5,11).
Originalmente, la isla San
Bernardo formaba parte de un conjunto de islas ubicadas en la boca del Lago de
Maracaibo. Debido a su inestabilidad
por causas naturales, en el periodo de 1962-1974, fue unida a la Península de
San Carlos, a través de deposición de sedimentos dragados. Al mismo tiempo, se
realizó la construcción de un muro con el fin de obtener un dique paralelo al
malecón de Zapara y así disminuir la sección del canal, con miras a reducir la
sedimentación en la boca de San Carlos-Zapara y hacer más segura la navegación
en esta área (12). La Isla ha presentado en los últimos años
un aumento poblacional producto de la
llegada de nuevos pobladores y del asentamiento de turistas que han construido una
serie de viviendas vacacionales en
la
misma, sin ningún tipo de ordenamiento. Así mismo, existe un desconocimiento en
relación con la distribución y calidad del agua de los pozos que se han
construido, es por lo que el objetivo de la presente investigación fue caracterizar el recurso
hídrico subterráneo, a través del análisis de los pozos ubicados en la isla San
Bernardo, como un aporte al desarrollo de la comunidad y una alerta para la
prevención de enfermedades de transmisión hídrica.
Métodos
Tipo y diseño de la
investigación: el
estudio es de tipo exploratorio, cuantitativo, observacional de tipo
transversal con un diseño de investigación de campo.
Área de estudio: la isla San Bernardo está ubicada en la zona norte del estado Zulia, Venezuela, forma parte de la isla San Carlos situada geográficamente entre el Golfo de Venezuela y el Lago de Maracaibo, entre las coordenadas 11°00'15.2"N 71°36'09.7"W y 10°59'51.0"N 71°36'16.5"W; presenta una forma casi triangular con un área aproximada de 11,92 ha (Figura 1). El transporte es principalmente lacustre y con poca disponibilidad y frecuencia, lo cual deriva en escasez de alimentos, medicamentos y agua. Por su proximidad a la península de Paraguaná, a la isla Zapara y a la Guajira, es un sitio con abundante arena de médanos, dunas y piedras producto del dragado y la conformación de muros escolleras. Los suelos son arenosos, muy permeables y pobres en nutrientes (13).
Figura 1. Ubicación geográfica de la isla San Bernardo. Se presenta la zona del sistema del lago de Maracaibo ubicado en el estado Zulia, Venezuela
Durante los últimos años la Isla
ha tenido un proceso de desarrollo turístico, lo cual ha beneficiado a la zona,
sin embargo, ha incrementado su población con la subsecuente necesidad de mayor
suministro de agua y el desarrollo desorganizado de las fuentes de agua,
encontrándose pozos principalmente, en la parte más baja, al sur de
la Isla, con la problemática del desconocimiento de su distribución.
Igualmente, se conoce que las aguas servidas son depositadas en pozos sépticos
ubicados en los alrededores de las viviendas y en muchos casos sin respetar las
distancias de separación reglamentarias con los pozos que suministran el agua.
Reconocimiento de
los pozos: para conocer
la distribución y características de los pozos que sirven como fuente
de
agua a la población de la isla San Bernardo, se realizó un recorrido
en las áreas ocupadas por los pobladores y en la
zona turística. Se determinaron los materiales de
construcción, la profundidad, el sistema de extracción y el radio de servicio
por cada fuente de agua. Para la ubicación de los pozos, se utilizó el Sistema
de Posicionamiento Global (GPS, por sus siglas en inglés), marca GARMIN 72H.
Esta información sirvió de base para la elaboración de un mapa de ubicación y
distribución de los pozos de agua sobre la base de mapas de Google Earth utilizando
las coordenadas obtenidas del levantamiento del GPS.
El reconocimiento del recurso
hídrico subterráneo en la isla San Bernardo permitió determinar la presencia de
15 pozos de agua activos y 14 pozos sépticos declarados (Figura 2).
Figura 2.
Ubicación de los pozos de agua y sépticos en la isla San Bernardo.
Las características de los pozos
se presentan en la Tabla 1. Se
encontraron valores entre 2 y 6 m de profundidad, lo cual demuestra un nivel
freático del agua elevado. El valor de profundidad reportado por cada pozo se
refiere a la profundidad relativa a la topografía de cada uno, de modo que para
conocer el valor absoluto a la cual se encuentra el agua subterránea, es
preciso relacionar la elevación del suelo (en metros sobre el nivel del mar,
m.s.n.m.) con la profundidad de cada pozo. Para el caso de los pozos 1 al 13,
estos se encuentran a una altura de 5 m.s.n.m., mientras que los pozos 14 y 15
se encuentran a 7 m.s.n.m. Los materiales de construcción utilizados incluyen
tubos metálicos, bloques trabados de cemento y tanques plásticos enterrados.
Todos los pozos utilizan como fuente de extracción una bomba de succión
eléctrica de ½ HP.
Tabla 1. Ubicación, tipo de abastecimiento,
materiales y profundidad de los pozos ubicados en la isla San
Bernardo-Venezuela
Pozo |
Coordenadas |
Abastecimiento |
Materiales |
Profundidad (m) |
1 |
10o59´55.3”N
71o36´22.0”W |
Privado |
Tubo metálico 1,20 m |
3 |
2 |
10o59´55.3”N
71o36´20.7”W |
Comunidad |
Bloques de cemento 1,20 x 1,20 m |
2 |
3 |
10o59´55.3”N
71o36´20.7”W |
Comunidad |
Bloques de cemento 1,20 x 1,20 m |
2 |
4 |
10o59´55.3”N
71o36´20.7”W |
Comunidad |
Bloques de cemento 1,20 x 1,20 m |
2 |
5 |
10o59´55.2”N
71o36´20.4”W |
Privado |
Tubo metálico 1,20 m |
2,5 |
6 |
10o59´55.2”N
71o36´20.4”W |
Privado |
Bloques de cemento 1,20 x 1,20 m |
3 |
7 |
10o59´54.2”N
71o36´18.1”W |
Comunidad |
Bloques de cemento 1,20 m |
3 |
8 |
10o59´54.2”N
71o36´18.1”W |
Privado |
Bloques de cemento 1,20 m |
3 |
9 |
10o59´53.9”N
71o36´18.0”W |
Privado |
Bloques de cemento 1,20 x 1,20 m |
3 |
10 |
10o59´53.6”N
71o36´17.2”W |
Privado |
Anillos de concreto macizo 1,20 m |
3 |
11 |
10o59´52.9”N
71o36´17.0”W |
Privado |
Tanques plásticos 0,80 m diámetro |
2 |
12 |
10o59´52.5”N
71o36´16.7”W |
Privado |
Tanques plásticos 0,80 m diámetro |
2 |
13 |
10o59´52.0”N
71o36´16.8”W |
Privado |
Bloques de cemento 2,00 m |
2,5 |
14 |
10o59´53.7”N
71o36´16.7”W |
Privado |
Bloques de cemento 2,00 m |
6 |
15 |
10o59´54.5”N
71o36´17.2”W |
Privado |
Bloques de cemento 2,00 m |
6 |
Una vez reconocidos los pozos existentes, se
seleccionaron cinco pozos considerando la distribución de los mismos, de manera
de abarcar toda la zona donde se encuentran distribuidos.
Evaluación de la calidad del agua: el pH, la salinidad y la turbidez
fueron medidas a través de un pHmetro (Waterproof pH Test, Cole-Parmer,
USA), un salinómetro refractómetro (SXT-3, Vee Gee,
USA) y un turbidímetro (2100 Q, Hach, USA),
respectivamente. Los sólidos disueltos totales (SDT) y la conductividad, se
midieron con un conductímetro (CM 41, PCE Ibérica
S.L. España). Cada uno de los pozos muestreados fue evaluado por triplicado.
Para la
caracterización microbiológica, se recolectaron muestras en recipientes de
vidrio estériles de un litro, transportadas en frío y procesadas en
un lapso no mayor a 6 h, luego de su
recolección (12).
Selección de la
muestra: una vez reconocidos los pozos
existentes, se seleccionaron cinco pozos considerando la distribución de estos,
de manera de abarcar toda la zona donde se encuentran.
Los coliformes totales (CT), coliformes fecales
(CF), Escherichia coli (EC), enterococos
(EN) y Pseudomonas (PS) se
cuantificaron utilizando la técnica de tubos múltiples (14-16). Se utilizaron series de 10 tubos conteniendo caldo lactosado, caldo azida dextrosa
y caldo asparagina, para los coliformes,
enterococos y Pseudomonas,
respectivamente. Todos los medios utilizados fueron marca BBL, USA.
Para los coliformes totales, los
tubos positivos de caldo lactosado se inocularon en caldo bilis verde brillante, a 37 ºC durante 24 a 48 h. Los coliformes fecales
se cuantificaron a partir del caldo EC a 44,5 ºC durante 24 h. Posteriormente, se transfirieron a agar
eosina azul de metileno y las colonias compatibles con E. coli fueron identificadas a través de pruebas bioquímicas tales como: prueba
de indol, rojo de metilo, Voges Proskauer, utilización del citrato, motilidad,
hidrólisis de la urea, descarboxilación de aminoácidos y fermentación de
glucosa, sacarosa y lactosa.
En el caso de los
enterococos, los tubos positivos de
caldo azida dextrosa se transfirieron
a agar KF. Las colonias aisladas fueron identificadas morfológicamente,
mediante la tinción de Gram y bioquímicamente, por la prueba de la catalasa,
manitol, sorbitol, arginina, arabinosa, sorbosa, telurito al 0,04%, motilidad, pigmentación, sucrosa y piruvato.
Para la detección de Pseudomonas
aeruginosa, los tubos positivos se inocularon en agar cetrimide,
la presencia de color azulado indica positividad. La identificación se realizó,
utilizando la tinción de Gram, prueba de la oxidasa, motilidad, producción de pigmento,
arginina, producción de indol, H2S, lisina y ornitina
descarboxilasa, ureasa y citrato.
Recolección
de la información y análisis estadístico:
los
datos obtenidos fueron almacenados y organizados a través de Microsoft Excel
2.0. Las mediciones de los parámetros fisicoquímicos fueron realizadas por
triplicado y obtenido un promedio de los mismos, para verificar su
reproducibilidad. Los datos se analizaron a través de una estadística descriptiva y se expresaron en porcentajes.
Aspectos
bioéticos: se estableció relación con los miembros de la
comunidad y dueños de los pozos a analizar quienes dieron su consentimiento
para la toma de muestra y realización del estudio.
Resultados
En relación a la distribución de los pozos se encontró que el
26,7% (4/15) eran de uso común y el 73,3% de uso privado o al menos se
encontraban en viviendas privadas. Cuatro de los pozos (2, 3, 4 y 9) suplen el
mayor número de casas.
Se detectaron
valores de pH en las muestras de agua subterránea entre 7,4 y 7,7 encontrándose
dentro de los límites recomendados (6,5-8,5) por la normativa venezolana (17). La salinidad
osciló entre 0,1 y 3,0 UPS, lo cual clasifica algunas de estos pozos como
ligeramente salobres. La turbidez del agua se encontró entre 0,3 y 24,9 UNT. La
normativa venezolana propone un valor deseable <1 UNT y un máximo aceptable
de 5 UNT, solo uno de los pozos estudiados no cumplió con la norma (17). Se evidenció
una alta dispersión en la cantidad de sólidos totales disueltos (STD), 559,7 a
1.794,3 mg/L, encontrándose un 60% de los pozos por encima de la normativa
venezolana para agua de consumo (<600 mg/L con un máximo de 1.000 mg/L) (17). La
conductividad eléctrica (CE) se encontró en un rango entre 2,09 y 1225,33 mS/cm (Tabla 2). Estos valores fueron
transformados a valores de dureza total, de acuerdo con Solís-Castro y col. (18), con la finalidad de comparar con la normativa
venezolana.
Tabla 2. Media y desviación estándar (DE) de
los parámetros fisicoquímicos medidos en muestras de agua subterránea en la
isla San Bernardo-Venezuela
No de Pozo |
|
pH |
S |
T |
STD |
C |
DT |
1 |
Media |
7,91 |
0,10 |
0,38 |
559,67 |
651,33 |
350,16 |
DS |
0,01 |
0,00 |
0,07 |
0,58 |
0,58 |
0,47 |
|
5 |
Media |
7,69 |
0,30 |
0,79 |
949,67 |
1104,67 |
743,94 |
DS |
0,02 |
0,00 |
0,04 |
0,58 |
0,58 |
21,10 |
|
8 |
Media |
7,50 |
0,90 |
0,34 |
1794,33 |
2,09 |
0,99 |
DS |
0,03 |
0,90 |
0,05 |
0,58 |
2,09 |
1,26 |
|
11 |
Media |
7,35 |
3,00 |
24,87 |
1598,33 |
5,66 |
2,22 |
DS |
0,01 |
0,00 |
0,32 |
0,58 |
0,01 |
0,27 |
|
12 |
Media |
7,51 |
0,40 |
1,42 |
1054,00 |
1225,33 |
869,52 |
DS |
0,03 |
0,00 |
0,34 |
0,00 |
1,15 |
0,66 |
Salinidad (UPS), Turbidez (UNT), Sólidos totales disueltos (mg/L),
Conductividad (mS/cm), Dureza Total (mg/L) P1=Pozo 1; P2= Pozo 2; P3= Pozo 3; P4=
Pozo 4; P5= Pozo 5; CT= coliformes totales, CF= Coliformes Fecales; EC= Escherichia coli; Ps= Pseudomonas; EN= Enterococos NMP= Número Más
Probable; mL= Mililitros
Los análisis microbiológicos de las aguas provenientes de los pozos mostraron la presencia de coliformes totales, fecales y E. coli en el 100% de las muestras analizadas con valores de hasta 23 NMP/100 mL, lo cual demuestra contaminación de origen fecal en estas aguas, con límites superiores a los permitidos por la normativa venezolana (17), la cual señala “Ninguna muestra de 100 mL, deberá indicar la presencia de organismos coliformes termorresistentes (coliformes fecales)”. Los enterococos y Pseudomonas también se encontraron presentes en todas las muestras analizadas en promedio de 20,8 NMP/100 mL y 6,2 NMP/100 mL, respectivamente (Figura 3). La normativa venezolana, señala al respecto: “El agua potable no debe contener agentes patógenos: Virus, Bacterias, Hongos, Protozoarios, ni Helmintos” (17).
La especie de Pseudomonas que prevaleció en mayor porcentaje fue
P. cepacia (Burkholderia
cepacia) (57,14%), seguido por P. fluorescens (28,57%) y P. aeruginosa (14,29%).
Se identificaron 32 cepas de bacterias pertenecientes al género Enterococcus,
siendo E. faecalis la que mostró una mayor
prevalencia (76%), seguido por E. sanguinicola
(9%), E. avium (6%) y E. raffinosus, E. divrieisei y Aerococcus sanguinicola
con un 3% en cada uno de ellos. La identificación de los microorganismos se
realizó mediante pruebas fenotípicas, utilizando un gran número de pruebas
bioquímicas, debido al menor costo, número reducido de muestras y tiempo
requerido, por lo que es utilizada aún en numerosos trabajos en lugar de
técnicas moleculares (19)
Discusión
La distribución y calidad del
agua para el consumo humano es de importancia en el desarrollo de las poblaciones
y en el control de la transmisión de microorganismos causantes de enfermedades.
Particularmente, este estudio es de gran importancia al permitir conocer la
calidad y distribución del agua en la Isla San Bernardo, ya que se reconoce que
las regiones insulares son una de las más afectadas al no tener fácil acceso al
agua potable, lo cual conlleva al uso de pozos artesianos, como la principal
fuente hídrica. En la isla San Bernardo, la fuente de agua para consumo depende
casi en su totalidad de 15 pozos activos, a los cuales se les estimó la
profundidad, resultando entre 2 y 6 m (Tabla 1) con un nivel freático elevado, lo cual permite el
fácil acceso al agua, pero se traduce en alta posibilidad de contaminación por
aguas de lluvia, así como por la infiltración del agua (20).
Entre los parámetros
fisicoquímicos, el pH resultó homogéneo (7,35 y 7,91) comparado con datos
reportados en otras regiones del país, tales como la isla de Margarita
(6,4-8,0) (21), la zona de San Valentín en Maracaibo (5,57-8,05) (8) y la zona baja de los Andes Venezolanos (6,47-7,39) (9), donde se reportó una mayor variabilidad. Los
valores de pH en San Bernardo pudiesen estar influenciados por el efecto de las aguas provenientes
del Lago de Maracaibo y del Río Limón, que confluyen al sur de la Isla, y por
el origen calizo de las rocas que conforman su suelo, producto de
afloramientos geológicos del Cuaternario, con suelos salinos, arenosos, muy
permeables, pobres en nutrientes, textura liviana, con baja retención de
humedad y excesivamente drenados (13).
Un hallazgo
interesante fue la presencia de agua ligeramente salobre, lo cual concuerda con
estudios realizados por el Ministerio de Obras Públicas sobre la
calidad de las aguas subterráneas a nivel regional en la cuenca del Lago de
Maracaibo y Golfo de Venezuela, donde se demostró una gran cantidad de
acuíferos de aguas salobres (salinidad superior a 0,5 UPS) como resultado de
las características geológicas de la zona y la conexión hidráulica entre las
aguas del Lago y las del Golfo (6,8). Por otra
parte, en 18 pozos estudiados en la isla Margarita-Venezuela, el 85% presentó
una salinidad superior a 1,1
UPS con un promedio de 0,05 y una máxima de 8 UPS (21). Aun cuando el consumo de altas
concentraciones de sal ha sido relacionado con el incremento en problemas de
hipertensión y enfermedades cardiovasculares (22), en la normativa venezolana no existe un
valor máximo de salinidad, en su defecto, se infiere la
palatabilidad o tolerancia de esta cuando menciona "olor y sabor aceptable
para la mayoría de los consumidores" (17). Tampoco
existe información cuantitativa en la Organización Mundial de la Salud (OMS),
en la EPA-USA (Agencia de Protección Ambiental de EEUU), ni en la normativa
europea. Sin embargo, la agencia de Protección Ambiental Australiana clasifica
las aguas con salinidades de 0 a 0,6 UPS como buena; de 0,6 a 0,9 UPS
aceptable; 0,9 a 1,2 UPS pobre y sobre 1,2 UPS inaceptable. Por lo tanto, según
esta normativa, solo uno de los pozos estudiados presentó salinidades
inaceptables para el consumo humano (23).
La presencia de
una gran variabilidad en relación con los sólidos totales disueltos asocia el
60% de los pozos a riesgos en reacciones fisiológicas desfavorables, al
presentar valores por encima de 1000 mg/l, esto es importante ya que muchos de
los pozos estudiados son de uso comunitario. Este alto porcentaje de pozos que
no cumplen con la normativa también ha sido reportado en la isla de
Margarita-Venezuela (21), pero se
diferencia de los valores encontrados en la zona baja de los Andes Venezolanos,
donde los pozos presentaron valores menores a 100 mg/L
(9). La
presencia de STD también está asociado a la turbidez del agua lo cual se
relaciona con enfermedades gastrointestinales (24).
De igual manera, en
la mayoría de las aguas naturales, la conductividad guarda una estrecha
relación con los STD de aproximadamente 0,65:1 (25). En el
presente estudio, se encontró una relación entre 1:1 a 3:1, lo cual concuerda
con lo reportado por otros autores (26,27). Esta
variación podría asociarse a la mezcla con agua de mar, a la posibilidad de
contaminación con una descarga, o a alguna otra fuente de perturbación que
altera la calidad del cuerpo de agua. La ubicación de los pozos a poca altura
sobre el nivel del mar, en la zona más baja de la Isla, y a un nivel más bajo
que la mayoría de las viviendas, aumenta la posibilidad de la contaminación por
aguas residuales, provenientes de los pozos sépticos, lluvias y aguas de
escorrentía. De esta manera, se incrementa la concentración de iones en la
solución, alterando su actividad e incrementando su capacidad de transmitir
electricidad (25).
La CE, también se considera un buen indicador indirecto de
las concentraciones de dureza total y dureza de calcio, por lo tanto, se
recomienda su medición en pozos y nacientes (18). La relación entre la CE y la dureza
total, arrojó valores diversos, indicando que el 60% de los pozos no cumplían
con la normativa venezolana, de 250 a 500 mg/L, a diferencia de los valores
encontrados en Maracaibo y en la zona baja de los Andes (8,9), los cuales se encuentran en el rango permitido. El tipo
de construcción del pozo no marcó diferencia entre los valores fisicoquímicos
encontrados, ya que se reflejó una diversidad de valores independientemente del
material utilizado.
Desde el punto de vista microbiológico, ninguna muestra
cumple con la normativa venezolana para ser utilizada como agua potable (17), sin
embargo, el 100% de las muestras cumplieron con los límites exigidos por la
normativa venezolana para la clasificación y control de la calidad de los
cuerpos de agua y vertidos o efluentes, como agua tipo 1, subtipo 1A, las
cuales pueden ser utilizadas como agua potable con la adición de desinfectante.
Igualmente, estas aguas pueden ser utilizadas para el riego al cumplir con los
requisitos para agua tipo 2 (28). Estos resultados coinciden con los
reportados por otros autores en muestras de agua subterránea de diferentes
sectores de Venezuela
(6,8,28). Otros
estudios, han reportado la baja calidad microbiológica de las aguas de pozo en diferentes regiones de Venezuela (8,9). Acacio y col. (29)
reportan en muestras de pozos del
Municipio Buchivacoa, Venezuela ausencia de
coliformes, E. coli y Salmonella en
pozos salobres, lo cual demuestra la variabilidad en los diferentes pozos y la
necesidad de evaluar las diferentes zonas del país.
La presencia de
E. coli en valores de hasta 9.1 NMP/100 ml (Figura 3) está asociada con contaminación fecal reciente y es
uno de los indicadores de contaminación fecal más específicos en el agua (10,19,30). La
Organización Mundial de la Salud recomienda el uso de esta especie como indicador,
señalando que debe estar ausente (0 UFC/100 ml) en aguas destinadas al consumo
humanos (2).
Igualmente fue
posible la detección de diversas especies de los géneros Enterococcus y Pseudomonas,
las cuales podrían confirmarse de una manera más certera al utilizar
técnicas moleculares, sin embargo, el uso de técnicas fenotípicas continúa
siendo una alternativa de bajos costo y aplicable a un mayor número de
laboratorios (19). La especie de Pseudomonas que
prevaleció en mayor porcentaje fue P. cepacia. La presencia de P. aeruginosa en los
cuerpos de agua subterránea ha sido asociada a regiones con alta vulnerabilidad
relacionando su ingreso predominantemente por vía subsuperfcial (10,30,31). Se identificaron 32 cepas de bacterias pertenecientes
al género Enterococcus, siendo E. faecalis
la que mostró una mayor prevalencia (76%), seguido por E. sanguinicola (9%), E. avium
(6%) y E. raffinosus, E. divreisei
y Aerococcus sanguinicola
con un 3% en cada uno de ellos. La presencia de Enterococcus en aguas subterraneas, es reportadas en diferentes regiones,
caracterizadas por actividad antropogénica inadecuada en la superficie (3,8-10, 30-32).
La contaminación de las aguas subterráneas ha sido asociada
a diferentes fuentes tales como, la infiltración, tanques sépticos con mal
funcionamiento o mal ubicados, tanques de almacenamiento subterráneos, y
escorrentía de zonas urbanas o rurales, entre otros (18,20,27). La presencia de microorganismos
indicadores de contaminación puede estar relacionada con las actividades
antropogénicas, siendo asociadas, en muchos casos, a la contaminación de una
gran cantidad de cuerpos de aguas subterráneas, incluyendo el área de la Cuenca
Hidrográfica del Lago de Valencia, subcuenca de la Laguna de Taiguaiguay (6).
Igualmente, la movilización de animales y la
disposición inadecuada de aguas residuales influyen de manera importante en la
calidad microbiológica de las fuentes de agua (32,33). El material de construcción de los
pozos no incidió en la calidad microbiológica de los mismos, tanto
microorganismos indicadores como patógenos fueron encontrados presentes en
todos los pozos, independientemente de su recubrimiento.
En el caso de la isla San
Bernardo, los habitantes tienen criaderos de animales tales como ganado
porcino, vacuno y caprino, así como aves de corral, los cuales se encuentran en
sitios cercanos a los pozos. No existe una red de disposición de aguas
residuales, por tanto, esta se realiza a través de pozos sépticos, lo cual
pudiera incidir en la contaminación microbiológica presente en los pozos
estudiados (13). La cercanía de los pozos de agua de consumo a las
viviendas y a los botaderos de basura ocasionan un incremento en los coliformes
(29). Según
información suministrada por los habitantes de la zona, otra de las posibles
fuentes de contaminación de los pozos pudiera estar asociada a una laguna
intermedia que se encuentra contaminada, la cual denominan Pozón, ubicada al oeste
de la Isla. Entre las limitaciones encontradas fue la posibilidad de
movilización hacia la isla, lo que limitó el número de muestras posibles a
tomar, sin embargo, la distribución de las muestras recolectadas permitió
establecer la calidad del agua en los diferentes sectores.
Los pozos estudiados son relativamente superficiales lo cual aumenta su
riesgo de contaminación en comparación con los pozos más profundos (18,20,33). La presencia de géneros como Pseudomonas,
microorganismo saprófito, y Enterococcus se ha relacionado con la
calidad inadecuada del agua para el consumo (9,34). Estudios previos han reportado un alto porcentaje de pozos contaminados
en distintos países, incluyendo Venezuela (8,9,34-37), lo cual demuestra la susceptibilidad de los pozos a la contaminación
microbiológica asociada a la
falta de acueductos, disponibilidad limitada del agua, inadecuada limpieza y
desinfección de recipientes, roturas o aparición de grietas en las tuberías,
periodos prolongados en el almacenamiento del agua, y la falta de tratamiento
físico químico o procesos inadecuados (30,37,39). Adicionalmente, la migración de microorganismos
bajo el nivel freático, principalmente provenientes de pozos sépticos,
así como las inundaciones, pueden inducir a una grave contaminación
microbiológica del agua subterránea, especialmente en suelos de roca caliza (33,38), similares
a los de la Isla San Bernardo.
Los riesgos
microbiológicos más elevados, asociados al agua, están relacionados con la
ingesta de agua contaminada con heces de origen humano y animal, que son fuente
de bacterias, virus, parásitos y hongos (10,18,28), por lo cual es indispensable la aplicación de
procesos de desinfección. La eliminación de los patógenos microbianos debe ser
considerada, particularmente a través del uso de agentes químicos y aplicación
de tratamientos físicos, tal como el cloro y la ebullición, que pueden ser
utilizados en aguas sujetas a contaminación fecal. Por otra parte, es importante educar a las poblaciones sobre la
calidad y buenas condiciones higiénico-sanitarias en la cual se deben conservar
las fuentes agua y sus alrededores, insistiendo en la importancia de
mantenerlas limpias y saludables para prevenir y controlar la contaminación de
estas. Es importante difundir
la información, para que llegue a quienes compete tomar decisión para lograr un
mejor uso de los mismos.
El estudio del recurso
hídrico subterráneo de la Isla San Bernardo permitió ubicar 15 pozos activos,
con variabilidad tanto en el aspecto microbiológico como fisicoquímico
independientemente del material de construcción.
Los valores encontrados
permiten clasificar las aguas, de acuerdo con la normativa venezolana, como
aguas tipo 1A, por lo cual pueden ser utilizadas para el consumo humano con la
adición de desinfectante o agua tipo 2A para el riego, lo cual permitiría a la
población obtener agua segura con estos dos propósitos.
Se alerta a la
población que para poder utilizar el agua para el consumo humano y evitar la
transmisión de enfermedades de origen hídrico es necesario implementar procesos
de adecuación y desinfección, tales como filtros de sedimentos y/o tratamientos
de luz UV o cloración.
Conflicto de
Relaciones y Actividades
Los autores declaran no presentar conflictos de relaciones y actividades
durante el desarrollo de la presente investigación.
Financiamiento
Financiado
por el Consejo de Desarrollo Científico, Tecnológico y Humanistico de la
Universidad del Zulia (CC-0614-15) y la Escuela Superior Politécnica del
Litoral (FCV 13-06).
Agradecimiento
A la comunidad de la Isla de San
Bernardo por su apoyo en el desarrollo del proyecto.
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Contribución de los
Autores
MM: conceptualización, metodología,
validación, análisis formal, investigación, recursos, curación de datos,
redacción-preparación del borrador original, redacción-revisión y edición,
visualización, supervisión, planificación y ejecución, administración de
proyectos, adquisición de fondos. MF: conceptualización, metodología, validación, investigación,
redacción-preparación del borrador original, redacción-revisión y edición,
visualización, supervisión, planificación y ejecución. SR: conceptualización,
metodología, validación, investigación, redacción-preparación del borrador
original, redacción-revisión y edición, visualización, supervisión,
planificación y ejecución, adquisición de fondos. BA, PK y RC: metodología, análisis formal,
investigación, redacción-preparación del borrador original. MM: conceptualización,
metodología, validación, investigación, recursos, redacción-preparación del
borrador original, redacción-revisión y edición, visualización, supervisión,
planificación y ejecución, administración de proyectos, adquisición de fondos.
©2021. Los Autores. Kasmera. Publicación del Departamento de Enfermedades
Infecciosas y Tropicales de la Facultad de Medicina. Universidad del Zulia.
Maracaibo-Venezuela. Este es un artículo de acceso abierto
distribuido bajo los términos de la licencia Creative
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