Traducido del inglés al español - www.onlinedoctranslator.com Exposición y Salud https://doi.org/10.1007/s12403-019-00299-8 SI: CALIDAD DE AGUA POTABLE Y SALUD PÚBLICA Calidad del agua potable y salud pública peiyue li1,2· Jianhua Wu1,2 Recibido: 16 de enero de 2019 / Revisado: 16 de enero de 2019 / Aceptado: 21 de enero de 2019 © Springer Nature BV 2019 Resumen La calidad del agua potable es uno de los mayores factores que afectan la salud humana. Sin embargo, la calidad del agua potable en muchos países, especialmente en los países en desarrollo, no es deseable y la mala calidad del agua potable ha provocado muchas enfermedades transmitidas por el agua. Este número especial de Exposición y salud se editó para obtener una mejor comprensión de los impactos de la calidad del agua potable en la salud pública, de modo que se puedan tomar las medidas adecuadas para mejorar las condiciones de calidad del agua potable en muchos países. Esta introducción editorial revisó algunas investigaciones recientes sobre la calidad del agua potable y la salud pública, resumió brevemente los puntos principales de cada contribución en este número y luego se propusieron algunos campos/direcciones de investigación para impulsar más investigaciones científicas sobre la calidad del agua potable y la salud pública. Palabras claveCalidad del agua potable · Salud humana · Desarrollo sostenible · Gestión de la calidad del agua · Contaminación del agua potable Introducción la mejora de la situación puede incluso verse perjudicada por el aumento de la demanda de agua y la reducción de la disponibilidad de Tener acceso a agua potable segura es un derecho humano básico de todas agua debido al crecimiento de la población y al desarrollo económico (Li las personas, independientemente de su nacionalidad, religión, color, riqueza y Qian 2018a). Por lo tanto, todavía queda un largo camino antes de o credo. El agua potable contaminada y el saneamiento deficiente están lograr la armonía entre humanos, recursos y medio ambiente (Li et al. relacionados con la transmisión de enfermedades como el cólera, la diarrea, la 2017a). Afortunadamente, muchos académicos están trabajando disentería y la poliomielitis (OMS).2018). La mala calidad del agua potable está arduamente en los estudios sobre el agua potable. En este editorial, se afectando significativamente la salud de los consumidores. Se informó que al revisan brevemente tres aspectos de estos estudios: enfoques de menos 2 mil millones de personas en todo el mundo usaron una fuente de evaluación de la calidad del agua potable, factores de calidad del agua agua potable contaminada con heces (OMS 2018). En los últimos años, potable y políticas de gobernanza de la calidad del agua potable. muchos países en desarrollo han establecido la reducción de las Comprender el estado de la calidad del agua potable y los riesgos enfermedades transmitidas por el agua y el desarrollo de recursos de agua para la salud asociados es básico para tomar decisiones acertadas sobre potable como su principal objetivo de salud pública, y la situación ha la protección y gestión de la calidad del agua potable. El uso de un mejorado ligeramente. Sin embargo, la situación dista mucho de ser perfecta, método de evaluación de la calidad del agua potable factible y efectivo especialmente en las zonas rurales, y esto ligeramente es fundamental para lograr resultados confiables, lo que facilita la toma de decisiones acertadas. Desde la década de 1960, cuando Horton * peiyue li lipy2 @163.com ; [email protected] * Jianhuawu [email protected] ; [email protected] 1 2 Escuela de Ciencias Ambientales e Ingeniería, Universidad de Chang'an, No. 126 Yanta Road, Xi'an 710054, Shaanxi, China Laboratorio clave de hidrología del subsuelo y efectos ecológicos en regiones áridas del Ministerio de Educación, Universidad de Chang'an, No. 126 Yanta Road, Xi'an 710054, Shaanxi, China desarrolló el primer Índice de calidad del agua (WQI, por sus siglas en inglés), se han propuesto muchos métodos de evaluación de la calidad del agua (Tian y Wu2019; Su et al.2019). El rápido desarrollo de los métodos de evaluación de la calidad del agua mejora la comprensión de la calidad del agua, ya sea mediante un simple número numérico o mediante una interpretación más compleja de las características de la calidad del agua. Abtahi et al. (2015,2016) propusieron dos índices de calidad del agua potable para comprender las condiciones generales de la calidad del agua potable en las comunidades rurales y la contribución general del agua potable a la ingesta de elementos dietéticos. Vol.:(0123456789) P. Li, J. Wu Los dos índices son simples, flexibles y estables sin una fuerte sobre enfermedades enterovirales. Sin embargo, la investigación de sensibilidad a los datos de entrada. Del mismo modo, Akter et al. (2016) Mitra et al. (2018) curiosamente descubrió que era la cantidad de agua utilizó el método WQI de aritmética ponderada para proporcionar consumida en lugar de la calidad del agua lo que más importaba en la información sobre la calidad del agua en las zonas rurales de aparición de la enfermedad de cálculos renales en Bengala Occidental, Bangladesh. Estos WQI traducen una gran cantidad de variables a un India. Deng et al. (2018) investigaron las relaciones de los niveles de número digital y son útiles para comprender la calidad del agua, lo que oligoelementos y minerales en el agua potable y el suelo con la los convierte en los métodos de evaluación de la calidad del agua más longevidad, y encontraron una buena asociación entre el agua potable populares, aunque con algunas debilidades (Abbasi y Abbasi2012). Más ligeramente alcalina con enriquecimiento de oligoelementos y el recientemente, Li et al. (2018a,b) análisis de extensión de elementos de fenómeno de la longevidad. Estas prácticas de exposición y evaluación materia aplicada (MEEA) y TOPSIS de entropía en la evaluación de la de riesgos para la salud ayudan al desarrollo de teorías y modelos de calidad del agua en un área de riego de aguas residuales y un área de evaluación de riesgos. urbanización rápida, respectivamente. Los dos enfoques son Comprender los factores que influyen en la calidad del agua potable matemáticos, pero han demostrado ser confiables para estimar la también es un paso necesario para tomar decisiones acertadas sobre la calidad general del agua. Estos enfoques de evaluación de la calidad del protección y gestión de la calidad del agua potable. Por lo general, la agua, sin embargo, dependen de los estándares de calidad del agua calidad del agua potable se ve afectada por la calidad de la fuente de para la clasificación de la calidad del agua. Por lo tanto, lo que realmente agua, el tratamiento en las plantas de tratamiento de agua antes de su importa es establecer los estándares de calidad del agua considerando distribución, el sistema de distribución de agua y los contenedores/ las condiciones de calidad del agua regionales/locales específicas, los tanques utilizados para el almacenamiento de agua y los filtros antecedentes de los índices de calidad del agua y la preocupación por la domésticos. Sin embargo, en áreas rurales y pequeños municipios el salud (Gara et al. 2018). Sin integrar estas preocupaciones en los agua potable suele ser bombeada directamente de pozos u obtenida de estándares de calidad del agua, sería difícil obtener una comprensión ríos/lagos/embalses sin un tratamiento adecuado (Scheili et al.2015), y verdadera y completa de la calidad del agua. Considerando que el rápido por lo tanto, la calidad del agua de origen juega un papel fundamental desarrollo de los enfoques de evaluación de la calidad del agua es en la determinación de la calidad del agua potable. Largo et al. (2018) bastante alentador. investigaron los impactos de las estaciones seca y húmeda y el uso de la La evaluación de los riesgos para la salud humana, a diferencia del rápido tierra en la calidad del agua en un sistema kárstico de México y creían desarrollo de los enfoques de evaluación de la calidad del agua, se basa que las interacciones agua-roca, la hidrología y la cobertura del suelo principalmente en el modelo propuesto por la USEPA o en los modelos eran factores más importantes en la calidad del agua que el uso de la revisados de la USEPA (Adimalla y Wu2019; el y wu2018; Él et al.2018; Li et al. tierra. Él y Wu (2019) llevaron a cabo un estudio similar sobre las 2016; wu y sol2016; Zhang et al. 2018a,b). Por ejemplo, Chen et al. (2018) relaciones de la calidad del agua subterránea y los riesgos para la salud integraron los números borrosos triangulares en el modelo de evaluación de con el uso de la tierra/la cobertura de la tierra en un área de loess de riesgos para la salud para reconocer las incertidumbres en los procesos de China. Descubrieron que los bosques y los pastizales tenían efectos estimación de riesgos para la salud, lo que proporcionó una nueva perspectiva positivos en la calidad del agua subterránea, mientras que el loess tenía para resolver las incertidumbres en la gestión del agua. Sin embargo, el lento efectos negativos en la calidad del agua subterránea. Scheili et al. (2016a desarrollo del modelo de evaluación no obstaculiza las prácticas de evaluación ,b) exploró los impactos de la calidad del agua sin tratar, los factores de riesgos para la salud y se han llevado a cabo cada vez más estudios de climáticos y los factores operativos humanos en la calidad del agua evaluación de riesgos para la salud en las últimas tres décadas, porque los potable en los pequeños sistemas de distribución de agua de Canadá, lo académicos han reconocido gradualmente el importante papel de la que indicó que la calidad del agua potable se vio afectada evaluación de riesgos para la salud pública en gestión sostenible de la calidad principalmente por la calidad del agua de origen y la calidad del agua de del agua y protección de los consumidores contra las enfermedades origen se vio afectada aún más. influenciados por factores transmitidas por el agua. Por ejemplo, Zhang et al. (2018b) y Ali et al. (2018) meteorológicos y climáticos, mientras que la variabilidad de los factores estimó los riesgos no cancerígenos del estroncio (Sr) y los plaguicidas operacionales humanos fue el único factor que pudo explicar la organofosforados en el agua potable, respectivamente, utilizando el modelo variabilidad a escala diaria de la calidad del agua potable. También hay de la USEPA. En particular, Soldatova et al. (2018) llevó a cabo un estudio muy muchos estudiosos que investigan los mecanismos de variación de la completo de evaluación de riesgos para la salud al considerar los impactos calidad del agua desde el punto de vista de la hidroquímica y la tóxicos potenciales de 11 bebidas alcohólicas. geoquímica (Adimalla y Li2018; Prusty et al.2018; Wu et al.2014,2017; Viswakarma et al.2018). Estos estudios muestran que la variación de la contaminantes del agua, incluido el NO– , Nueva 4, Fe, Mn, As, aluminio (Al), NO– 2, selenio (Se), mercurio (Hg), tal- calidad del agua potable es el resultado de factores tanto naturales litio (Tl) y plomo (Pb). Joshi et al. (2018) evaluó la asociación de la del agua potable, es necesario cuidar cada procedimiento de calidad del agua potable y los factores meteorológicos con la distribución de agua desde la fuente de protección del agua hasta el incidencia de enfermedades enterovirales entre los niños en siete final cuando la se consume agua. Esto involucra las ciencias naturales, provincias metropolitanas de Corea y concluyó que la calidad del las ciencias sociales y la gestión. 3 Hampshire+ agua potable era uno de los principales determinantes 13 como antropogénicos y, por lo tanto, para garantizar la calidad estable Calidad del agua potable y salud pública ciencia, y pide una colaboración urgente entre científicos naturales y científicos sociales, profesionales y público en general, gobiernos e individuos, institutos nacionales y organizaciones internacionales (Li2016). Las políticas de gobernanza son muy importantes para gobernanza acelerar aún más el desarrollo de la industria de tratamiento de agua potable y otros campos relacionados. Para celebrar los logros de los estudios sobre la calidad del agua y promover sus desarrollos posteriores, se edita y publica en Exposición y salud el número especial titulado Calidad del agua garantizar la seguridad del suministro de agua potable y el potable y salud pública. Se recibieron veintiuna presentaciones para establecimiento de políticas de gobernanza del agua sólidas y el número especial y, después de la revisión por pares, se aceptaron eficaces implica la participación de funcionarios gubernamentales, y publicaron siete trabajos de investigación en este número profesionales y público en general. Las políticas de gobernanza especial. Las presentaciones provienen principalmente de China, consisten en muchos aspectos tales como cómo se debe India, Irán, Francia y Malasia. La alta tasa de presentación de este suministrar y distribuir el agua potable a través de la número especial indica que hablar sobre el agua potable y sus infraestructura urbana, cuánta agua se debe consumir en efectos en la salud humana es un tema de investigación muy condiciones normales por día, cómo y qué medidas se deben tomar candente. Estamos seguros de que los artículos publicados en este para garantizar la calidad del agua potable. Todo esto necesita de número serán de interés para los lectores de todo el mundo y una ecología política interdisciplinaria que permita que el contribuirán mucho a la ciencia e ingeniería del agua potable. abastecimiento de agua potable satisfaga a todos los actores (Rusca et al.2017). Jabed et al. (2018) informaron sobre la percepción de las personas sobre los impactos del agua de mala calidad en su salud Resúmenes de contribuciones en las zonas costeras de Bangladesh, y Dey et al. (2018) informó que la mayoría de los hogares en las zonas costeras de Bangladesh Los siete artículos de investigación de este número tratan diferentes estaban dispuestos a pagar para mejorar su acceso al agua potable. temas que van desde la evaluación básica de la calidad del agua potable Estos estudios basados en la comunidad son útiles para establecer y la evaluación de riesgos para la salud hasta la identificación detallada programas efectivos y eficientes de mejora de la calidad del agua de procesos hidroquímicos y antropogénicos. Las fuentes de agua potable. También hay algunos estudios adicionales sobre la potable consideradas en estos documentos también son diversas, e gobernanza de la calidad del agua potable desde el punto de vista incluyen agua subterránea, agua de río y agua de manantial kárstico. de qué condiciones de gobernanza contribuyen a la realización de Los contaminantes estudiados van desde iones comunes y los objetivos de calidad del agua (Wuijts et al.2018) y cómo la índices fisicoquímicos como SO2– gobernanza de los contaminantes químicos emergentes ayuda a y TDS para rastrear metales (Al y Cr6+), fluoruro (F–) y 4, Cl–, magnesio2+, California2+ mejorar el agua potable (Hartmann et al.2018). Estos logros en la nitrato (NO3–). Figura1es una nube de palabras que destaca el gestión de la calidad del agua potable y términos más utilizados en los títulos de los artículos, resúmenes y palabras clave. Figura 1Nube de palabras generada a partir de los títulos de los artículos, resúmenes y palabras clave de este número especial enhttps://wordcloud.timdream.org/ 13 P. Li, J. Wu Como se muestra en la figura.1, los temas de los artículos en este proteccion. Kumar et al. (2019) propusieron una técnica de análisis de número especial trataron sobre “agua, agua subterránea, salud, riesgo, sensibilidad de Sobol (SSA) para determinar la importancia relativa de los calidad, bebida, manantial…”, lo que indica que el agua subterránea es la insumos de la evaluación de dosis para la salud. Esta técnica es útil para parte más importante del agua para beber, y el riesgo para la salud está el análisis de incertidumbre y sensibilidad de las variables de entrada del estrechamente relacionado con la calidad del agua potable que es modelo de riesgo para la salud. determinado por muchos índices como F–, NO–3, magnesio2+y TDS, etc Además del agua subterránea mencionada en los estudios anteriores, el agua de los ríos y el agua de manantial también son La calidad del agua potable se ve afectada por múltiples fuentes importantes de agua para beber en muchas partes del mundo. factores, entre los cuales la calidad del agua de origen es el más En este número, un artículo (He et al.2019) se centran en el agua de significativo, especialmente en áreas rurales donde el tratamiento manantial kárstico para beber, y otro artículo (Ahmed et al.2019) se del agua suele ser inadecuado (Scheili et al.2016b). Por lo tanto, es centran en la calidad del agua del río. En el estudio de He et al. (2019), útil comprender los factores que afectan la calidad del agua de los autores analizaron la serie temporal de la calidad y cantidad del agua origen. Li et al. (2018c) llevó a cabo un estudio sobre la presencia y de manantial kárstico de dos manantiales kársticos en China utilizando distribución de fluoruro en un área de loess de China para la prueba de tendencia de Mann-Kendall para delinear las variaciones de determinar los factores geoquímicos y antropogénicos que influyen la calidad y cantidad del agua de manantial bajo el cambio climático y las en F–concentración en aguas subterráneas. Las principales actividades humanas. Demostraron en su estudio que el cambio contribuciones de este estudio son: (1) identificó los procesos climático, en particular la disminución de las precipitaciones, era naturales como los principales factores de control de la aparición de responsable de la atenuación de las descargas de los manantiales, fluoruro, y (2) ofreció medidas posiblemente efectivas para el mientras que las actividades antropogénicas, como la minería y las manejo de F alta−agua potable en base a los resultados de la canteras de carbón, la agricultura y la urbanización, eran responsables evaluación de riesgos para la salud. del deterioro de la calidad del agua de los manantiales. En el artículo de El agua es importante para la producción minera y el consumo Ahmed et al. (2019), examinaron los riesgos para la salud de la ingestión doméstico en las áreas mineras, mientras que las actividades mineras, a de Al a través del agua potable en la cuenca del río Langat de Malasia, su vez, pueden tener impactos notables en la calidad del agua (Li et al. donde los ríos proporcionan casi el 98 % del agua sin tratar para beber. 2018d; Njinga y Tshivhase2017; Wang et al.2016). Las actividades Compararon las concentraciones de Al en el agua del río, el agua tratada mineras afectan la calidad del agua, por un lado, mediante la liberación por las plantas de tratamiento, el agua del grifo de los hogares y el agua directa de carcinógenos químicos en los cuerpos de agua y, por otro filtrada, y creyeron que la tecnología de ósmosis inversa podría lado, alterando la hidrodinámica que afecta las tasas de interacción instalarse en las plantas de tratamiento de agua para obtener agua agua-roca y los entornos hidroquímicos donde se almacenan y potable segura. transportan los contaminantes (Li2018; Li et al. 2013). Tomando la mina de fosforita Guohua de China como estudio de caso, Li et al. (2018e) estudiaron los procesos que influyen en la geoquímica de solutos de las Investigación futura aguas superficiales y subterráneas utilizando técnicas estadísticas multivariadas y análisis de correlación. Este estudio revela que la La revisión de la literatura en la primera sección y los resúmenes de oxidación de pirita es un importante contribuciones en la segunda sección han indicado que se han proceso para el enriquecimiento de SO2– 4, y los resultados se benefician logrado logros significativos en los estudios de calidad del agua la gestión sostenible de la calidad del agua en zonas mineras. potable. Sin embargo, todavía quedan muchas cuestiones sin Obtener una comprensión completa del estado de la calidad del agua y los posibles impactos en la salud humana es el primer paso hacia la gobernanza sostenible de la calidad del resolver. Es necesario continuar los estudios, particularmente en los siguientes aspectos generales. A medida que la industria se desarrolle, más y más productos agua (Li y Qian2018b; Li et al.2017b). Adimalla (2018) evaluó la químicos que antes no se consideraban contaminantes se liberarán calidad del agua subterránea para beber y para riego y en el medio ambiente, como hidrocarburos aromáticos policíclicos, estimó los posibles impactos negativos en la salud del NO– 3y productos farmacéuticos y cosméticos. Algunas de estas sustancias F–sobre los consumidores en la región de rápida urbanización del estado de químicas podrían representar un riesgo potencial para los humanos Telangana, en el sur de la India. Del mismo modo, He y Wu (2018) realizó una y/o el medio ambiente (Gavrilescu et al.2015). Por lo tanto, los evaluación de la calidad del agua subterránea y los riesgos para la salud contaminantes emergentes que son muy diversos en términos de evaluación de Cr6+y no– toxicidad, comportamiento y técnicas de remediación deben 3en un área de loess del noroeste Porcelana. Ambos estudios han demostrado que los niños son más estudiarse exhaustivamente en términos de sus efectos sobre la sensibles a los contaminantes del agua potable y, por lo tanto, enfrentan salud humana y los mecanismos/vías de exposición de la amenaza mayores amenazas para la salud. La principal contribución de los dos para la salud pública. Más proyectos de investigación deben ser trabajos es que brindan a las autoridades locales información sobre financiados por organizaciones y agencias y se debe alentar cómo tomar decisiones científicas para la explotación sostenible de las particularmente la estrecha colaboración entre científicos, aguas subterráneas y la eficiencia ambiental de las aguas subterráneas. gobiernos y el público en general. La mayoría 13 Calidad del agua potable y salud pública Lo que es más importante, la información general, como la Cumplimiento de Normas Éticas distribución espacial y la variación temporal de los contaminantes emergentes, debe informarse al gobierno y al público para que se puedan tomar las medidas necesarias de Conflicto de interesesLos autores declaran no tener ningún conflicto de intereses. manera efectiva y oportuna (Li et al.2019). Para la seguridad del suministro de agua potable, se debe considerar el uso conjunto de diferentes fuentes de agua (Li et al.2018f), y reduce los riesgos de escasez de agua y consumo de agua de baja calidad, aunque una fuente mejorada a veces no significa necesariamente una mejor calidad (Jessoe2013). Por ejemplo, algunos académicos han propuesto la recolección de agua de lluvia como una fuente potencial de agua para el suministro de agua potable en algunas áreas del mundo (Adimalla y Wu2019; Li et al.2018b). Sin embargo, se debe trabajar más para testificar la viabilidad del desarrollo conjunto de fuentes de agua en áreas específicas, ya que es más fácil decirlo que hacerlo para el desarrollo conjunto sostenible de diferentes fuentes de agua. Las condiciones pueden variar de un caso a otro, por lo que requiere una investigación más detallada. Como se mencionó anteriormente, los estudios de calidad del agua potable involucran a diferentes partes interesadas y se ven afectados por muchos factores. Por lo tanto, se necesitan grandes conjuntos de datos para comprender los procesos y mecanismos de variación de la calidad del agua potable en la era de los grandes datos (Li et al.2017c). Cada vez más académicos han reconocido la importancia de la ciencia ciudadana en la acumulación y el análisis de big data (Farnham et al.2017; Jollymore et al.2017; Li y Qian 2018a,b; Mc Kinley et al.2017). Sin embargo, la ciencia ciudadana se asocia con críticas como que los datos probablemente sean de menor calidad (Buytaert et al.2016). Como tal, aún puede haber un largo camino antes de que la ciencia ciudadana se integre fácilmente en los estudios de calidad del agua potable. AgradecimientosSe agradece sinceramente al profesor Andrew Meharg, editor en jefe de Exposure and Health, y Fritz Schmuhl, editor editorial, por su aprobación y apoyo en este número especial. El editor y todo el equipo editorial son fuertes, lo que hace que la publicación sea fluida y rápida. Es uno de los mejores equipos editoriales en la comunidad editorial. Estamos muy agradecidos a los colaboradores cuyos manuscritos han sido rechazados y aquellos cuyos manuscritos han sido publicados en este número especial, y también agradecemos a muchos revisores. Sin autores interesados y sin revisores voluntarios, sería imposible publicar este número especial. También estamos agradecidos con varias agencias de financiación y organizaciones que han brindado apoyo financiero a nuestra investigación, y son la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (41502234, 41602238, Referencias Abbasi T, Abbasi SA (2012) Índices de calidad del agua. Elsevier, Ámsterdam Abtahi M, Golchinpour N, Yaghmaeian K, Rafiee M, Jahangiri-rad M, Keyani A, Saeedi R (2015) Un índice de calidad del agua potable modificado (DWQI) para evaluar la calidad del agua potable en las comunidades rurales de la provincia de Juzestán, Irán. Ecol Indic 53:283– 291. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2015.02.009 Abtahi M, Yaghmaeian K, Mohebbi MR, Koulivand A, Rafiee M, Jahangiri-rad M, Jorfi S, Saeedi R, Oktaie S (2016) Un innovador índice de calidad nutricional del agua potable (DWNQI) para evaluar la contribución del agua potable a la ingesta de elementos dietéticos: un estudio nacional y subnacional en Irán. 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